基于AMESim的恒流量控制阀流量特性分析

为研究恒流量控制阀的流量恒定机理,依据某型号阀的实际结构对影响恒流量控制阀特性的阀口过流面积及梯度因素进行分析。首先,建立其数学模型、控制理论模型和动态系统传函框图,定性分析了这些因素对恒流量控制阀特性的影响;然后,建立其AMESim仿真模型,分析了这些因素对该阀稳态特性和动态特性的影响机理,并通过实验验证了仿真模型的可靠性。结果表明：恒流量控制阀结构存在级间负反馈,补偿节流孔两侧压差可降低流量调节偏差;调节压力补偿器阀口过流面积有助于改善恒流量控制阀的稳态特性;调整压力补偿器阀口过流面积梯度可显著改善恒流量控制阀的静、动态特性。     

三通球阀式高速开关阀稳态液动力分析与结构改进

对于微小型高速开关阀,大流量和高频响都会增大阀芯所受的液动力进而影响其运动状态,因此,对液动力进行分析与补偿是提升高速开关阀性能的关键因素之一。为了解决球阀式高速开关阀在高频启闭状态下流场结构复杂导致传统的稳态液动力理论计算公式已不适用的问题,基于CFD数值计算方法对液动力进行研究。首先,利用COMSOL软件建立阀内流场流体域的几何模型;随后,选用弱可压缩流体、标准k-ε湍流模型并运用动网格技术,得到流体域的压力和流线分布图、流量曲线以及不同阀口开度下阀球和阀芯的稳态液动力变化曲线;最后,为了补偿阀口启闭过程中所减小的稳态液动力,根据不同的阀口结构参数与阀芯受力及阀口启闭时间之间的变化关系,对阀口结构进行优化并确定最优参数。结果表明：进油孔阀球所受的稳态液动力会随着阀口的开启产生先减小后增大的现象,但由于进油孔阀球的稳态液动力相比于回油孔阀球较小,故阀芯上的稳态液动力变化与回油孔阀球上的稳态液动力变化近似;适当减小阀球推杆直径及将靠近阀口的流道改成渐扩型流道能够有效地补偿启闭过程中所减小的稳态液动力,改进后的最优结构相较于原结构的一个周期启闭时间从1.047 ms下降到0.714 ms,稳态液动力补偿效果明显。     

带U形节流槽的滑阀稳态液动力研究

摘要: 传统液动力理论计算公式难以准确预测带U形节流槽滑阀的稳态液动力,针对该问题以多路阀为测试对象,搭建高精度液动力测试平台,试验获得不同流动方向下的稳态液动力和阀口压力、流量特性,并用计算流体力学（CFD）对阀内流场进行了仿真.试验和仿真数据表明,带U形节流槽的滑阀的稳态液动力在单向流出流入和在双向进出油情况下均会出现负值,即使阀口趋于打开;三位六通阀双向进出油稳态液动力值与单向流出流入稳态液动力耦合值基本一致;仿真所得稳态液动力值和压差值与试验值吻合良好.     

液控换向阀内流场及动态特性的数值模拟

为获得阀口型式对液控换向阀内流场和动态响应的影响,利用CFD和Matlab Simulink数值模拟软 件对该阀进行了分析．阀内流场模拟采用两相混合流和标准k-8模型;滑阀动态响应研究是基于滑阀运动 的物理方程在Matlab Simulink平台上开展的．对3种阀口流场进行稳态和瞬态分析,得到流量系数、入流射 流角度和滑阀所受轴向力．分析结果表明：阀口开度越小、流量越大,轴向力和气穴产生的可能性都增大;滑 阀运动速度越大,开阀过程产生气穴可能性越大,闭阀过程相反;阀口开度为2 mm,流量在35 L/min以下不 产生气穴;液动力方向始终为开阀方向,常用公式计算结果与实际不符．动态特性研究表明：K或V型阀口的 滑阀响应较快,但系统工作速度主要由阀口流量系数决定,应限制滑阀位移以避免振荡．阀口型式对液控换 向阀内流场和动态特性均有显著的影响     

车速离散对稠密交通流稳态流量的影响

基于速度标准差提出了绝对车速离散度和相对车速离散度的定义。应用实测稠密交通流数据分析了车速离散度在交通流基本图拥挤区域的分布特征,发现相同平均速度下,车速离散度与交通流量负相关。基于Newell低阶跟驰模型,讨论了相同平均速度的稳态交通流量和非稳态交通流流量之间的关系,结果表明,稳态交通流量大于非稳态交通流量,且非稳态流量值随车速离散度的增大而单调减小,从理论上证明了车速离散对稠密交通流稳态流量的影响,为交通流基本图理论的发展提供了新思路。     

塑料圆形管材挤出胀大的数值模拟

挤出胀大是塑料圆形管材生产过程中不可避免的一种现象。在实际生产中,目前主要采用传统经验试差方法设计挤出口模,缺乏相关的理论研究及指导。本研究针对管材挤出工艺,建立了几何模型和数学模型,采用稳态不可压缩流体流动的有限元模型,模拟了PTT流体经过圆环口模挤出胀大现象。采用罚有限元将连续性方程引入动量方程,减少了同时计算的变量数,有效提高了计算效率。模拟结果表明,口模出口处聚合物熔体表面第一法向应力差急剧增大。口模尺寸一定时,聚合物的挤出胀大率随体积流量的增大而增大。同时也系统分析了口模尺寸对挤出胀大的影响规律。模拟结果对实际生产中的模具设计具有一定的指导意义。     

基于均值模型的煤油发动机喷油控制策略

采取一种基于平均值模型的喷油控制策略,根据容积法公式实时计算进气空气流量,建立进气流量估计器,同时采用油膜补偿控制策略,实现对稳态工况和瞬态工况的精确喷油控制。利用Matlab/Simulink工具,建立平均值模型和油膜补偿控制模型,仿真并与试验数据进行了对比。仿真结果表明,该控制策略可以实现对稳态工况和瞬态工况的精确空燃比控制,验证了该控制策略的有效性和实用性。     

车用增压器涡轮脉冲进气非稳态特性

对某增压器涡轮工作在对应于发动机标定工况下的非稳态特性进行了试验研究,发现涡轮的非稳态特性与稳态特性存在着比较大的偏离,非稳态特性围绕着稳态特性形成了一个"环状"的特性圈.从循环平均的角度分析了脉冲频率、膨胀比和转速对涡轮流量特性和效率特性的影响.根据试验结果进一步分析了"环状"特性圈形成的机理,指出涡轮在脉冲进气条件下非稳态特性与稳态特性的偏离主要是由于涡轮内的"容积效应"引起的.     

DDPD型高压大流量压力控制阀的研究

本文介绍了一种阻尼差压直动式、高压大流量水油两用压力阀,并对其稳态、动态性能进行了理论分析和计算机仿真研究。文中给出了该阀的稳态和动态数学模型及其仿真和实测结果,指出了该阀结构性能和应用范围。     

松滋口分流及其对芦家河河势影响研究

依据实测资料 ,分析了松滋河口门河段的河床冲淤及水位流量关系、松滋口分流对芦家河河势变化的影响 ,提出了根据枝城站水位流量与新江口水位流量关系推求松滋口的分流量的方法 ,预估了三峡水库运用对松滋河分流及河床冲淤的影响 ,为芦家河河段进行数学模型计算及物理模型试验提供了边界条件 .     

双压电晶片驱动喷嘴挡板式伺服阀

给出了双压电晶片驱动喷嘴挡板式伺服阀的基本结构,分析了双压电晶片的频率特性和静态位移特性,针对不同基板尺寸和晶片厚度进行了静态测试,在伺服阀实验台上进行了初步验证。试验结果表明:双压电晶片驱动喷嘴挡板式伺服阀具有结构简单、响应快、分辨率高、无电磁干扰、易于控制的优点,可以满足现代精密高速控制系统的需要。     

基于内部流场分析的小型轴流风扇结构优化

采用孤立叶型设计法、CFD技术、遗传算法等理论,运用自编软件对某一轴流风扇轮毂比参数进行结构优化设计,优化目标为风扇流量。对比分析优化前后风扇内部流场,如风扇的静特性、叶片表面静压分布、子午面涡量分布等信息。由此验证优化方法的可行性．,并总结轮毂比参数对此风扇性能的影响。结果表明：优化后风扇叶片和轮毂表面减小了因涡流带来的能量损失,但叶顶间隙处的涡流增大,能量损失略有增大;在不同流量下,优化后风扇静压有不同程度的提高;优化后风扇的出口速度均比优化前大幅提高;风扇在额定工况下性能、静特性及内部流场都得到了很好的改善。     

高温(火灾)环境下斜梁的静力特性分析

根据弹性稳定理论及Galerkin原理研究了斜梁在高温(火灾)环境下的静力特性问题,并讨论分析了温度、长细比、梁截面形式、倾斜角、隔热保护层、初始缺陷、钢结构材料特性参数等因素对斜梁静力特性的影响.     

基于Smith预估的模糊PID串级中央空调水系统控制

为了避免部分负荷下空调运行所造成的能量损失,需对空调水系统进行变流量控制.针对一次泵水系统,采用一种带Smith预估的模糊PID复合串级控制系统,对最不利支路上压差和冷水机组回水温度进行串级优化控制.主控制器采用模糊PID参数自调整控制器.为消除纯延迟,副回路中加入Smith预估控制器.Matlab仿真结果表明,新的串级控制系统相比常规PID控制,响应速度快,具有良好的静态性能.     

鼻炎热疗仪嵌入式系统设计

介绍了鼻炎热疗仪嵌入式系统软、硬件设计方案。硬件方案包括:温度测量控制方案,雾化蒸汽产生、加热控制方案,液位监测方案,人/机接口方案。软件方案包括:基本软件控制流程,上电复位和WDT强制复位的识别与处理方法。介绍了负荷变化大、温度对象特性非线性严重的控制算法。临床应用结果证明,设计的嵌入式系统方案合理,稳定性、可靠性、温度测量控制精度、雾化蒸汽流量等各项指标满足临床应用要求。     

基于STM32的静态多星模拟器数字光源控制系统设计

多星模拟器可以在实验室中模拟无限远星空多颗星点,该设备可以对星上主要部件星敏感器的功能、指标进行测试及标定。文中介绍了一种基于单片机控制的静态多星模拟器数字光源系统。系统主要由以STM32为控制核心的数控可调恒流源组成,通过D/A变换实现输出电流可调,采用运算放大器和达林顿管进行扩流和恒流,实现静态星模拟器星点亮度的调节。为了模拟星敏感器在高低温条件下的工作情况,需要星模配合进行高低温测试,本文给出了温度闭环控制系统方案,保证了星模拟器工作温度的要求。     

某微型子午加速斜流风扇的设计及流动特性

为获得满足设计要求的微型风扇,基于响应面优化方法,采用CFX模拟平台,运用SST k-ω湍流模型对轴流风扇进行偏向小流量优化设计,得到合适的子午加速斜流风扇复合结构,并对该风扇的流动特性进行研究.结果表明:在设计流量处,该斜流风扇比原轴流风扇出口静压提高了9％,叶轮轴向长度缩短30％;该风扇出口静压曲线比较平滑,变流量...     

计及极端扰动的孤岛微电网潮流优化控制

考虑源荷功率的极端扰动对微电网潮流和频率的影响,以及电流型和电压型微电源在三相潮流控制方面的差异,提出了计及源荷功率极端扰动的孤岛微电网三相潮流的优化控制模型。该模型同时考虑了电流型和电压型两种微电源的控制方式以及源荷功率的静态频率电压特性。模型的目标函数为正常状态的系统网损最小,约束条件考虑了下一时刻源荷功率的正常状态和极端扰动状态的潮流及频率安全约束。为了满足潮流在频率控制方面的要求,对正常状态,除考虑源荷功率的一次调节能力以外,还考虑了电源功率的二次调节能力。而对极端扰动状态,只考虑了源荷功率的一次调节能力。模型的求解采用预测-校正原对偶内点法。IEEE 33节点修正算例系统的仿真结果验证了该模型的有效性。     

基于特征结构分析法的静态电压稳定算法

基于电力系统快速解耦潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法研究了与系统静态电压稳定性密切相关的雅可比矩阵最小模特征根和与之相对应的特征向量.以最小模特征根作为系统静态电压裕度指标,以最小模特征根对应的右特征根向量作为节点电压灵敏度指标.通过IEEE39节点系统在两种运行状态下,给出了系统最有可能发生电压不稳定的节点,同时也验证了该方法的准确性和有效性.     

发汗烧蚀问题的自校正控制

对发汗烧蚀问题的自校正控制进行了讨论；给出了一个基于实际观测的自校正控制算法。根据内部测温及对烧蚀速度的观测，确定气动加热而边界热流密度；由热平衡方程及热阻滞函数的特性给出自校正控制律．使受热介质以一定的速度烧蚀；数据试验显示此方法可以取得理想的控制效果．