一种新型结构气动高速开关阀的研究

介绍一种新型结构的气动高速开关阀,该阀是一种常阀式两位两通提动式结构,阀芯只有一个与电磁吸力平行的自由度,具有结构紧凑,响应快,控制方便和抗干扰能力强等特点,是一种很有应用前景的气动高速开关阀,本文建立了该阀的非线性数学模型,对其进行了数值仿真研究,结果表明该阀的动态响应特性良好。     

现代汽油机进气流量测定方法的比较

从空气流量测量的基本原理、传感器结构、性能以及对发动机性能的影响等方面对各种方式进行了比较。分析表明,质量式空气流量计在测量精度、响应特性及对发动机性能的适应性等方面均优于体积式和压力式。最后,指出了在进气系统故障诊断、传感器检测等方面应注意的问题。     

计及海缆分布特性的海上风电柔直并网系统中高频谐振分析及抑制

海上风电场交流海缆线路的分布电容特性易引发系统中高频谐振失稳，基于阻抗稳定性分析法，研究海上风电柔直并网系统的中高频谐振机理并提出相应的谐振抑制方法。首先，构建考虑海缆分布特性的并网系统小信号阻抗模型，并通过阻抗扫描进行验证。其次，基于阻抗稳定判据研究海缆分布特性及控制器参数等因素对并网系统中高频谐振特性的作用机理。最后，提出一种基于控制器参数优化的中高频谐振抑制方法，并通过仿真验证理论分析的正确性及抑制方法的可行性。结果表明，并网系统中高频振荡主要由交流海缆线路与交/直流装备之间的交互作用引起，长距离海缆分布特性会导致系统中高频呈现多谐振兼负阻尼特性，且柔直换流站的基频电流环比例系数过大时易降低系统中高频稳定性，可通过所提参数优化方法抑制系统中高频谐振。     

催化消声器声学性能分析与改进

某配套催化消声器的柴油机排气噪声偏大,利用LMS声学测试系统进行声压测试,频谱分析后发现:高频消声性能不足是导致催化消声器消声效果变差的主要原因.针对催化消声器后半段结构提出扩张腔和穿孔管组合结构的改进方案,建立有限元模型,进行流场和声学仿真分析,最后进行试验验证.结果表明:扩张腔和穿孔管的组合结构能稳定气流速度,降低涡流强度,具有良好的流场特性,同时对排气噪声中的高频成分有良好的抑制作用;保持催化消声器前半段结构不变,仅对后段结构进行改进,在提高消声性能的同时还可保证其净化性能.     

大功率电磁热储能系统感应加热仿真研究

本文以24k Hz/100k W的电磁热储能系统为研究对象,系统采用电磁感应加热的方式,将由新能源发电系统产生的清洁电能转化成为热能,并将这些热能加以利用或者存储在水中。首先应用Ansoft-Maxwell对感应加热模型进行涡流场仿真分析得到磁场分布,利用得到的磁感应强度计算流体场热源。然后应用Ansys/Fluent对感应加热模型进行三维流体温度场仿真分析。感应加热系统的电源设计在电磁热储能系统中有着至关重要的地位,应用Matlab/Simulink对感应加热电源串联谐振电路进行建模仿真分析,得到谐振状态下的电路特性曲线,给出了PLL锁相环信号、PWM全桥逆变触发信号等波形,为电磁热储能系统的感应加热电源的研究和开发提供了一定理论依据。     

抑制MMC高频谐振的功率同步控制方法研究

针对模块化多电平换流器型柔性直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)系统中频发的高频谐振现象,提出将矢量电流控制(vector current control, VCC)切换为功率同步控制(power synchronization control, PSC)以抑制其高频谐振的控制策略。首先分析了矢量电流控制下MMC产生高频谐振的机理,并实现了高频谐振现象下由矢量控制到功率同步控制的切换。然后,通过频率扫描得到MMC在功率同步控制下的高频阻抗,并通过系统稳定性判据对电网阻抗和MMC高频阻抗的特性进行分析,从而判断系统发生高频谐振的可能性。最后,通过仿真分析验证了功率同步控制对抑制MMC高频谐振的有效性。     

流固耦合过程中谐振腔特性分析

采用流固耦合的方法,根据建立的谐振腔湿度测量过程模型,分析了不同排汽条件下,腔体温度的变化对谐振频率和湿度测量的影响。结果表明:随着排汽压力和马赫数的增加,谐振腔温度变化越明显,对谐振频率和湿度测量的影响越大,最大频率偏差可达10~5Hz以上,最大湿度偏差可达0.16;将腔体的有效温度拟合成马赫数与排汽压力的函数,以实现了对排汽湿度的精准测量,可使谐振频率的绝对偏差小于800Hz,将湿度偏差降低到0.002以内。     

共轨供油泵进油计量阀电磁特性研究

通过对高压共轨供油泵进油计量阀结构及原理的分析,建立了进油计量阀电磁数学模型和仿真模型,对电磁铁的静特性和动特性进行仿真计算,得到系列性能曲线,同时在测试环境上完成了相应的试验,试验结果与仿真结果趋势基本一致,表明电流闭环驱动可提升动态响应速度,且该仿真模型能够反映进油计量阀的比例电磁铁的工作特性。     

大容量永磁同步风电机组系统谐振分析与试验研究

风机变流器是变速恒频风电机组的核心部件,变流器电网侧LC/LCL滤波器在保证良好并网特性同时也带来了谐振问题。针对该问题,文章基于风机变流器网侧滤波器动态特性分析,揭示了风电机组谐振机理,分析了系统阻尼对谐振的影响。在Matlab/Simulink中建立了2.0 MW直驱型永磁同步发电机组系统仿真模型,实现了风电机组谐振的全过程仿真。首次在2.0MW永磁直驱风电机组上进行了机组谐振现场试验,仿真与现场试验证明了理论分析的正确性。在此基础上,提出了风电机组谐振消除与抑制方法,对实际运行风电机组谐振改造和变流器设计具有现实的指导意义。     

高速列车气动噪声的实验模型研究

利用声学风洞模型试验的快捷、方便、实验可重复等优势,进行风洞仿真试验,研究高速列车外部气动噪声的频谱特性以及随车速的变化关系。根据相似理论搭建高速列车模型风洞试验系统;进行高速列车外部气动噪声的近场测量,对声压信号进行傅里叶变换并运用互谱法得出高速列车气动噪声声强的频谱分布;建立高速列车仿真模型,仿真高速列车外部气动噪声特性。通过试验验证仿真结果的准确性。     

流动湿蒸汽湿度谐振腔微扰法测量的实验研究

介绍了谐振腔材料微扰技术连续测量流动湿蒸汽湿度的原理,设计了适用于流动湿蒸汽湿度连续测量的谐振器及测量系统。与现有的热力学法或光学法测量方法相比,测量系统简单,抗污染能力强,能实现蒸汽湿度的在线连续测量。影响测量精度的因素主要是温度、压力的测量精度和谐振腔形状微扰。图4表1参10     

汽轮机低压缸进汽结构变流量工况气动性能的研究

为了探究传统轴向分流和新型环形空腔两种出口导流形式对一型进汽结构变流量工况下气动性能的影响,采用全三维数值模拟的方法对分别带有两种出口导流形式的进汽结构进行研究,并通过分析出口气动参数变化规律,获得二者的变流量性能特性.结果表明:二者在流动损失方面无明显差别,但带有环形空腔出口导流形式的进汽结构在出口气流角均匀度和马赫...     

风力机叶片S832翼型的两种湍流模型数值分析方法及其比较

采用S-A和RNGK-ε湍流模型对风力机专用S832翼型的绕流流动建立了二维不可压缩湍流模型,利用计算流体力学软件Fluent,对两种模型进行数值模拟,得到了雷诺数为3×10^6时该翼型在-16°～30°攻角下的升力系数和阻力系数与来流攻角的关系以及压力分布图,并进一步分析了不同攻角下翼型表面压力分布特性,预测了大攻角（达30°）下翼型分离流动特性。结合NREL的试验数据,对两种湍流模型模拟的精度进行了分析比较,结果表明在小攻角范围内采用RNGK-~模型预测该翼型气动性,其结果更加有效。     

基于两种湍流模型的某风机专用翼型数值研究

针对风力机专用S832翼型绕流流动建立了二维不可压缩湍流模型,利用计算流体力学软件Fluent,分别选用S—A、RNGk-ε两种湍流模型对S832进行数值模拟,对比了两种湍流模型对气动模拟精度的影响,得出了雷诺数为3×10^6时,该翼型在-16°～30°攻角下的升力系数和阻力系数随来流攻角的变化关系及压力分布图,分析了不同攻角下翼型表面压力分布特性并进一步预测了大攻角（达30°）下翼型分离流动特性．并与NREL的试验数据进行比较,研究结果表明：RNGk—ε在预测该翼型小攻角范围气动性方面更加有效。     

厢式货车尾部打孔装置减阻特性研究

对厢式货车周围流场进行了CFD数值模拟,分析了产生气动阻力的主要原因,在此基础上,设计了一种可以消除尾部漩涡场的新型打孔式空气动力学附加装置,并将装置进一步改进得到其优化模型。基于RNGk～ε紊流模型进行数值计算,分析货车周围速度场及其表面压力场,获得该新型附加装置的理论减阻率及其减阻机理。结果表明该空气动力学装置改善了厢式货车尾部湍流场,在前端加装导流罩的基础上进一步获得了6．04％的减阻率。 研究结果为厢式货车的减阻节能研究提供了理论依据和有价值的参考。     

具有较强气动性能的风力发电机叶片研究

利用流体分析软件Fluent对NACA4415与SD7043两种常见翼型进行流场模拟,从外形特征分析两者的气动性能差异,进一步利用翼型分析软件profili的翼型设计功能,结合两种翼型的长处,设计出新的翼型,并对新翼型与原有翼型在升阻特性上的差异进行分析,对比发现新翼型气动性能更优。最后利用新翼型基于Solidworks设计出一款小型风力发电机叶片。     

船用燃气轮机动力涡轮可调导叶级的流场结构

基于耦合求解可压缩Favre平均Navier-Stokes方程及Menter的Baseline（BSL）双方程湍流模型．本文对一个考虑可调导叶设计的船用燃气轮机变几何动力涡轮进行了全流场的三维粘性数值模拟。计算结果表明,采用可调导叶技术,涡轮各级热力反动度发生了明显变化;可调导叶级的流动特性变化更显著影响变几何动力涡轮的气动性能;选取具有良好冲角适应性和跨音速性能的可调导叶是船用燃气轮机变几何动力涡轮气动设计的一个关键技术。由此,根据数值计算结果．重点分析可调导叶级的气动特性及其流场结构。     

基于遗传算法的虚拟传感器输入参数的优选

为了解决在汽轮发电机组实时监测系统中采集参数偏移和失效的问题，提出以神经网络为仿真手段建立虚拟传感器的技术并以汽轮机调节级后汽温为例，讨论了其品质因输入参数组合不同而异的特性，进而引入遗传算法进行优选，以确定最优的输入参数组合。图2表2参3     

自激振荡脉冲射流强化换热实验研究

对自激振荡射流强化换热的机理进行了初步探讨，并对有无共振腔时的换热情况进行了对比实验。实验中发现，由Helmholtz共振腔产生的自激振荡脉冲射流增强了管内流体的掺混，破坏了边界层，从而达到了强化换热的目的。实验中还发现，当共振腔两端的压差增大时，将产生更为强烈的脉动流，明显地提高流体的紊流程度，从而强化了管内流动换热。     

Numerical and experimental study on aerodynamic performance of small axial flow fan with splitter blades

To improve the aerodynamic performance of small axial flow fan, in this paper the design of a small axial flow fan with splitter blades is studied. The RNG k-ε turbulence model and SIMPLE algorithm were applied to the steady simulation calculation of the flow field, and its result was used as the initial field of the large eddy simulation to calculate the unsteady pressure field. The FW-H noise model was adopted to predict aerodynamic noise in the six monitoring points. Fast Fourier transform algorithm was applied to process the pressure signal. Experiment of noise testing was done to further investigate the aerodynamic noise of fans. And then the results obtained from the numerical simulation and experiment were described and analyzed. The results show that the static characteristics of small axial fan with splitter blades are similar with the prototype fan, and the static characteristics are improved within a certain range of flux. The power spectral density at the six monitoring points of small axial flow fan with splitter blades have decreased to some extent. The experimental results show sound pressure level of new fan has reduced in most frequency bands by comparing with prototype fan. The research results will provide a proof for parameter optimization and noise prediction of small axial flow fans with high performance.