自由旋转卷弧翼弹箭的气动特性数值分析

为深入研究自由旋转卷弧尾翼弹箭的气动特性，利用计算流体力学方法及滑移网格技术对卷弧翼弹箭开展了时间精确非定常数值模拟。通过与文献对比的方式验证了模拟方法的有效性；分别利用网格无关性和时间步数无关性检验，确定出合适的网格数量和时间步数；在不同马赫数下对比、分析了自由旋转卷弧翼弹箭和固定卷弧翼弹箭的气动特性差异；考虑不同的翼、体差动滚转条件，研究了差动滚转角速度对自由旋转卷弧翼弹箭气动力矩特性的影响。结果表明：由于翼、体连接处黏性涡的强度不同，自由旋转卷弧翼弹箭的滚转力矩系数和马格努斯力矩系数明显小于固定卷弧翼；在马赫数0.8和1.1条件下，自由旋转卷弧翼弹箭的马格努斯力矩系数接近于0,其滚转力矩系数与差动滚转角速度基本呈线性关系，而马格努斯力矩系数与差动滚转角速度呈明显的非线性关系；受翼、体连接处黏性涡的影响，自由旋转卷弧翼弹箭的滚转力矩系数随马赫数增大而急剧减小，马格努斯力矩系数随马赫数增大而急剧增大；上述因素对卷弧翼弹箭的气动特性影响较大，在气动、弹道设计时须予以着重考虑。     

基于MSP430的轴承卷边机控制系统设计

设计了以MSP430F149为核心的轴承卷边机的控制系统,包括硬件结构和系统软件设计.该控制系统采用光栅尺作为扣压机构位移信号传感器,同时配套使用专用正交解码/可逆计数芯片HCTL-2017倍频解码光栅尺的检测信号,最大限度减小系统误差,提高轴承卷边扣压控制精度;系统通过气动电磁阀控制主轴驱动机构的气动卡盘,并与扣压机构协调操作.60次重复性实验表明:该控制系统的重复性位移偏差小于5.5μm.     

成卷机成卷压力的电淮比例控制系统

在分析了机械式和气动成卷机成卷压力控制系统的基础上，提出了一种采用电液比例控制技术的成卷机控制系统，它不仅可以提高成卷质量，而且可以简化系统设计，降低成本，是一种有希望的成卷机成卷压力控制系统。     

气动液压技术在成卷装置中的应用

针对传统成卷机的传动和控制缺陷，在新型成卷机设计中采用气动和液压技术对压紧罗拉加压、棉卷渐增加压和自动落卷装置进行了完善。阐述了气动液压系统及主要零部件的结构和工作原理，对使用过程中如何设定及调整压力参数做了介绍。     

气动液压技术在成卷装置中的应用

针对传统成卷机的传动和控制缺陷，在新型成卷机设计中采用气动和液压技术对压紧罗拉加压、棉卷渐增加压和自动落卷装置进行了完善。阐述了气动液压系统及主要零部件的结构和工作原理，对使用过程中如何设定及调整压力参数做了介绍。     

气动矛系统性能仿真分析

分析气动矛系统的结构及工作原理,在建立气动矛系统工作状态下动力学仿真数学模型的基础上,利用MATLAB软件对Hammerhead12"型气动矛进行仿真,并对影响气动矛系统性能的各因素进行仿真分析,研究气动矛性能与各影响因素的关系。分析和研究结果可为气动矛的设计提供参考.     

基于升力线理论的风力机气动性能分析方法

为了提高风力机气动载荷的三维计算能力与计算稳定性,采用螺旋尾涡升力线模型来研究叶片气动性能参数.通过对附着涡分布、控制点的诱导速度以及迭代法求解算法等问题进行研究和分析,计算了风力机的各项气动性能参数,并建立了基于螺旋尾涡升力线模型的水平轴风力机风轮气动性能数值分析算法.在FORTRAN平台中创建了分析程序,计算了风力机的气动载荷并与传统叶素动量理论进行了对比.结果表明,所开发的数值计算模型具有较高的计算能力与计算稳定性.     

尿液化验制片机气动系统的反求设计与可靠性分析

利用反求工程理论对尿液化验制片机气动系统进行了功能分析，并对其中的真空吸附系统进行了反求设计。其次对影响气动系统可靠性的三个方面：系统设计、元器件选用、气动控制给予了详细分析。     

多孔介质对厢式货车气动特性的影响

为探究多孔介质影响厢式货车气动特性的机理,采用数值仿真的方法对多孔介质布置前后的厢式货车的外部流场进行分析,得到两种情况下该车的气动阻力系数、表面压力及壁面剪切力分布、涡量、涡量耗散率等气动特性,并结合风洞试验,分析其减阻机理。对比分析多孔介质布置前后各工况的流动特性与气动阻力系数,实验结果表明:布置多孔介质后,可明显改善货箱压力场及剪切力分布,减小分离涡对厢式货车周围流场的影响,从而降低气动阻力,验证了多孔介质材料应用于气动减阻的可行性。     

变风速下风力机叶片载荷特性研究

根据风力机的气动理论,并考虑风切变和风力机结构、几何参数的影响,建立了风力机叶片的气动载荷计算模型。以基本风速、渐变风速、阵风风速和脉动风速4种风速类型建立了变风速模型,并应用于叶片载荷计算模型,实现变风速下的叶片气动载荷的计算。以某MW级风力机为对象,给出了数值计算流程并进行了实例计算,结果显示：风力机叶片的气动载荷主要分布在叶片的中段和叶尖,且载荷大小随风速起伏变化,叶根的气动载荷随风速变化的趋势不明显,风速较大时,叶片上的载荷波动较为显著。结果可为叶片的结构设计和动力学分析提供参考。     

气动滑阀定位器的设计及校验

气动滑阀定位器是气动执行器中的核心单元,在石油、化工等行业中广泛被应用,本文设计了一种气动滑阀定位器,并对所设计定位器的各组成部分以及工作原理进行了介绍,同时提出了定位器的调整与检验的相应方法.     

遗传算法结合反设计的翼型优化设计研究

针对传统的气动外形优化设计存在计算量大、精度低的不足，以及采用余量修正方法的气动外形反设计存在难以提供合理目标压力的难题，为了提高已有气动外形设计方法的工程实用性，创新性地将优化方法中的遗传算法与反设计的余量修正方法相结合，并采用高精度的CFD分析方法，进行了翼型的气动外形设计。设计实践表明，文中的气动外形设计方法是可行的，且由于在优化方法和反设计方法中采用了不同的CFD分析方法，提高了气动外形设计的效率和精度。     

气动驱动器种类及特点

气动驱动器作为一种新型的仿生驱动器,可直接驱动、具有较好的柔顺性、清洁、摩擦小、结构简单等优点得到了国内外学者的关注并成功应用到各种机器人上.本文主要介绍了气动驱动器的分类及特点并举例加以说明.     

超高膨胀比涡轮气动噪声控制技术研究

针对超高膨胀比涡轮气动噪声控制问题,从超高膨胀比涡轮的流动特征入手,探讨了喷嘴出口不均匀性和叶尖泄漏流动对涡轮气动噪声特性的影响,并有针对性地提出3种超高膨胀比涡轮气动噪声的控制方案:增加转静子之间轴向间距,喷管下俯、双侧修型、尾缘吹气和叶尖间隙流动控制。综合采用3种气动噪声控制方法对某单级超高膨胀比涡轮进行优化,结果表明本文提出的改进方法可在对涡轮气动性能影响不大的情况下,显著降低涡轮的气动噪声。     

竖弯涡振控制的调谐质量阻尼器TMD参数优化设计

针对传统调谐质量阻尼器(TMD)的参数优化方法中无法考虑涡激气动力的气动阻尼和气动刚度效应这一问题,通过“类半带宽法”识别线性涡激力模型中相关气动参数,提出考虑涡激力气动阻尼和气动刚度效应的TMD参数优化设计理论模型.以厦漳跨海大桥为工程背景优化设计了用于涡振控制的TMD参数,研究涡激力气动阻尼和气动刚度对TMD最优频率比和阻尼比的影响,并通过风洞试验验证了TMD的涡振控制效果.研究发现,涡激力的气动阻尼和气动刚度效应会对用于涡振控制的TMD最优频率比和阻尼比产生一定的影响,从而影响最终的涡振控制效果.     

并联式气动-柴油混合动力可行性研究

为预测并联式气动-柴油混合动力发动机的性能,判断其可行性,建立了该混合动力发动机的工作过程理论模型并进行了数值仿真研究.结果表明,这种形式的混合动力发动机能实现其设计目的,即回收利用柴油缸排气废热以提升气动缸性能.在不对柴油缸工作造成明显负面影响的情况下,混合动力气动缸的动力性与经济性较纯气动缸均有较大幅度的改善.对整个系统而言,提高了能量利用率,减少了对矿物燃料的消耗.与纯气动缸的情况相似,混合动力发动机中气动缸在低转速、高负荷的工况下也有较好的性能,但可以避免纯气动缸在高转速工况下性能急剧恶化的现象.原理性论证实验的结果也证明了该混合动力的可行性.     

轻型客车侧窗区域气动噪声的数值模拟与验证

应用商用计算流体软件Star-CD,计算了某轻型客车外部非定常流场及其侧窗区域的气动噪声。通过稳态雷诺平均那维尔斯托克斯方法获得气流分离区的分布并预测气动噪声声源位置。采用分离涡模拟方法与计算气动声学方法获得非定常流场特性与侧窗区域监控点的气动噪声声压级。采用激光粒子测速试验结果验证了数值模拟方法的正确性。从非定常气流分离现象和涡流结构特征角度解释了气动噪声产生的主要原因,研究结果有助于在汽车开发早期阶段降低气动噪声。     

脉冲编码调制型气动位置伺服系统的研究

提出广义脉冲编码调制（ＧＰＣＭ）控制和自校正加速度观测．针对气动位置伺服系统，设计出自校正加速度观测器，并成功地应用到气动位置伺服控制中．研究表明：广义脉冲编码调制控制和自校正加速度观测改善了气动位置伺服控制系统的动、静态特性，提高了定位精度．     

钝体绕流气动噪声源特性数值研究

为研究钝体绕流的气动噪声源特性,采用Realizablek-ε湍流模型与宽频带噪声源模型相结合的方法模拟钝体的声功率级和表面声功率级,比较并分析来流风速、钝体截面形式及尺寸对气动噪声源强度及其分布特性的影响规律,探讨气动噪声源的影响机制.结果表明:钝体绕流气动噪声源主要位于气流发生分离、湍流运动比较剧烈的地方,且钝体的外形越趋近于流线型,其气动噪声源强度越低;四极子噪声源对总噪声的贡献比偶极子噪声源的贡献小得多;柱体表面声功率级最大值与来流风速对数之间呈线性正相关,与截面尺寸之间呈线性负相关.最后提出了表面声功率级的数学预测模型,为工程结构的声环境设计及气动噪声控制提供参考.     

基于多元样条函数的变体飞机非对称气动力建模

针对变体飞机在变形过程中气动参数变化剧烈,气动数据模型复杂、高阶且含有强非线性这些特性,提出了一种采用多元样条函数对变体飞机气动参数进行建模和估计的方法,解决了变体飞机非对称变形过程的气动力建模问题。首先给出了基于多元样条函数模型结构的变体飞机气动系数模型,该模型能够描述任意对称和非对称的气动力情况;然后详细介绍了多元单形样条函数参数估计流程并推导了具体公式;最后通过误差分析确定了最终模型结构,并通过坐标转换得到总体坐标系中的气动参数多项式模型。结果表明,该方法无需预知变形相关的气动参数具体模型结构,能够得到准确描述任意对称和非对称变形状态下的变体飞机气动力模型。