基于特性方程的离心压气机的性能仿真

详细分析了空气在离心压气机中的流动机理,基于特性方程建立了一种能够达到设计精度要求的快速简单的离心压气机数学模型,模型中计及离心压气机内出现的各种损失。性能仿真模型具有速度快,适用于大量计算等优点。用Modelica语言和Dymola编译器实现了离心压气机的性能仿真。采用建立的数学模型对Chevis离心压气机的性能进行了模拟,并把仿真结果同实际性能曲线进行了比较。结果表明,采用建立的性能仿真数学模型能够模拟离心压气机性能,并能够实现非设计转速小流量工况下的性能仿真,为设计离心压气机提供了一个有力的工具,具有重要的参考价值。     

非恒定转速下压气机动态模型的建立与仿真

研究了轴流式压气机在非恒定转速条件下的动态建模问题.采用模块化的建模方法在原MG模型的基础上详细地推导了模型的改进部分,并对改进后的模型进行了仿真分析与验证.改进的MG模型将压气机转速(或B参数)作为除压气机压升、平均流量和流量扰动之外的另一个状态变量,使压气机动态模型更加接近实际情况.仿真结果表明,改进模型能较好地描述轴流式压气机的失稳现象(旋转失速与喘振),可以应用于压气机系统稳定性分析、失速/喘振预测以及主动控制等方面的研究.     

离心叶轮内部流场计算机仿真及分析

大型电机的冷却通常采用直叶片的离心叶轮,其内部的流动结构及其随工况的变化对叶轮性能及电机冷却效果有重要影响.为减少对实验的依赖,提高改型设计的可靠性,采用全三维的Navier-Stokes方程,建立了离心叶轮的计算机仿真模型,结合湍流模型及相应的计算网络及边界条件,可以完成对叶轮性能及内部流场的计算.用仿真模型针对一实际应用的离心冷却风机叶轮进行了数值仿真计算.并对计算结果进行了详细的对比分析,得出了不同工况下详细的流场结构,包括相对速度在叶轮通道中的分布及相对速度流线图.揭示了小流量工况下流动分离及效率降低的机理,将冷却风扇叶轮的总体性能与内部的流场结构进行了关联.研究结果表明离心叶轮内部流动分离是导致其性能下降的主要原因.     

瓦斯发电系统建模与仿真

针对燃气瓦斯发电系统中的动力传递过程进行建模研究,研究了燃气发动机的工作原理以及影响发动机输出的核心参数,推导了发动机输出与节气门、空燃比等参数的关联模型,并在Simulink下搭建了空气流量控制、燃烧控制以及燃料控制部分的仿真模型,应用Stateflow工具箱实现了不同空气、压力、速度以及节气门角度参数条件下,发动机对应的输出变化.实验结果与发动机的出厂MAP参数对比表明,仿真模型能够正确模拟发动机的工作特性;依托该模型,可以实现常见故障的模拟仿真,为后续故障诊断的研究奠定基础.     

电机起动暂态的仿真及测试分析

针对电机起动暂态仿真计算时的模型参数时变问题,以小型异步电机为对象,建立二维有限元电磁场模型.通过绕组端部电阻参数场化、端部漏感参数路化修正建立场路结合的模型.经过模型的短路仿真与解析计算对比,进行二次修正模型参数,得到场路结合的起动暂态模型,对电机性能进行仿真计算.对不同负载转动惯量下的起动时间、起动转矩、起动电流曲线、起动转速及角位移曲线等特性进行测试.经测试与仿真计算对比分析,结果表明参数修正的场路结合模型能准确地仿真计算电机起动暂态各性能.     

粘度测量直流电机调速系统自适应控制器的建模与仿真

基于旋转法的液体粘度测量需要不同等级稳定的电机旋转速度。采用电流转速双闭环来实现对直流电机调速系统的控制。电流内环使用PI控制,转速外环采用大增益比例控制结合PID控制,PID参数使用模糊逻辑进行自整定,这种控制方式可根据输入偏差大小选择不同控制策略实现转速的自适应快速调节与准确跟踪。在Matlab/Simulink平台上搭建基于这种控制器的仿真模型,对直流电机调速系统进行仿真。仿真结果表明这种系统具有良好的控制性能,这种自适应控制器具有良好的动态响应特性,可以消除稳态误差。     

基于Fluent二次开发地铁通风系统日志文件

空调设计工程师应用Fluent软件对地铁空调通风系统进行数值分析仿真过程中遇到了诸多问题,如：重复性工作多、对使用者的流体专业知识要求过高等,通过Visual Basic高级编程语言编译仿真平台,调用Journal参数化日志文件,可以解决此类问题.参数化日志文件的应用是对Fluent软件进行二次开发的重要方法,不仅能够提高工作效率而且降低使用者门槛.本文研究内容：1)重点研究了Gambit与Fluent软件的命令流文件(Journal日志文件)的编写方法.2)Gambit与Fluent软件能够根据输入的参数对车体模型自动参数化建模、自动进行数值仿真计算并保存后处理结果.3)Journal日志文件在计算过程中能灵活地实现CFD分析中的相关功能,并且能够对计算结果与实验数据进行对比.因此, Fluent二次开发在实际工程上有着非常广阔的应用前景.     

云景仿真模型研究

云景仿真模型在大气科学和仿真工程领域具有重要的作用和意义,其本质是以不同类型云的形成过程和演变规律为基础,通过模型和算法对云的各种参数及其动态变化过程进行计算和模拟.通过对不同类型云的分析,云景仿真模型选择四维分形随机网格和气象要素影响修正实现对卷云的模拟,采用地形波和风向影响修正实现对层云的模拟,基于热力学物理过程和采用粒子系统实现对积云的模拟.通过对仿真运行结果的可视化显示,初步演示验证了云景仿真模型及其算法的可行性和正确性.     

大型离心铸造机温度优化控制应用研究

关于大型离心铸造机大多用来生产轧辊,在轧辊生产中,需要进行二次浇注(添芯)等生产工艺过程,要求转速、时间及温度的严格控制配合.但由于大型离心铸造机在生产过程中温度变化的非线性及环境状况的影响,整个过程是一个复杂的传热传质过程,对温度的控制还难以满足需要,致使产品的质量问题很难控制.根据大型卧式离心机生产现场的实际情况,由机理分析结合实验辨识提出了建立温度不确定性模型,并设计了鲁棒H∞控制器,对生产过程的温度进行控制.在MATLAB上建立仿真模型并进行仿真,结果证明设计的合理性和有效性,并保证系统的性能.     

磁电式转速传感器信号畸变预测

针对某型航空发动机试车过程中,磁电式转速转速传感器信号畸变现象，提出一种分析方法用于预测转速信号畸变情况。当转速子系统中参数不匹配时，转速信号受发动机线缆分布电容影响将出现畸变现象，畸变信号被控制器采集后表现为转速曲线异常波动。该文将转速子系统简化为LCR模型，通过模型计算与试车中实测的畸变信号对比验证模型的有效性，模型中的各项参数由仪器测试所得。转速信号经过LCR模型时，信号中的高次谐波分量被谐振放大导致信号畸变。仿真分析得到LCR模型参数和原始转速信号，同时利用离散方程计算分布电容对转速信号的影响，得到畸变信号的时域结果，实现对转速信号畸变预测。试验与计算结果对比表明：有限元仿真加离散方程计算方法可准确预测转速信号在不同转速和分布电容影响下的畸变情况。