高温高压大流量阀门数字智能化测试平台开发与设计

阀门作为核动力回路系统运行的关键设备,通过调节流量等作用承担系统安全运行功能,因此开发高温高压大流量阀门数字智能化测试平台用于系统仿真至关重要。本文建立系统回路管网数学模型与设备模型,并搭建系统仿真程序用以数字智能化测试平台的设计开发。通过特定的回路系统构建,完成回路系统阻力、回路氮气稳压体积、回路蒸汽稳压排水量、回路升温升压过程、降温降压过程及流体阻断过程试验工况计算,并得出系统运行参数结果。针对特定系统内阀的调节,系统平台能够正确计算给出仿真结果并满足运行要求,验证了仿真平台的可行性。     

船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究

对船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究,能提高船舶柴油机模拟器的仿真精度和逼真度。本文以5250系列装箱船舶的柴油机作为研究对象,首先对柴油机燃油系统原理进行了分析,建立船舶燃油系统的数学模型,采用稀疏矩阵运算方法,开发船舶燃油仿真软件。采用VC++6.0和应用仿真支撑系统PROSIMS进行仿真分析,仿真结果表明,本文采用的稀疏矩阵求解计算复杂管网的方法节省了计算时间,提高了轮机模拟器仿真系统的逼真度和仿真精度,适合实时仿真计算。     

CFD分析在汽车加油过程中的应用研究

应用流体模拟仿真软件STAR CCM+建立加油管加油过程的三维仿真模型,运用三维瞬态湍流中的多相流VOF模型模拟燃油在加油管内的流动,判断是否出现燃油回流而导致"提前跳枪"的风险,最后再通过试验验证该仿真模型。结果表明:仿真结果与试验结果吻合,说明运用流体仿真技术对燃油系统加油管的设计具有指导性意义,同时还可以较大缩短开发周期与减少设计成本。     

船用高压共轨重油喷射伺服控制系统的动态特性研究

针对RT-flex系列二冲程低速柴油机配套燃油喷射系统存在的问题,基于液压伺服控制原理提出一种新型船用高压共轨燃油喷射伺服控制系统,该系统采用液压位置闭环系统控制高压重油喷射系统的动作。根据系统原理,研究了其数学模型,并在AEMSim软件中搭建了考虑两种流体特性的仿真模型。在给定喷射时间内得到了不同压力时的主阀芯位移曲线、喷射压力波动曲线和喷油率曲线,并计算出单次喷射时系统喷油量。仿真结果表明,在喷射时间内高压共轨重油喷射系统动作快速稳定,验证了船用高压共轨重油喷射伺服控制系统的设计是合理可行的。     

AP1000核电汽轮机润滑油系统仿真分析

利用Flowmaster软件,对AP1000核电汽轮机的润滑油系统进行系统尺度的仿真计算,得到机组正常运行工况下的润滑油压力、流量特性,仿真结果与常规公式Excel联动计算、电厂试验的结果基本一致。完善了核电汽轮机润滑油系统的设计方法,为系统优化和项目改造提供了仿真平台,对常规岛其他流体系统的设计计算具有一定的参考价值。     

基于AMESim的涡桨发动机燃油计量装置仿真

对某型涡桨发动机燃油计量装置的原理进行分析,在AMESim下建立相应的计量装置仿真模型。借助AMESim的二次开发平台AMESet构建专用的模块,为某型涡桨发动机燃油调节器的计量活门开发了新元件,解决了AMESim液压库中只有一维变量控制阀门开度无法满足实际系统中双输入量同时控制供油量的问题。仿真结果与实验数据一致,从而证明了建模的合理性,为新型燃油调节系统的开发设计提供了理论支持。     

基于Flowmaster的发动机滑油供油系统流量压力换热特性建模与仿真

为了分析滑油从滑油泵组流经燃滑油散热器、喷嘴至轴承腔内的流动换热特性,基于Flowmaster流体系统仿真平台,以发动机滑油供油系统为研究对象,通过各支点喷嘴模型建立及仿真计算,验证喷嘴设计符合性。根据燃滑油散热器结构特点,计算流阻和换热特性,建立仿真计算模型,验证散热器流阻特性及换热性能;建立滑油供油系统模型,仿真计算轴承腔、附件机匣、转接齿轮箱等处供油流量、供油压力及供油温度,分析评估系统流量压力换热特性,支撑滑油系统正向设计。     

飞机燃油系统活门关闭特性分析和试验研究

随着飞机燃油系统的广泛应用,由于压力和流量的增大,燃油系统活门在关闭过程中容易出现结构变形,导致活门出现卡死和无法完全关闭的现象。通过建立球形燃油活门的三维流固耦合动力学模型,基于Workbench平台,对活门关闭过程瞬态特性进行仿真分析。结果表明:流道中活门关闭旋钮为易变形结构,在流体压力作用下变形量较小;变形量随开度呈非线性正相关变化,在进口压力逐渐增大时,压力差随之变大,此时活门无法正常关闭;对同类活门做对比分析试验,发现仿真和试验结果基本吻合,提出适当降低流量和压力是延长活门寿命的重要方法。     

基于高压共轨TBD620柴油机的两种不同喷嘴在低负荷性能下喷射特性和燃烧性能分析

利用hydsim软件,建立具有高压共轨燃油喷射系统的TBD620柴油机仿真模型,对其采用的两种喷油嘴在低负荷工况下的燃烧性能进行了仿真计算,分析研究实行高压共轨燃油喷射系统时两种喷油嘴对柴油机燃油喷射特性和燃烧性能的影响。结果表明采用高压共轨燃油喷射系统后标准喷油嘴在低负荷下仍具有良好的性能。     

MPI燃油分配器系统振动仿真分析及疲劳寿命估算

本文针对某低压汽油发动机的燃油分配器系统支架断裂的现象运用有限元仿真分析和疲劳寿命估算模型计算疲劳寿命相结合的手段进行了随机振动疲劳分析,得到了其疲劳寿命,并据此找到了断裂发生的原因。同时也创建了MPI燃油分配器系统的疲劳寿命计算分析平台,为后续新产品的疲劳寿命设计和结构优化设计提供了有效方法。     

航空发动机加力状态控制系统设计与仿真

根据航空发动机加力状态控制计划,进行了加力状态控制系统的控制逻辑设计,并在该型发动机控制系统数字仿真平台上进行了喷口及加力燃烧室燃油流量控制器的仿真研究.仿真表明,设计得到的控制逻辑是合理、可行的,可以应用于航空发动机加力状态控制系统的设计.     

基于Fluent软件的某型飞机燃油箱氧气浓度仿真分析

主要基于流体仿真软件Fluent对某型飞机油箱内氧气分布进行了三维非定常计算。采用标准k-ε湍流模型、有限体积法离散方程,并采用分离式求解器、SIMPLE算法耦合求解速度、压力;压力项离散采用PRESTO!格式;其他方程对流项采用一阶迎风格式。利用这种建模和分析方法可以对燃油箱内的氧气分布和充氮过程进行较好的分析,同时也可为系统改进和优化设计提供新的思路和方法。     

电控单体泵燃油喷射系统耦合仿真

以某一典型的电控单体泵供油单元、可压缩高压油管以及机械式一级弹簧喷油器组成的燃油喷射系统为原型,建立了电控单体泵燃油喷射系统和喷油正时控制策略的耦合仿真模型,为多学科领域复杂系统建模仿真提供了解决方案和系统工程设计的完整平台.     

CAE仿真平台开发及其在雷达结构设计中的应用

根据目前企业CAE的应用现状,提出并搭建了CAE仿真平台。该平台包括两个部分。一是仿真协作平台,二是基于Hyperworks软件二次开发定制的客户化流程和数据库。该平台开发目的在于提升仿真能力和仿真效率,并实现对仿真数据的有效管理,促进CAE仿真在企业中的广泛应用。随后还结合雷达系统结构设计对该平台应用进行了进一步说明。     

Stabilized multi-domain simulation algorithms and their application in simulation platform for forging manipulator

Most researches focused on the analytical stabilized algorithm for the modular simulation of single domain, e.g., pure mechanical systems. Only little work has been performed on the problem of multi-domain simulation stability influenced by algebraic loops. In this paper, the algebraic loop problem is studied by a composite simulation method to reveal the internal relationship between simulation stability and system topologies and simulation unit models. A stability criterion of multi-domain composite simulation is established, and two algebraic loop compensation algorithms are proposed using numerical iteration and approximate function in multi-domain simulation. The numerical stabilized algorithm is the Newton method for the solution of the set of nonlinear equations, and it is used here in simulation of the system composed of mechanical system and hydraulic system. The approximate stabilized algorithm is the construction of response surface for inputs and outputs of unknown unit model, and it is utilized here in simulation of the system composed of forging system, mechanical and hydraulic system. The effectiveness of the algorithms is verified by a case study of multi-domain simulation for forging system composed of thermoplastic deformation of workpieces, mechanical system and hydraulic system of a manipulator. The system dynamics simulation results show that curves of motion and force are continuous and convergent. This paper presents two algorithms, which are applied to virtual reality simulation of forging process in a simulation platform for a manipulator, and play a key role in simulation efficiency and stability.     

柔索悬挂Stewart平台振动控制及稳定性研究

在柔索悬挂条件下,利用多体动力学与控制理论以及特征系统实现算法（eigensystem realization algorithm,ERA）,研究了Stewart平台的基平台受到扰动时其末端执行器的控制稳定性问题,提出了相应的控制策略。用自行研制的多体动力学与控制仿真软件分析了不同弹性系数在柔索悬挂条件下Stewart平台的动态特性,并用ERA对系统的模态进行了比较,获得了动力学上可控的悬挂支撑方案。以数值仿真分析结果为基础设计了柔索悬挂Stewart平台的试验方案,对实际控制效果进行了研究,验证了数值仿真结果的正确性。

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直河道水源热泵空调系统对河水温度场影响的模拟研究

应用CFD软件模拟直河道水源热泵空调系统冷却水热量对河水温度场的影响,就河水温度场随空调系统冷却水流量和温度的变化以及河水的蓄热能力展开研究,得出系统冷却水与河水之间合理的流速比和流量比,以及河水最高温度和平均温度沿河水流动方向的变化情况。     

Identification of abnormal operating conditions and intelligent decision system

In earth pressure balance (EPB) shield construction, the “plastic flow state” is difficult to form using the soil dug in the capsule because it can cause three abnormal operating conditions, including occlusion, caking in the capsule, and spewing at the outlet of the dump device. These abnormal operating conditions can, in turn, trigger failure in tunneling, cutter-device damage, and even catastrophic incidents, such as ground settlement. This present paper effectively integrates the mechanism of abnormal operating conditions and knowledge of soil conditioning, and establishes a uniform model of identifying abnormal conditions and intelligent decision support system based on the belief rule-base system. The model maximizes knowledge in improving the soil, construction experience, and data to optimize the model online. Finally, a numerical simulation with specific construction data is presented to illustrate the effectiveness of the algorithm.     

基于SoPC的PWM组件设计

采用SoPC技术,以Altera公司的DE2-70开发板为硬件平台,依据组件的定制方法,设计了PWM组件的定制,经过仿真和实验验证,该组件符合设计要求,可以作为通用的组件使用。     

基于AMESim的卫星推进系统流阻特性研究

根据对某卫星在轨故障模式的分析,针对卫星推进系统流阻特性展开研究.基于AMESim建立两颗卫星氧化剂和燃料的液路模型,通过数值模拟的手段对液路流阻进行计算,并与已有的在轨飞行及地面测试数据进行比较,验证数值模拟模型的有效性,为推进系统流阻的进一步数值模拟提供帮助.