舰用40 MPa高压空气系统铜合金接头研究

高压空气接头是舰艇高压空气系统的重要连接件,随着系统压力级提升至40 MPa,标准接头不再适用,需要研究一种高压力级的接头。本文从在役舰艇高压空气接头使用问题出发,从部件材料匹配、密封结构和控制操纵力矩的角度开展了舰用40 MPa高压空气接头研究工作,通过仿真计算、样机试制和样机试验等方法,对研制的40 MPa铜合金接头进行了设计校核和性能验证,试验结果表明新研接头的强度、紧密性、爆破试验和拉脱试验等性能均满足系统使用要求,为舰艇40 MPa高压空气系统成功应用奠定了基础。     

活性氧化铝在高压下的露点实验研究

设计了活性氧化铝露点实验测定装置,通过实验测定活性氧化铝在5、20、35 MPa工作压力下的极限露点,并分析露点随吸附时间的变化规律,为活性氧化铝在高压领域下作为变压吸附式干燥剂的应用提供了参考数据.     

复杂耦合动力系统振动响应的统计估计方法研究

复杂耦合动力系统是一种常见的工程力学系统,分析了复杂耦合动力系统振动响应的统计估计问题.首先通过动态系统的统计能量分析(SEA)方程,应用扰动法推导随机系统的能量平衡方程,进而推导复杂耦合系统响应的统计估计公式.在分析复杂耦合系统的响应统计估计时,重点分析各种形式激励对系统响应统计估计的影响以及载荷参数的确定方法.分析表明,相互独立的载荷作用是相关载荷作用时的一种特殊情况,它们可以应用统一的计算公式来表达.根据建立的响应统计估计方法,设计了相应的试验件,验证其正确性,试验结果表明,应用该推导得到的理论公式,系统响应的相对偏差能有效的减小,得到的能量平均值能够与试验值较好地吻合.     

注水系统三级节流降噪设计及数值分析

大压差工况下,流量调节阀的节流作用导致自流注水系统振动噪声问题突出。为控制自流注水系统的噪声,从系统配置的角度进行系统降噪优化设计,提出了多级节流的降噪方案。采用流体动力学数值方法进行了多级节流低噪声设计原理分析,验证了多级节流降噪方案的有效性。基于低噪声设计原理,设计了三级流量调节阀串联的节流注水方案,并对三级节流系统进行了流场数值分析,数值分析结果表明:三级节流设计使各级阀后低压区减小,避免了阀后局部气蚀出现;一级阀门和二级阀门进口下缘及出口上缘均出现大尺度的漩涡结构,为主要噪声源区域。     

基于外部存档的并行遗传算法在水轮机调速器参数优化中的应用

目前水轮机调速器(proportional-integral-derivative,PID)参数的现场整定一般采用经验公式,往往不易获得最优参数。通过将多目标进化算法和多属性决策技术(multi-attribute decision-making,MADM)联合应用,将水轮机调速器PID参数与系统的跟随性能、扰动抑制性能和鲁棒性指标作为目标函数进行优化。采用多种群并行遗传算法对水轮机调速器PID控制参数进行整定,改进了种群间个体的交流和迁徙,及各种群的协调进化模式,构建2个外部档案,其中档案I保存当前所能找到的Pareto前沿以便进行多属性决策,档案II采用小生境参数及目标向量间的空间距离对档案I进行小生境规模调整,形成均匀分布的非劣最优解子集指导迁徙,使得各种群能够协调搜索目标空间的Pareto前沿,算法协调搜索以寻找到尽可能多的Pareto最优解,再利用多属性决策技术获得最终"满意解"。仿真结果表明,该方法获得的调节参数性能指标良好,且简单易行。     

基于BEM/FEM的船舶注水系统管路噪声分离预报

船舶注水系统振动与噪声突出,亟待采取针对性措施予以治理。基于有限元法和边界元法,提取流场计算中注水系统管道及阀门壁面脉动压力,分别作为偶极子噪声源和结构振动激励源计算系统流噪声和流激振动噪声,实现注水系统辐射噪声分离预报。分析流噪声和流激振动噪声声压级的频谱特性和能量贡献比,结果表明流噪声能量在总噪声能量中占比较高,应该优先针对流噪声采取相应的降噪措施。     

高压微热再生吸附式干燥器的设计研究

简要分析了无热和加热高压空气再生吸附式干燥过滤器的工作特点,提出了一种高压微热吸附式干燥过滤器的设计方案.阐述了整个装置的工作流程,对过滤器和吸附剂的选型做了论证分析,确定了吸附剂的再生条件,针对传统干燥塔存在的问题,提出了快拆、抗粉化结构的干燥塔,给出了高压微热再生吸附式干燥过滤器的设计计算方法实例.