曲轴系轴承润滑特性数值仿真技术研究

运用载荷平衡方程并基于流体动力润滑理论建立曲轴系流体动力学的数学模型,然后综合采用有限差分和数值迭代方法提出该模型的数值求解算法;在此基础上,以某单缸柴油机曲轴系为例研究网格密度、松弛因子以及求解边界条件等因素对数值仿真结果的收性影响。计算表明,润滑特性求解的网格密度宜取轴承周向网格数m=40,轴承轴向网格数n=20;超松弛因子β的取值范围应控制在1.5~1.9内;当空穴压力较大时,JFO边界条件所得结果相比雷诺边界条件更准确。     

铸铁缸盖热疲劳寿命试验及高温蠕变修正

铸铁缸盖鼻梁区的热疲劳断裂是机车柴油机最常见的故障。本文多个机车16V240柴油机缸盖进行了加速低循环热疲劳试验，在试验中考虑了高循环热疲劳的影响；并利用线形损伤累积理论及蠕变的特点，对高温蠕变的影响进行了计算修正；预估了该缸盖的使用寿命，并对实验及计算结果进行了分析。     

黑芥ANS基因的克隆和在芸薹属B基因组的PCR鉴别

利用同源克隆方法克隆黑芥ANS基因,获得2个ANS基因拷贝BnANS1和BnANS2,长度分别为1 366bp和1 367bp.这2个基因都有1个76bp的内含子.比较BnAⅣS1和BnANS2基因序列,发现在编码区、5＇与3＇非编码区和内含子区域都有多态性,5＇非编码区有3个碱基的多态性和4个碱基的缺失,编码区有26个碱基的多态性;内含子有2个碱基的多态性;3＇非编码区有18个碱基的多态性和3个碱基的插入.这2个ANS拷贝都编码356个氨基酸的蛋白,具有其他物种同样的ANS蛋白保守结构域,属于2OG-Fe（Ⅱ）加氧酶超家族.BnANS1编码的蛋白质理论分子量为40 448.58Da,等电点为5.05;BnANS2编码的蛋白质理论分子量为40 468.52Da,等电点为5.04.比较这2个ANS基因拷贝编码的蛋白质序列,发现有9个多态性位点.这2个ANS拷贝在黑芥的种皮和胚中均检测到表达.获得了1对ANS引物,能从白菜、黑芥、甘蓝、芥菜型油菜、甘蓝型油菜和埃塞俄比亚芥中,用等位特异PCR方法特异识别来自芸薹属B基因组的ANS基因.     

强化缸盖鼻梁区传热的水腔表面结构设计研究

针对高强化柴油机气缸盖排气门鼻梁区严重的热负荷问题,提出在该区域冷却水腔中建立特殊的结构表面以强化其传热的能力,并建立8种不同的特殊结构表面.采用欧拉多相流以及壁面沸腾换热模型分别对8个不同结构表面的鼻梁区简化流道进行流动传热仿真分析,并设计了流动沸腾试验平台,验证仿真计算的可靠性.在此基础上,研究各种结构表面对表面流动的扰乱程度以及对传热系数的影响,最后进行各结构表面传热能力的综合评价.结果表明:特殊的表面结构对表面湍流强度以及传热系数有不同程度的影响,其中柱体结构表面与两种槽肋结构表面对湍流强度的提升都达4.9倍以上,叉排式柱体结构表面与垂直流向的槽肋结构表面的提升传热系数分别提升了65.9%和57.4%;并且在传热能力的综合评价得到上述3种结构对火力面最高温度降低均达23℃以上.     

复杂环境下风冷柴油机工作及冷却性能研究

针对一款V型风冷柴油机,研究其在不同海拔、温度环境下的工作性能及冷却散热能力,进而提高柴油机热效率。为充分考虑动力舱下柴油机的冷却散热,提出一种将动力舱模型一维离散,以此搭建柴油机冷却系统模型的方法,并与柴油机工作模型进行耦合仿真。结果表明：柴油机在2 000 r/min外特性工况条件下,外界环境海拔、温度的升高使得柴油机缸内燃烧工作曲线后移,海拔每增加1 000 m,放热峰值点后移2°,缸内燃气温度升高;一定转速下的风扇空气质量流量会随海拔、温度的增大而减小,柴油机冷却能力下降,缸盖燃气侧表面平均温度升高;柴油机热效率随海拔、温度的升高而降低,高海拔、高温环境下,增大风扇转速可提升柴油机热效率,随着风扇转速提高,海拔4 000 m、温度20℃环境下,柴油机热效率从29.7%升至35.7%。     

智能型密封多用炉生产线计算机控制系统

UBB系列智能密封多用炉生产线采用高度可靠的分布式计算机控制系统实现全生产线的智能化自动化控制。基于非线性渗碳层浓度场计算机模拟的CAD／CAM一体化模块，具有自动生成优化的渗碳工艺，CAE与自动控制程序的自动连接，并采用在线模拟的方法自动消除各种偏差所遗留的后果的功能，使整个渗碳过程处于事实上的优化状态，保证每一炉的零件都能获得理想的碳浓度分布曲线。分布式控制系统实现全生产线的无纸化操作和数字化自动控制，并具有一定的生产管理功能。     

基于节点网络法的润滑系统图形化建模技术研究

为了适应润滑系统管路结构复杂且形式多变的特点，达到快速设计润滑系统的目的，提出了一种图形化建模方法。该建模方法只需用户提供原始的结构参数，且不受润滑系统分支结构和模型规模的限制。往具体实现时，该方法将润滑系统元件模块化，用这些模块单元可搭建成各种形式的分支管路模型，通过模块的遍历和拓扑结构的识别牛成网络拓扑结构关系表，并最终组集成求解所需的节点方程组。应用实例表明，所提出的图形化建模方法通用且易于编程实现，可以推广到其它流体枝状管路的分析。     

气泡尺寸对气缸盖沸腾换热的影响

在应用欧拉多相流模型仿真计算气液两相流沸腾换热时,离散相的气泡尺寸常常被看作常数,而实际上往往气泡具有不同的形状和尺寸,因此研究气泡尺寸大小对仿真计算结果的影响显得至关重要.以ANSYS Workbench为仿真计算平台,在计算流体动力学模块CFX中,用气液两相流沸腾换热计算模型,对不同气泡尺寸下柴油机气缸盖与冷却水腔所组成的流固耦合传热系统进行了整场离散、整场求解,得到了冷却水腔中气液两相流流场分布特性和气缸盖温度场分布,通过与试验结果的对比分析证明了计算模型的有效性.结果表明,在气泡尺寸大小为1,mm的情况下,仿真结果更接近试验结果,并且考虑气液两相流沸腾换热能够有效地降低气缸盖火力面排气道鼻梁区的最高温度,以此降低此处的热负荷.     

坦克冷却系统的整体优化匹配研究

以现代优化理论为基础,对坦克冷却系统进行了整体建模和优化匹配研究,利用自行开发的优化软件包对59式坦克冷却系统进行了优化计算分析,并用试验进行了验证,取得了很好的效果,为进一步改善冷却系统的整体性能提供了理论基础和实验依据.     

螺栓装配连接工艺对气缸密封的影响

在考虑气缸垫材料非线性及螺栓弹性相互作用条件下,设计了缸盖螺栓顺序预紧与交叉预紧两种装配连接工艺,采用非线性有限元计算方法建立了机体、气缸盖、缸套、螺栓、缸套支撑及气缸垫组合结构有限元模型,研究了螺栓预紧顺序与气缸垫接触压力之间的关系,得出了满足组合结构气缸密封特性要求的较好装配连接工艺.对比了螺栓残余预紧力的计算值与试验值.结果表明:采用非线性有限单元方法可以实现对机体、气缸盖、缸套、螺栓、缸套支撑及气缸垫组合结构螺栓预紧装配连接工艺的较精确仿真计算;顺序预紧时,螺栓平均残余预紧力及残余预紧力标准差都大于交叉预紧;气缸密封最差区域出现在气缸垫排气侧两螺栓中间位置,两种装配连接工艺都能满足气缸密封性能要求,顺序预紧气缸密封最差区域密封效果更好.