中央传动齿轮箱复杂油路性能仿真

以某航空发动机中央传动齿轮箱复杂油路结构为研究对象，分别对“双通道多喷嘴”和“单通道多喷嘴”油路模型进行三维流动仿真分析并建立压力-体积流量数学模型.计算结果表明：Realizable k-ε湍流模型能够有效捕捉“双通道多喷嘴”复杂油路结构的三维流动特性，滑油喷嘴喷孔的外部流线喷射位置和试验现象较吻合，计算精度较高；对供油压力为0.05～0.25 MPa的压力-体积流量曲线采用“外延法”方式，能够较好地预测供油压力为0.30 MPa时的体积流量，该值与仿真计算结果和设计要求均较吻合；随着油路入口供油压力增加，所有滑油喷嘴体积流量系数也增加，滑油喷嘴体积流量系数和油路内滑油雷诺数呈正相关关系；当供油压力为0.05～0.30 MPa时，“单通道多喷嘴”复杂油路模型的供油压力和体积流量呈二次函数关系.     

喷射压力对喷孔流量及内部空化的影响

流量特性是评价喷油器性能的主要参数,为探究喷射压力对流量特性的影响规律,本文采用比例放大单孔喷油器,结合试验与三维仿真,分析了随入口压力变化,喷孔内空化流动规律以及该空化流动对喷孔燃油流量特性的影响。研究结果表明:出口背压不变,随入口压力升高,喷嘴入口处出现空化并向出口发展,入口截面处空化面积达到最大后不再变化,燃油质量流率不断增加。燃油流量系数(Cd)变化分为三个阶段:P_(in)0.8 MPa,C_d为常数且只与喷孔的结构有关;0.8 MPaP_(in)1.8 MPa,C_d急剧下降且与入口截面的收缩系数及空化数有关;P_(in)1.8MPa,C_d与空化数有关,喷射压力越高,空化数越趋近1,C_d也越趋于稳定。     

单孔喷油嘴内部燃油流动的CFD研究

采用Fire软件对单孔喷油嘴内部燃油的流动进行计算,得到了喷油嘴内的流动特性,如流速、空穴、质量流量等的分布。分析了喷孔直径和喷孔入口圆角的不同对其内部流动特性的影响。计算结果表明:喷孔直径越大,流速变化率越快,空穴越早出现、长度越长、强度增加;喷孔入口圆角越大,喷孔出口的流速越大,空穴越晚出现、强度变弱。     

X射线大视场相衬成像位移误差的数值分析

随着X射线光栅相衬成像视场的扩大,相位步进法中的位移误差会对相衬图像造成很大影响.提出一种X射线大视场光栅相衬成像位移误差的数值分析方法,通过数值计算获得不同位移误差下两个聚苯乙烯小球的相衬成像结果.理论模型的数值计算结果表明,位移误差会导致小球相衬图像产生明暗条纹的背景干扰,位移误差越大,其相衬图像受背景条纹的干扰越严重.当位移误差达到光栅周期的1/10时,小球相衬信息几乎被背景条纹所淹没,致使其边缘信息无法识别.要获得背景均匀的大视场相衬图像,则位移误差最好控制在光栅周期的1/100以下.分析结果可为X射线大视场相衬成像系统的设计提供参考依据.     

柴油机喷油嘴内燃油流动三维数值模拟

喷油嘴内的流动状态以及燃油喷射情况在很大程度上影响柴油机的排放和经济性能。鉴于试验和测量受种种条件的限制,可利用CFD软件AVL-FIRE中的混合多相流模型加空穴模型,通过数值计算,模拟了柴油机孔式喷油嘴内的燃油流动状态。模拟出喷油嘴内燃油流动状况,空穴的产生、发展及分布情况。进一步分析了不同燃油喷射压力对喷孔内空穴分布的影响。分析表明,通过本方法可预测喷油嘴内的燃油流动状况,可为喷油嘴设计的合理性指出改进方向。     

高辐射通量空间相干X射线管(英文)

针对光栅X射线相位衬度成像技术中如何获取高辐射通量和高空间相干的台式X射线源的问题,研制一种桌面X射线源.与传统X射线源不同,其阳极采用平行深沟道阵列的结构靶,灯丝发出的电子经加速聚焦后作用于结构靶,产生高辐射通量的一维相干X射线,其焦斑呈平行线阵列结构分布.将这种X射线管用于基于光栅的X射线相衬成像系统的光源,利用5步相移法得到了新鲜鸡翅的X射线相衬图像照片.     

多孔质气悬浮气膜压力特性建模及试验研究

为了研究多孔质气悬浮气膜压力特性以便对玻璃基板的非接触式搬运系统进行性能分析和优化设计,以具有代表性的区域单元为对象,建立包含多孔质特性和间隙流特性的气膜压力动态模型,利用有限体积法(FVM)进行求解.当多孔质表面空气薄膜受到工件的往复振动挤压时,压力响应相对间隙距离呈现明显的滞环现象,表现出弹性特性和阻尼特性.仿真和试验的结果表明,基于动态模型的计算结果与实验值吻合较好.气膜压力刚度系数随着间隙距离的减小而迅速增大,并受到供给流量与区域半径的影响.气膜压力阻尼系数受供给流量的影响甚小,受区域半径的影响显著,表明适当增加导轨宽度可以有效地加快工件自由振荡衰减速度.     

风电机舱干粉灭火系统喷射流动的数值模拟

为了探究风力发电机舱干粉灭火系统的喷射流动特性,根据1.5 MW风力发电机舱为原型建立仿真模型,应用Fluent软件的离散相模块,模拟并分析了不同的喷嘴形状及充装压力对风电机舱干粉灭火系统喷射颗粒运动轨迹的影响.模拟结果表明:随着喷嘴角度的增大,颗粒流动到两侧壁的总时间越短,颗粒流动到机舱两侧壁的总时间最短的是150°喷嘴,为12.9 s;随着充装压力越大,干粉的喷射速度越大,颗粒向侧壁扩散的速度也越快,充装压力为2.5 MPa时,颗粒流动到机舱两侧壁的总时间最短,为10.5 s.模拟结果可为风电机舱灭火系统的优化提供参考.     

二维微管中空泡形成过程的数值模拟

应用专业CFD软件——Fluent对喷油器中的空化特性进行数值模拟,对二维微管液流中的空化现象做了定性的讨论,模拟其空泡形成过程,并分析了喷射压力、喷孔的几何形状等影响因素对空穴现象的影响.     

雷诺数对大跨屋盖结构表面风压的影响

为研究不同雷诺数对大跨度屋盖结构表面风压分布特性的影响,采用大涡模拟计算流体动力学方法,计算二维屋盖表面平均和脉动风压系数;系统分析雷诺数对屋盖表面风压分布、流动分离及再附着现象的影响.数值计算结果表明:随着屋盖表面特征雷诺数的变化,屋盖表面风压分布亦发生明显变化,特征雷诺数较低时屋盖表面风压较平稳,特征雷诺数升高时屋盖前部的风压系数大幅增大,但增幅逐渐降低,最终趋于稳定.结果验证了雷诺数效应在屋盖结构风荷载模拟中的重要影响.     

基于微焦斑源X射线传播的相衬成像模拟

从标量衍射及部分相干光衍射理论出发,结合硬X射线特点,建立基于微焦斑X射线源的衍射成像模型.该模型将Fresnel积分运算转换到空间频域,利用快速傅里叶变换计算衍射光场.根据部分相干光理论分析,有限大小光源的物体衍射光场为光源光强分布与点源所形成的物体衍射光场的卷积,将卷积运算转换到空间频域并利用快速傅里叶变换算法提高运算速度.模拟衍射结果表明,物体到X射线源的距离、X射线光子能量以及X射线源焦斑尺寸均影响自由空间传播相衬成像系统的图像衬度.研究结果有助于X射线相衬成像系统的设计和性能优化.     

后喷射对电控共轨柴油机排放性能的仿真研究

利用发动机仿真软件,对某电控柴油机主-后喷射双次喷射方案进行了仿真计算,通过与试验对比验证模型的准确性,研究后喷射量、主-后喷间隔对排放、油耗、压力升高率的影响.仿真结果表明:相同主-后喷间隔不同后喷射量时,随着后喷射量增加NOx排放呈一直减小趋势,且减小幅度较大;碳烟排放随着后喷油量的增加而减少,且低于单次喷射.相同后喷射量不同后喷间隔时,NOx排放随着主-后喷间隔增加先减小后增大;碳烟排放随着间隔增加逐渐减小.以排放、油耗、压力升高率为优化目标,得出了特定工况下最优主-后喷方案.     

圆管流速骤增对局部阻力的影响

为探究流速骤增引起的阻力特性以及相关受制因素的受控特性,采用速度骤增比分别为 25:1 和 4:1 的透明有机玻璃圆管和不同来流紊流程度的试验装置进行了局部阻力测试试验。试验结果表明,速度 骤增管的阻力系数先随雷诺数增加而急剧减小,而后随雷诺数的增加逐渐减少直至不变。随着上游来流的紊 流强度增加,在试验所测雷诺数范围内,局部阻力系数因分离流再附点提前而减小;速度骤增管的局部阻力 系数不仅与速度骤增比和突缩结构有关,同时在设计管内流速下与雷诺数成负相关。这一试验结果与经典教 科书对突缩阻力系数与雷诺数无关的传统经验公式并不相同,对管网设计过程中必须进行的总阻力准确评估, 具有一定的参考意义。     

喷射压力恒定条件下柴油喷孔内多相流脉动现象研究

欧拉多相流方法用同一组数值模型同时计算喷孔内、外流场,不需要人为设置喷孔出口流动参数。使用这种方法计算了放大尺寸的喷孔内、外瞬态多相流流场,并与试验结果进行了对比。计算中设定计算入口和计算出口压力不变。计算结果显示,喷孔内空化区长度和空气区长度、空化区下游的涡的位置、喷孔出口壁面附近空气速度矢量方向随时间波动,喷孔出口断面的压力也随时间波动,喷孔内多相流场参数的波动与喷孔出口断面压力波动对应。结果表明,喷孔出口流动边界突变产生的压力波向孔内的传播导致喷孔内流场产生周期性变化。此外,根据计算结果讨论了喷孔出口断面处压力、速度、空气体积分数分布等随时间变化的特点。     

地铁站板式蒸发冷却器叉流条件下传热传质特性

在气液叉流条件下,采用非接触式红外热成像测温方法,就不同气相雷诺数和液膜雷诺数对地铁站板式蒸发冷却器液膜传热传质特性影响进行了实验研究,结果表明：对于确定的被冷却水温,在液膜雷诺数增加的过程中,液膜厚度逐渐增加,进出口温差逐渐减小,削弱液膜换热,但雷诺数上升使得液膜湍动强度增强,强化了液膜换热,在这2个因素的协同作用下,存在最佳液膜流动雷诺数,使得液膜的换热热阻最小,传质最强,换热系数最大。     

柴油机喷孔出口截面空化流动特性

为了更好地了解柴油机喷孔内燃油空化流动特性,基于空化数和几何结构相似原理,采用比例放大试验装置,并结合CFD三维仿真,研究了喷孔出口截面处空化过程及空化过程对出口截面燃油流动速度、密度分布及湍动能的影响.分析了在保持入口压力不变的工况下,出口截面空化流动随背压改变的变化规律.研究表明:当入口压力不变,随背压降低,喷孔入口截面空化区先增大后稳定,喷孔出口截面空化区及燃油密度随背压的降低而减小;喷孔出口截面的湍动能随背压降低而不断增大,其中空化饱和阶段湍动能增加率小于无空化及空化发展阶段;喷孔出口截面与入口截面的液相平均流速在无空化阶段相差不大,而在空化发展阶段及空化阻塞阶段,两者相对速度不断增大.     

电控单体泵上应用二甲醚的模拟计算研究

根据电控单体泵的工作原理并针对二甲醚燃料的理化特性，建立了二甲醚电控单体泵喷射系统的数学模型，利用Matlab／Simulink软件对该系统进行了仿真，同在电控单体泵上应用柴油的喷射特性相比，结果表明：在仅改变起喷压力的条件下，二甲醚的喷射压力峰值降低，循环供油量减少；针阀升程曲线呈三角形，上升和下降速度变慢；减小面积比，增大喷射脉宽，可以提高该燃料在该系统上的喷射性能。     

压力波型态对液滴压电喷射行为影响的数值研究

为了观察压力波形态对液滴压电喷射行为的影响.基于Bogy的压力波传递理论,简化了压电喷射模型,对水滴在不同压力波形态下的压电喷射过程进行了数值仿真,并对水滴的变形过程进行了分析.分别探讨了电压脉冲大小与宽度对水滴喷射行为的影响.结果表明随着电压脉冲大小和宽度的增加,液滴直径增加,而液滴喷射速度先增加后减少.通过合理的控制电压脉冲大小与宽度,可以有效的控制好压电喷射液滴的直径与速度.     

转炉煤气回收系统文氏管喷淋降温与流动数值模拟

在转炉煤气回收系统中,文氏管内部有喷射行为的传热传质非常复杂。获得其内部的传热传质情况对文氏管的设计和运行管理具有非常重要的指导意义。视炉气为连续相、喷射液滴为离散相,考虑连续相与离散相在质量、动量和能量的相互作用,建立了数学模型,数值模拟了文氏管内部流动与传热行为,获得了文氏管出口温度、水蒸气质量分数和压力损失与喷射流量之间的关系。当喷射流量小于临界喷射流量时,出口炉气的温度和水蒸气质量分数随喷射流量的增大分别呈线性下降和上升关系;当喷射流量大于临界喷射流量时,炉气降温和水蒸气质量分数增长不显著。压力损失随喷射流量增大而增大。     

柴油机添蓝供给系统试验研究平台设计及应用

基于柴油机Urea-SCR添蓝供给系统特性研究需要,搭建了相应的试验平台,介绍了平台的总体以及软、硬件设计。利用该试验平台进行了添蓝泵泵压稳定性、添蓝喷嘴流量特性试验,研究了添蓝喷射压力和添蓝喷嘴喷射周期对流量特性的影响,并对喷射压力和喷嘴周期进行了标定。确定该系统采用9 bar的喷射压力,200 ms的喷射周期。试验结果表明:该系统添蓝泵泵压稳定情况满足SCR系统要求;添蓝喷嘴喷射流量与占空比成线性关系,占空比一定时,喷射流量随喷射压力的增大而增大,随喷嘴喷射周期的增大而减小。