恒温压动态法气体微小流量标准装置的研制

随着所操控流体的量级等级的升高,精准的流体计量在微小流量计量仪表的溯源上愈加困难.针对该问题,提出了一种基于主动恒温压零平衡动态检定原理的微小气体流量溯源方法.基于该方法研制了流量检定标准装置,设计了双活塞驱动的机械结构以及一种基于LabVIEW和PLC的检定系统软硬件,并对装置进行了不确定度评定.实验结果表明:基于所...     

孕育剂对铸态可锻铸铁组织及退火工艺的影响

对铸态可锻铸铁的孕育机理及石墨化退火工艺进行了研究.结果表明:微量元素Bi、Sb、B的加入,增加了凝固过程中石墨的形核率,促进珠光体形成,并使石墨化退火过程中共析渗碳体分解速度加快;合理选择铁液成分,并经Bi、Sb孕育及Sb-B和Sb-B-RE复合孕育处理,可获得基体基本为珠光体的铸态可锻铸铁;采用Sb-B-RE和Sb-B复合孕育处理石墨更为细小;复合孕育处理的铸态可锻铸铁经740 ℃保温4 h的石墨化退火处理,可得到铁素体基可锻铸铁;若铸态组织中存在少量莱氏体,应770 ℃保温1 h,以消除渗碳体,再进行740 ℃保温3 h的石墨化退火处理.     

动车组车轴齿轮箱的研制

介绍了动车组车轴齿轮箱的参数选择、结构特点及采取的技术措施。认为该动车组车轴齿轮箱完全满足动车的运用要求。     

基于电涡流的新型靶式流量计

分析了利用电涡流效应测量靶受力后的位移进行流量检测的原理,并设计了相应的靶结构,构建了具有温度压力补偿的测量系统,最后根据流量标定实验数据,建立了流量传感器的数学模型.试验结果表明,该靶式流量计线性好,灵敏度高,且测量精度优于1%.     

组合热膜探头热式气体流量计的研制

介绍了一种传热原理的组合热膜探头.在对该组合热膜探头的温度特性以及温度补偿性能进行实验研究的基础上,设计了具有温度补偿的气体流量计,并在音速喷嘴检定装置上对该流量计进行了流量检测实验.对实验结果的拟合和处理表明,该气体流量计的测量精度优于0.5%,流量范围度大于60:1.     

基于音速喷嘴的便携式气体小流量装置设计

音速喷嘴是广泛使用的一种传递标准,它具有重复性好、精度高、结构简单等特点,因此在气体流量测量领域中的地位非凡。而微小喉径的喷嘴研究则随着微小气体流量测量的迅速发展得到越来越广泛的关注,因此在研究微小音速喷嘴的基础上,同时针对气体流量标准装置的便携性进行设计改进。这套标准装置的主要组成部分是两个体积在10 cm×10 cm×10 cm之内的腔体容器,实验前需要对装置系统进行气密性检查,整体系统采用质量流量稳定、结构简单可靠的负压法,流出系数作为音速喷嘴研究的流动特性参数。将实验结果与传统的经验公式进行比对,发现误差在5%以内,该标准装置可以正常投入使用。该文研究对微小流量标准装置的研制具有一定的参考意义。     

基于流激振荡现象的流体动能收集技术研究

针对偏远地区及特殊场景下的低功耗无线传感节点电源维护不易的问题,该文对一种基于流激振荡现象的流体动能收集技术进行了研究,结合压电技术可实现流体动能转换至电能的过程。通过对流激振荡现象进行数值模拟及实验研究,分析了空腔结构中的流场及声场分布特性,探究了流体速度对声振荡频率及幅值的影响规律。利用COMSOL软件对声电转换过程进行仿真,实现了完整的流体动能-电能的转换过程。研究结果表明,在一定的速度条件下存在频率稳定的声振荡区间,可驱动压电换能装置输出频率稳定的电压,当气体流速为30.5 m/s时(相当于高压输气管道的流速范围),声场压力振幅可达6.12 kPa,对应的输出开路电压为2.62 V。当外接15 kΩ电阻时,最高输出功率可达0.29 mW。     

深腔流激振荡特性研究及能量采集初步分析

针对深腔流激振荡现象的内部声场特性及其流体动能利用方法进行了研究,通过对谐振空腔内部的流场和声场进行数值模拟,探究腔体结构尺寸和流速对内部声振荡响应特性的影响,选用合适的空腔结构安装压电换能器初步实现声电能量转换过程,并进行实验验证。结果表明,当谐振腔开口尺寸H_(R)=30 mm,长度L_(R)=230 mm时,可在相当于高压输气管道的流速范围内获得属于第一水力模态和第一声学模态的稳定声振荡;当气体流速为32.26 m·s^(-1)时,声场压力振幅可达4.62 kPa;选用压电陶瓷厚度hp=1.0 mm的压电片进行实验测试,可得开路电压为1.99 V;实验结果与模型预测结果趋势一致。该方法丰富了环境流体动能的利用方式,且有望在低功耗、远距离、低维护等特殊场合的微型无线电子设备中实现无源供电。     

不同含量SmFeN/YSZ逐层分布复合隔热材料的吸波性能研究

雷达检测技术的快速发展对发动机等热部件的吸波性能提出了更高的要求。常用的隔热材料钇锆氧(YSZ)没有吸波性能,目前采用在其中添加吸波剂的方式实现对雷达隐身。基于此,本研究通过增材制造技术,将不同质量比的吸波剂钐铁氮(SmFeN)和基体材料YSZ进行层状叠加,制备了具有垂直于入射电磁波的相界面的吸波体,构建出SmFeN/YSZ复合材料界面模型。研究结果表明,将YSZ粉末与SmFeN金属颗粒按照不同质量比分层堆叠后,形成的SmFeN/YSZ异质界面提高了材料的微波吸收性能。当YSZ与SmFeN质量比为1∶1时,其反射损耗值达到最小,为-54.498 dB,有效吸收频宽达到最大,为2.5 GHz。     

环形间隙式层流元件设计及流量特性研究

为了解决传统层流流量计（LFM）线性度不佳、长径比较大、加工使用不便和结构易受流体影响等诸多问题,受双锥流量计的启发,提出了一种环形间隙式层流元件结构,介绍了测量原理和流道内非线性压力损失来源。保持该结构外套筒体和圆柱锥体同轴心,其流道截面为同心圆环,通过CFD仿真确定了锥形导流结构的合理锥形角度,确定了层流元件的尺寸参数。将取压孔设置在流道中充分发展的层流段,理论上消除了传统毛细管式LFM进出口处流动局部损失和层流发展段的动能损失。制作3种不同间隙大小的试件并进行试验,结果显示,当测量流量值小于53 mL/min时,层流元件的测量误差在3%以内;当测量流量值在（130~6 189）mL/min时,测量误差在±2%以内;层流元件的压差和流量之间具有优秀的线性关系。说明环形间隙式层流元件结构可有效克服传统LFM的非线性影响,同时测量流量范围可随间隙大小变化而改变。