基于交错叶轮技术的横流风机气动声学特性研究

为了有效降低空调器室内机横流风机离散频率噪声,采用试验和理论分析方法研究交错叶轮技术对空调器室内机横流风机气动及声学性能的影响。对节间交错角度分别为0°、3.50°、4.00°和5.14°的横流风机气动声学试验结果显示,节间交错叶轮可在不影响横流风机气动性能的基础上,有效降低离散频率噪声,但对宽频噪声影响不大。建立基于Lighthill声类比理论以及傅里叶变换性质的横流风机离散频率噪声预测模型,用于分析不同叶轮交错角对横流风机离散频率噪声的影响。理论分析结果与试验测量结果吻合较好,该模型可有效地分析横流风机节间交错叶轮交错角度与叶片通过频率及其谐波分量处噪声的关联。以此为基础,进一步探讨横流风机节间交错叶轮最佳交错角的设计方法。     

环形密封整体流动模型流场解的改进

提出了零阶摄动解的一个改进算法。用通过解析延拓加上周期性条件的三次样条方法取代复快速Ｆｏｕｒｉｅｒ变换方法求周向梯度,用递推关系式算法取代解线性代数方程组。改进算法提高了计算效率,保证了计算准确度。此外,在收敛到零阶出口压力边界条件时,构造了较易收敛的减缩修正方法。     

贯流风扇叶缺陷自动检测系统的设计

在贯流风扇叶生产中一直依赖手工检测缺陷,效率和准确性受到限制。因此设计一套基于机器视觉的贯流风扇叶缺陷自动检测系统是必要的。本系统主要包括图像采集、运动控制、操作控制和软件四部分。主要介绍系统中软件部分的设计,特别是图像处理部分,着重说明了主要功能模块包括图像预处理、图像二值化、图像分析、图像识别几个部分的设计。     

An experimental study of particulate retention by microporous membranes in liquid filtration

A theoretical study on particulate retention by microporous membrane filters during liquid filtration has been investigated. A model to predict particle retention using a multi-layer concept for filter retention by sieving and using flow resistance for cake filtration was developed to predict particle retention as a function of particle diameter and particle loading. Filter efficiency for the 0.45 μm rated membranes predicted 99.95% for the particle diameter of 0.453 μm. Filter efficiency by sieving model decreased with increased particle loading on the filter. After substantial particle loading, filter efficiency was found to increase with increased particle loading due to the combined effect of sieving and cake filtration. Theoretical particle retention modeling showed good agreement with experimental results.     

一种旋转式液固两相流冲蚀磨损试验装置的研制

针对目前液固两相流冲蚀磨损试验装置存在实际冲角误差大、浆体浓度不均匀等问题,研制了一种旋转式冲蚀磨损试验装置。该装置允许的冲角范围为0°~90°,冲击速度为0~28.5m/s连续可调,利用搅拌叶片和导流槽实现不同冲击速度下浆体浓度的均匀性,具有速度稳定、可同时测试8个不同冲角下的试样、操作方便等特点。对低碳钢在不同冲击速度和冲角下的试验表明,所测得试验数据误差在6.8%以内,冲蚀磨损规律与经典结论一致。因此,该装置有望作为一种准确可靠的冲蚀磨损试验研究新平台而应用于耐冲蚀磨损优化设计和寿命预测等领域。     

扭曲叶片贯流风机流场及扭曲角对性能的影响研究

研究了电壁炉用贯流风机在扭曲叶片下的三维内部流场,数值比较了不同扭曲角对贯流风机出风口体积流率的影响,从而得到贯流风机叶轮在一定转速下,叶片扭曲角取60°时,风机出风口风量最大,性能最优.通过自建的贯流风机性能参数检测台,实验测试了扭曲叶片贯流风机出风口平均风速和直叶片贯流风机出风口平均风速大小,并且和数值计算结果基本吻合.为贯流风机叶片优化设计提供了重要的理论基础.     

扭曲叶片贯流风机结构参数优化研究

研究了电壁炉用扭曲叶片(扭曲角90°)贯流风机的三维内部流场,数值研究了不同结构参数(蜗壳间隙、蜗舌间隙、叶片内圆周角、叶片外圆周角、叶片数和叶轮内外径之比)对贯流风机性能(出风口体积流率)的影响,从而得到贯流风机叶轮在一定转速下,使风机性能最优的结构参数。同时实验测试了90°扭曲角叶片贯流风机出风口平均风速值,并且和理论计算结果基本吻合。以上为贯流风机优化设计提供了重要的参考。     

An Average Flow Model for Couple Stress Fluids

The interactions of surface roughness and flow rheology of couple stress fluids on thin film lubrication problems are modeled. The generalized average Reynolds equation as well as the flow factors is derived. The effects of couple stress parameters (l), the standard derivation of surface roughness ( _i ), the Peklenik number ( _i), and the roughness orientation angle ( _i) on the flow factors ( ^p _ij , ^s _ij) are discussed. In results, the related Reynolds-type equations and flow factors for Newtonian fluids, power-law non-Newtonian fluids, mixtures of Newtonian and power-law non-Newtonian fluids, and couple stress fluids are tabulated.     

用于气固两相流流量测量的阵列式电容传感器和互相关测量系统

在电力、冶金、化工等工业生产过程中,大量存在气固两相流流动情况。气固两相流的流量测量对于计量、节能和控制具有重要意义。本文设计了阵列式电容传感器、信号测量电路和以ＭＣＳ—８０９８单片机为核心的智能互相关测量系统。通过在气固两相流试验装置上的试验研究表明,设计的测量系统可以用于直接测量气固两相流中分离相的速度、浓度和质量流量,该系统有较高的实时性和测量精度。     

楔横轧轧件断面收缩率对金属流动的影响

采用三维弹塑性有限元模拟方法，研究轧件的附加变形——扭转变形、轴向拉伸不均匀变形和端面凹心随断面收缩率的变化规律，得到了在断面收缩率为35％左右时，轧件的附加变形最大的结论，通过轧制实验验证了轧件端面凹心的有限元模拟结果。     

Flow visualization and transient behavior analysis of luminescent mini-tufts after a backward-facing step

Luminescent mini-tufts method has been used for surface flow visualization for a long time. One major challenging point of this method is quantitative analysis of transient flows and the dynamic structures. This study is focused on the application of luminescent mini-tufts method in transient flows. A backward-facing step (BFS) is used in this analysis, which is one classic model that consists both flow separation and re-attachment processes. In this study, the instantaneous mini-tufts recognition, image averaging and tuft inclination angle/tuft angle estimation processes are introduced for the analysis of luminescent mini-tufts for the first time on backward-facing step flow (Re_m = 2.0 × 10⁵–7.9 × 10⁵ and Re_h = 1.3 × 10⁴–5.3 × 10⁴). Detailed transient features and characterization process for the backward-facing step model are explained in this study. The combination of optical-oil flow and hot-wire anemometry methods with luminescent mini-tufts are also shown useful to give comprehensive flow field information, including the surface flow behaviors, boundary layer, re-attachment position identification, etc. In addition, the decomposition of the luminescent mini-tufts visualization data is also conducted to give the power spectral density (PSD) and characteristic frequencies for the mini-tufts behaviors under transient fluctuating flow conditions.     

空调用贯流风扇出口处紊流及流体噪声的实验研究

通过热线流速计等实验手段,对空调用贯流风扇出口处紊流强度和速度脉动进行了实验研究,得出了贯流风扇出口处相对紊流强度的分布规律和速度脉动与贯流风扇扰动频率及流体的噪声的关系。     

横流风机特征参数的实验研究及统计分析

针对影响横流风机性能的众多因素,着重对叶轮型式、蜗舌间隙、蜗壳间隙进行了实验研究,并对实验结果进行了统计分析,得出了相应的结论。     

独立成分分析在两相流速度测量中的应用

文中提出一种基于独立成分分析和相关法测量两相流速度的方法。首先介绍独立成分分析的基本原理，然后利用独立成分分析分别分离出上游和下游传感器的两相流混合信号，并据此画出对应两相流信号的相关函数曲线，得到不同速度信号的渡越时间。最后给出仿真宴验的处理结果。     

扇形截面流道Stokes流速度场的解析解

基于圆柱坐标下Stokes流的泊松方程和双调和方程,对任意角度扇形截面流道内的流体速度分布进行解析研究。采用分离变量法得到各角度扇形截面流道的轴向速度及流函数解析表达式,并利用配置点法确定流道横截面内周向及径向速度分布规律。利用数值模拟方法分析不同雷诺数下Stokes方程解析解与N-S方程数值解之间的相对偏差。研究结果表明,在低雷诺数下扇形流道内的三维Stokes流可以分解为两个二维流动,即压力降推动的轴向流及圆弧外壁旋转诱发的扇形腔内截面流;流道内的轴向速度和周向速度与扇形角平分线成对称分布关系,而径向速度成反对称关系;雷诺数Re1的条件下,解析解与数值解相对偏差小于2%,随着雷诺数增大两者结果的偏差显著增大,但雷诺数在100以下时最大偏差不超过10%,表明本文的解析解不但可以应用在雷诺数极低的Stokes流,还可以应用到雷诺数较小的部分层流。     

进风口曲线形状对电壁炉用贯流风机性能的影响

研究了电壁炉用贯流风机的流场。数值比较了不同进风口曲线(直线、圆弧和折线)下贯流风机的压力场、速度场和流线分布,并对风机出风口处的仿真速度和实验速度进行了比较,证明了计算流体力学(Computational F lu id Dynam ics,CFD)方法对贯流风机数值仿真的正确性,并得到不同收敛精度下进风口曲线形状对风机性能的影响,为电壁炉用贯流风机优化设计奠定了基础。     

油气润滑气液两相环状流流动特性分析

建立油气润滑气液两相环状流的数学模型,通过Fluent仿真,研究水平管内环状流的形成机制以及油气流速对其影响趋势。结果表明:气液两相流型随气相速度的变化,从分层流向环状流和雾状流转变,其中分层流向环状流的转变是附壁效应和气相涡旋流动的结果,环状流向雾状流的转变是气相撕裂油相形成细小油滴,并均匀混合的结果;在一定范围内最短进口长度和气速成正比关系。     

楔横轧楔入段端面移动量规律

楔横轧多楔轧制是内楔和外楔同时对轧件进行径向压下、轴向延伸的塑性成形.随着交通运输业的飞速发展,火车轴、汽车半轴等长轴类零件的需求量与日俱增,采用楔横轧多楔工艺成形长轴类零件,具有显著节省辊面、减小设备体积、生产效率高、节材、降低成本等优点.为了充分发挥多楔显著节省辊面的优点,保持内外楔同时起楔,就必须要准确弄清楔入段移动量的变化规律.采用弹塑性有限形变有限元数值方法,根据实际工况模拟楔横轧轧制过程,分析楔入段移动量的变化规律,详细阐述各工艺参数对移动量的影响规律,并与试验测试结果进行比较,得到楔入段端面移动量的变化和影响规律.研究结果为楔横轧多楔同步轧制模具设计提供了重要的理论依据,进一步完善了楔横轧多楔轧制理论.     

采用汽车功率流一般算法设计任意功率流的汽车变速装置

本文为设计一个任意型汽车变速装置推荐了一个汽车功率流的一般算法。开发了汽车变速装置静态和瞬变状态的状态运动方程式。采用本算法不用人工手算而是采用计算机进行。对于汽车变速装置的运动特性只考虑推导其角速度和转矩,不考虑振动和噪音的影响。汽车变速装置限定的基本元件有：行星齿轮传动,离合器,制动器,轴,普通齿轮和惯性件,该变速装置限定于由这些元件组成。该变速装置的一般算式产生于变速装置的各档和换档状态。采用基于这些算法开发的软件可以设计具有一任意功率流的汽车变速装置。所提供的这些算式,设计双行星齿轮传动和仿真结果和实验结果比较表明十分吻合。     

采用汽车功率流一般算法设计任意功率流的汽车变速装置（Ⅱ）

本文为设计一个任意型汽车变速装置推荐了一个汽车功率流的一般算法。开发了汽车变速装置静态和瞬变状态的状态运动方程式。采用本算法不用人工手算而是采用计算机进行。对于汽车变速装置的运动特性只考虑推导其角速度和转矩，不考虑振动和噪音的影响。汽车变速装置限定的基本元件有：行星齿轮传动，离合器，制动器，轴，普通齿轮和惯性件，该变速装置限定于由这些元件组成。该变速装置的一般算式产生于变速装置的各档和换档状态。采用基于这些算法开发的软件可以设计具有一任意功率流的汽车变速装置。所提供的这些算式，设计双行星齿轮传动和仿真结果和实验结果比较表明十分吻合。