太阳电池非等宽主栅前电极栅线的优化设计

为提高太阳电池转换效率,降低生产成本,分析太阳电池功率损失机制,建立非等宽主栅太阳电池总体相对功率损失模型。通过求解该模型得到太阳电池最佳前电极栅线形状尺寸参数。采用PC1D软件进行仿真分析得到太阳电池的光电转换效率,该结果与理论值匹配度较高;当主栅线数为2～6时,非等宽主栅结构太阳电池相比于典型的等宽栅线结构太阳电池,光电转换效率分别提高了0.10%、0.09%、0.10%、0.09%和0.09%;主栅线总体积分别减少了0.72、0.68、0.64、0.58和0.47 mm³;细栅线总体积的增加量不超过0.07 mm³。表明非等主栅前电极栅线结构不仅提高了光电转换效率,也降低了银浆的使用量。     

大功率汽轮机末级动叶根部叶栅的最优化设计

本文提出了大功率汽轮机末级动叶根部叶栅的最优化设计的方法,并给出设计实例。最优设计所得的叶栅损失系数比原有叶栅的损失系数有明显下降。     

透平跨音速叶栅正反混合问题优化设计的研究

将遗传算法应用于透平跨音速叶栅正、反混合问题优化设计、提出了给定型线背弧部分压力分布，以正问题分析程序得到的压力与给定的目标压力均方差最小为目标函数，运用遗传算法在已有叶型基础上寻找新叶型的正、经合问题优化设计模型。     

某型高压汽轮机动叶栅的气动优化设计

利用CFD(计算流体力学)技术对某冲动式汽轮机的高压级动叶进行了改型设计。对比数值模拟结果,优化后有效地改善了叶栅流道中的流动状况,级性能有了显著的提高。     

分流叶栅及串列叶栅的流场计算

本文用流函数有限差分松驰法求解了分流叶栅及串列叶栅的流场。所求出的轴流式叶栅叶型表面速度分布与文献[1]中试验数据十分相符;同时计算了多分流叶栅流场,计算值与[2]中试验值吻合很好;还对[3]中的串列叶栅流场进行了计算,计算与试验结果也吻合较好;按本方法计算数据优化设计的含分流叶栅的离心式风机的性能较好。     

康达喷气叶栅喷气内腔体拓扑优化设计及试验研究

为了减小从康达喷气叶栅内部流出的喷气方向与叶栅主流方向的偏差,进一步提升康达喷气对流动分离的抑制效果,本文基于流体拓扑优化技术及布置导流肋的方法对康达喷气叶片原始喷气内腔结构进行优化设计。采用数值计算和高速风洞试验评估优化的喷气内腔结构对康达喷气叶栅气动性能的改善效果。结果表明：优化设计的带肋喷气内腔结构可以减小康达喷气与主流掺混的偏差角,叶片吸力面尾缘的流动分离区域进一步减小;在来流Ma为0.5、攻角为0°、1.25%喷气量下,采用带肋喷气内腔的康达喷气叶栅总压损失系数较采用原始喷气内腔结构降低了7.15%;采用带肋喷气内腔结构能够使叶栅在不同工况条件下的总压损失小于原始内腔结构,且在最佳喷气量下获得最小的总压损失系数。     

无主栅太阳电池栅线的设计优化

无主栅太阳电池技术实现了高效率和低成本的有效结合。该文采用理论计算的方式,对不同主栅/金属丝数目的太阳电池进行了设计优化,研究了太阳电池效率随主栅/金属丝数目及细栅宽度变化的关系。结果表明,随着主栅/金属丝数目的增加,太阳电池效率逐渐提升;其中,在最优细栅设计下,相较于4主栅太阳电池,15金属丝太阳电池的效率提升了0.48%,正面总体银浆用量节省了78%。     

投影栅线法测量物体三维形貌研究

应用投影栅线法测量三维形貌既可以直观地判别被测物的外形,如检查对称性、缺陷检测等,还能得到实际的三维尺寸,这对于进行模型设计、现场测试等都很实用,因而,该方法受到广泛关注和应用。设计了新的应用投影栅线法测量三维变形的设备,并将其应用在汽车模型的三维形貌测量上,实际应用表明:该设备具有实时显示、操作方便、精度高等优点。     

用当量叶栅求解亚音速可压缩平面叶栅流场的边界元法

本文把物理平面内的亚音速可压缩流平面叶栅变换为计算平面内的不可压缩流当量叶栅,再用边界元法进行计算,得到了良好的结果。     

不同折转角弯曲扩压叶栅性能数值研究及优化设计

通过数值模拟研究不同折转角弯曲扩压叶栅中弯高、弯角对其气动性能影响,利用试验设计和遗传算法实施方案选择和优化设计,给出不同折转角下弯高、弯角最佳匹配范围。结果表明,3种折转角情况下弯高、弯角的最佳匹配规律是不同的,随着扩压叶栅折转角的增大,较小的弯高和弯角匹配将更有效减少气动损失。     

串列叶栅流场计算

本文提出一个求解串列叶栅可压缩流动的方法.将广义库塔条件同时应用于前后列叶栅尾缘确定叶栅中的流量分配和出气角.整个流场是使用超松弛算法求解流函数得出的.     

汽轮机小焓降叶片型线的平面叶栅试验研究

针对高中压典型级的小焓降叶片型线进行平面叶栅试验研究。试验结果表明:小焓降叶片型线具有典型的后部加载特性,显著地降低了对进汽攻角的敏感性,叶型均具有良好的攻角适应性。     

叶栅流场计算的新方法

本文介绍了近年来基于广义变分原理和有限元素法发展起来的一种新的数值计算方法——边界元素法。并详细阐述了边界元素法的基本原理,探讨了其数值计算技术。试算表明,边界元素法对涉及场问题的解决具有独特的优点。     

905毫米静叶片型线高亚音速平面叶栅试验研究

本文详细介绍了905毫米静叶片吹风试验的结果及分析。对L=0.5,0.81这两个截面,分别就三个栅距,五个进汽角,两个马赫数,共六十个工况进行了低速平面叶栅吹风试验,并在设计栅距及气动进气角下,对三个马赫数(M=0.6,0.75,0.9)共六个工况进行了高亚音速平面叶栅吹风试验。通过这一系列试验可知,这两个截面的相对栅距及设计值均小于最佳值,在设计栅距及气动进气角工况下,在整个亚音速区(M=0.3～0.9)其叶型损失系数为ζp=4％～5％。对L=0.08截面分别就三个栅距,五个进气角,两个安装角,共三十个工况进行了低速(M=0.3)平面叶栅吹风试验。并在两个不同个安装角下,进行了高亚音速的吹风试验,在整个亚音速区,当安装角αs=41.1035°时,最大型损值可达14.7％。当αs=48.8965°时,最大型损可达13.1％。     

基于复合进化算法和Navier-Stokes方程求解技术的透平叶栅气动优化设计

提出了基于复合进化算法和Navier-Stokes方程求解技术的透平叶栅气动设计方法。复合遗传算法是结合进化算法与单纯形法,通过对群体中的最差个体采用单纯形法进行改造,提高进化遗传算法的搜索效率。透平叶栅的气动优化设计目标是总压损失最小。总压损失的计算采用Reynolds平均Nayier-Stokes方程求解技术,紊流模型采用Baldwin-Lomax代数紊流模型。优化设计变量是叶栅型线参数化Bezier曲线控制点坐标,优化设计得到叶栅的总压损失减小了20％。设计结果证明了本文所提出的优化技术对透平叶栅气动设计是一种有效的方法。     

不同积迭型线对压气机叶栅气动性能影响研究

数值研究了积迭型线构造型式对正弯曲扩压叶栅气动性能的影响。结果表明,弯曲叶片显著减弱叶栅端区的低能流体聚集,叶栅总性能的改善取决于弯曲角度及积迭线型式的优化选择;小弯角、三段直线加曲线过渡的积迭线型式降低叶栅总压损失达20％以上,是一种较为理想的设计方案。     

跨音速压气机叶栅中稠度对弯掠叶栅流场影响的数值分析

将一跨音速静叶栅数值计算结果与实验结果进行了比较,结果表明计算与实验结果吻合较好。为了讨论跨音速压气机中弯掠叶片的适用条件,在0°攻角下,稠度为1.75、1.50和1.25,对0~30°弯掠叶流场进行了数值分析,结果表明大稠度弯掠叶片的效果较为明显。弯掠叶片使前缘激波转化为斜激波,并减弱了通道激波的强度,因而降低了叶栅激波损失。可以验证在跨音速条件下稠度的大小是否在静叶栅中使用弯叶片的一个重要的参考因素。     

叶栅风洞试验微机监控系统

介绍了叶栅风沿试验微机监控系统的软、硬件构成和自动完成出气角及损失试验的一种算法,该系统在软件试验上采用标准模块化设计、运用模拟动画,状态动画等手法使人机界面更生动、逼真。