超音速扩压器喷雾冷却数值仿真研究

为了探讨研究喷雾冷却中冷却水流量、喷射速度及喷嘴轴向分布位置等因素对超音速扩压器壁面温度的影响,借助CFD计算软件FLUENT,采用标准k-ε湍流模型,对喷雾冷却下超音速扩压器内流场进行了数值仿真。通过计算,得到了扩压器内压强分布及壁面温度分布。分析了喷雾冷却中冷却水流量、喷射速度及喷嘴轴向位置对超音速扩压器壁面温度的影响。研究表明：随着冷却水流量的增大,扩压器壁面温度降低。同时,扩压器入口处静压升高,对应仿真高度降低;减小冷却水喷射速度,可以有效降低扩压器入口处壁面温度;喷嘴的轴向分布位置对扩压器壁面温度有较大影响,仿真结果证明,喷嘴沿轴向呈对数分布有利于降低扩压器壁面温度。     

风扇矩阵对冷却模块空气侧流场的影响

基于传统乘用车的单风扇系统,提出5种风扇矩阵形式,利用数值模拟技术分析不同矩阵形式对冷却模块空气侧流场的影响,结果表明：随着风扇数目的增加,冷却模块表面的速度均匀度皆表现出先减小后增大的变化趋势;N=4的风扇矩阵的速度分布均匀性最差,对应通过散热器的空气流量亦最小; N=15的风扇矩阵能够显著提升通过散热器的空气流量,相比原单风扇系统,空气流量提升15.6%。因此,在不降低散热器空气侧换热能力的前提下,采用该风扇矩阵形式能够使冷却系统的能耗降低,提高整车燃油经济性。采用风扇矩阵形式能够减少冷凝器前端的热回流区域,从而降低冷凝器迎风面的平均温度。     

基于BP网络的连铸二次冷却控制

二次冷却是连铸工艺中极其重要的一个环节。传统的二次冷却控制往往造成铸坯在冷却过程中表面温度的波动较大,对于铸坯的表面及内部质量有着很大的影响。本文充分利用BP网结构简单和学习速度快的特点建立铸坯表面温度预测系统的模型,并利用现场数据进行仿真。仿真结果表明,本系统能够很好地辨析出二次冷却系统的模型,符合实际的需求。     

飞机辅助冷却系统的仿真研究

飞机辅助冷却系统采用冲压空气冷却,主要用于满足电子设备冷却和大功率电子设备等的冷却需求。论文基于飞机辅助冷却系统的工作原理,从各部件物理特性出发,给出关键部件的建模方法,对整个系统进行了仿真研究。仿真实验结果表明:所建立的仿真模型是正确的,对辅助冷却系统的理论和工程应用具有一定的实际意义。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统四线圈结构研究

针对传统的四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统的四线圈位置相对固定、不得随意改变,从而导致使用局限性的问题,提出了一种新型的四线圈结构:电源线圈、负载线圈分别与集总电容相连接,形成电源谐振回路和负载谐振回路,电源线圈可与发射线圈产生磁谐振,负载线圈可与接收线圈产生磁谐振,同时可以改变4个线圈的相对位置,适当调整4个线圈之间距离。该结构不仅可增加无线电能的传输距离,还可改善频率分裂,使系统输出功率和传输效率最大。仿真与实验分析了4个线圈之间的不同耦合系数组合对系统传输效率和输出功率的影响,结果表明,电源线圈与发射线圈之间的耦合系数越大,系统的传输效率越高,随着耦合系数的增大,传输效率先增大后减小;输出功率和传输效率随着负载线圈和接收线圈之间的传输距离的增加而明显减小,针对不同的传输距离,调整负载线圈和接收线圈之间的距离,可使系统获得同一负载下的最大传输效率及输出功率。     

叶栅通道端壁气膜冷却的换热数值仿真

为了研究气膜孔、吹风比以及雷诺数对叶栅端壁换热系数的影响的温度特性,为了防止局部过热影响涡轮部件的寿命,有必要对端壁实施有效的冷却,提出了叶栅通道端壁气膜冷却的换热系数随三种情况的变化规律,并进行了数值仿真.对端壁结构二次流吹风比以及主流雷诺数对端壁的换热和有气膜冷却的端壁换热与没有气膜冷却做了对比,在气膜孔周围换热系数明显减小.二次流质量流量适中时才会使换热系数最大程度降低.通过数字仿真表明,为叶栅通道端壁的温度控制提供了参考.     

防撞梁优化对汽车冷却气流的影响

作为能把汽车发动机运行过程中产生的热量及时散发出去的汽车冷却系统是汽车的重要组成部分之一。现如今,大部分汽车使用的冷却系统多为风冷与水冷系统混合使用,在这之中,冷却系统的进气流量严重影响着汽车整体冷却效果。而汽车另一重要组成部分的防撞梁对汽车在运行过程中其冷却气流进气量的影响往往被人们因种种原因所忽视。本文将会探讨在有效保障汽车防撞梁的功能作用时,防撞梁部分对汽车冷却系统的进气流量以及冷却气流阻力的影响,来说明对防撞梁结构进行优化的必要性。     

基于VC++的校正场线圈绕制系统的建模与仿真

根据国际热核聚变试验堆校正场线圈(Correction Coil,简称CC)的绕制成形过程及高可靠性、高精度的绕制要求,通过对线圈的几何图形进行简化和分析,建立起线圈旋转过程中的运动数学模型。根据此模型,在管内电缆导体进给速度固定的条件下,得到了线圈绕制过程中各电机之间的运动关系。在此基础上,上位机基于VC++,通过对线圈CAD文件的读取以及数据信息的处理,得到各轴运动轨迹；并通过MFC对ITER校正场线圈绕制系统进行动态仿真以验证其正确性。     

硅锰合金冷却方案仿真探究

为寻求最合适的硅锰合金冷却方案,提出硅锰合金冷却方案仿真探究,以硅锰合金连铸粒化成型设备为研究对象,利用空冷,风冷,以及风冷加模具底部水冷几种冷却方案进行了仿真分析,分析目标集中在两点,一是铸件温度仿真,二是模具应力仿真,通过观察铸件冷却速度,以及凝固情况进行铸件温度仿真;利用观察模具是否会产生故障实现模具应力仿真,综合以上两项的仿真结果,选出理论上最适合的冷却方案,实验结果证明,风冷+模具底部喷水水冷的冷却方案最适合于硅锰合金连铸粒化成型设备.     

燃油涡轮流量传感器故障仿真及试验研究

在进行无人机燃油流量检查过程中,发动机在低转速下试车,燃油流量测量结果与理论值相差甚远。为定位并分析故障产生原因,基于simulink建立了燃油涡轮流量传感器数学逻辑模型进行故障仿真。仿真结果表明,外界磁场通过燃油涡轮流量传感器内部线圈耦合产生干扰信号,进而转换为干扰脉冲,使得脉冲频率增大。在燃油测试台上利用线圈瞬间通/断电模拟外界磁场干扰进行验证试验,进一步验证了仿真结果的正确性。对磁-电式涡轮流量传感器排故工作具有指导意义。     

某型SUV乘用车冷却系统性能仿真与优化

为解决某型SUV乘用车在中、低速爬坡和高速行驶工况下发动机水温过高的问题,利用一维和三维联合仿真工具建立整车冷却系统的仿真模型,采用试验与仿真相结合的方法,分析单回路和双回路冷却系统、不同冷却管路布置、不同散热器选型,以及不同前端冷却模块结构等对冷却系统热平衡性能的影响.结果 表明:变速箱和发动机相互独立的双回路冷却系...     

机载燃油流量电磁转动测量方法研究

为提升军用航空飞机中燃油流量传感器的工作性能,以输出电压信号幅值和电压曲线平滑度为评判标准,结合理论与仿真工具研究最优的传感器设计方案.从麦克斯韦方程组出发,根据永磁铁静磁理论和法拉第电磁感应定律,阐述传感器的实现原理并初步得到各参数值与评判标准的对应关系.再以理论指导仿真,使用有限元工具对不同参数条件下线圈输出电压曲线的特征进行仿真分析,得到结论如下:对于同为10组的磁铁和线圈组合,减小磁铁与线圈距离、增大磁铁剩磁强度、加快叶轮转速均可使感应电压急剧增强,而铁芯相对磁导率的变化在超过一定范围后对电压的影响逐渐减小.最后由仿真与实验对比其他的磁铁与线圈组合方式可知,设计传感器时最优方案为线圈与磁铁组数相同且应适当减少.研究结果对于提升机载燃油流量传感器的测量精度和测量可靠性具有一定的指导意义.     

变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统

针对传统单一线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统存在传输效率受限于传输距离的问题,设计了一种变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统。建立了系统的等效电路模型;分析了系统分别采用两线圈结构和四线圈结构时的传输效率与传输距离之间的关系;根据两线圈结构时系统传输效率随着传输距离的增大而逐渐减小、四线圈结构时系统传输效率随着传输距离的增大先增后减的结论,提出了传输距离小于线圈半径时采用两线圈结构、传输距离大于线圈半径时采用四线圈结构的变线圈结构谐振耦合方式,以实现不同传输距离时传输效率的最大化。仿真和实验结果验证了该系统的有效性和可行性。     

发动机冷却风扇的三维建模与CFD仿真分析

为了提高汽车冷却风扇的运行效率、降低功率消耗和减小噪声,论文首先利用坐标变换和参数改进的方法建立了改进的汽车发动机冷却风扇的三维实体模型。然后结合风扇的台架试验的研究方法,即先将实体模型导人到GAMBIT中,建立风扇的CFD仿真分析模型。然后再采用分区域和滑移网格技术相结合的方法进行网格划分。最后,利用FLUENT软件仿真分析,给出了风扇运行的性能参数以及流量和噪声的影响因素。     

闭合磁路电磁式低频振动能量收集装置

为了提高能量转换效率,提出一种新型电磁式低频振动能量收集装置。该装置形成闭合磁路,大幅度提高了能量获取能力;同时利用对称布置的4片磁轭平衡了振子所受磁力,大幅降低振子运动阻力。通过Ansoft Maxwell静态仿真,分析了气隙宽度、相对磁导率、铁芯半径和衔铁齿厚度对线圈最大磁感应强度的影响,并据此优化了参数。另一方面,利用动态仿真得出1 Hz的振动频率下,可产生1.5 V感应电动势,最大有效功率可达12.02 mW,表明装置可以用于为低功耗的无线传感网络节点供电。     

负载聚合对数据中心温度及功耗的影响研究

如今日益增长的数据中心功耗特别是冷却系统功耗已经被日益重视,降低系统功耗能够减少数据中心碳排放。传统负载聚合方法在降低计算功耗的同时,尽量保留数据中心的计算能力,却往往忽略了对冷却功耗的关注。不恰当的负载聚合会带来数据中心峰值温度的升高和冷却功耗的增加。文中首先根据数据中心温度功耗模型探讨了负载聚合的必要条件,接着提出了离线的遗传算法。最后文中以实际在线书店的访问数据进行因特网数据中心仿真,定量分析了基于遗传算法的负载聚合方法对系统温度、性能和功耗的影响。     

轨道涡流对磁浮车辆头部悬浮间隙传感器的影响

处于中低速磁浮车辆头部的悬浮电磁铁运行时,在轨道上会感应出明显的涡流,这种随着速度的升高而增大的涡流,不仅影响头部悬浮电磁铁的悬浮吸力大小,同时也会影响基于电涡流原理的悬浮间隙传感器的检测输出信号。针对涡流对车辆头部悬浮间隙传感器的影响,利用电磁仿真软件Maxwell 3D对单电磁铁模块模型进行了瞬态磁场仿真,分析了电磁铁模块运动致使F轨产生的涡流与传感器线圈激励致使F轨产生的涡流之间的重叠现象,得出了该涡流影响容易导致传感器测量值偏大的结论,试验结果也验证了上述结论。     

面向NOx脱除率优化的烟气脱硝CFD仿真研究

烟气脱硝的技术关键是还原剂与烟气混合要尽可能均匀,混合气体通过催化剂层时速度分布要尽可能均匀.以600 MW超临界燃煤火力电站烟气脱硝(DeNOx)系统为对象,对还原剂氨和烟气的混合过程进行了计算流体力学仿真,研究了关键导流板对喷氨格栅前烟气速度分布和催化剂入口处烟气速度分布的影响,并确定其尺寸及安装位置.为提高催化剂入口氨浓度分布的均匀性,根据喷氨格栅处烟道截面速度分布特点,通过仿真寻优,得到了非均匀喷氨流量设定值.     

BP神经网络在温度预报仿真系统中的应用

层流冷却是板带生产的关键环节之一,板带层流冷却系统是一个多变量、强耦合、强非线性、难以用数学模型描述的复杂系统,板带冷却效果受板厚、板形、轨道速度、环境温度和水温等多种因素的影响。为了解决层流冷却反馈控制中存在的大滞后,以及用数学模型难以精确预测温度的问题,本文用VC++可视化编程语言建立了基于遗传神经网络的卷取温度预报模型。用现场实测数据对该模型进行离线训练和对比测试。结果表明,该模型能够精确预报卷取温度,为在线应用打下了良好的基础。     

热钢板无损检测缺陷定位精度分析与修正方法

为了研究超声波在均匀温度场以及非均匀温度场作用下的金属材料中的传播规律,提高缺陷检测精度,利用多物理场耦合的方法,建立均匀温度场和非均匀温度场作用下的碳钢中超声检测有限元模型,预测了均匀高温和不均匀温度场下金属材料中缺陷超声检测的探测位置,仿真结果与已有的实验结果基本吻合,然后对仿真的缺陷位置进行数据回归拟合,建立了特定温度场作用下超声缺陷检测位置修正经验公式。研究表明：均匀温度场中金属材料温度的升高、非均匀温度场中固体上下表面温度差的增大以及缺陷与探测器之间距离的增大,都会导致缺陷定位误差的增大。利用回归拟合的缺陷位置修正经验公式,能够显著提高超声缺陷检测的定位精度。