基于EKF和UKF算法非均匀介质热物性参数重建

将无迹卡尔曼滤波技术(unscented Kalman filter, UKF)用于求解一维介质热物性参数反演问题;也对利用扩展卡尔曼滤波技术(extended Kalman filter, EKF)反演一维介质中热导率问题进行了研究。首先给出了正问题模型,然后详细介绍了EKF算法和UKF算法的基本原理。最后为了验证当前算法的可行性,采用UKF算法重建了介质内部随位置变化的热导率,并采用EKF算法重建了介质内部随时间变化的热导率。计算结果表明,UKF算法和EKF算法均能较为准确地反演介质的热导率。为了减小重建结果的时间滞后,建议使用较小的测量误差协方差R。     

圆柱状金属泡沫多孔前置体的气动热效应分析

以超声速气流冲击轴线与来流方向相一致的带有金属泡沫多孔前置体的实体圆柱为研究对象,采用连续尺度单区域法数值模拟泡沫多孔前置体内部的流场及气动热效应。多孔域阻力特性基于分布阻力法加入,选用局部非热平衡模型,考虑流体相与固体相的传热温差,并通过Rosseland扩散模型加入固体相的辐射热效应。研究发现,在模拟气流工况下前置有一定长度的柱状泡沫多孔材料可显著降低模型激波阻力和前缘气动热效应,此外相对于气动压缩效应对温度场的影响黏性耗散效应较小。     

高压级涡轮的气动优化设计改型

蒸汽轮机高压级涡轮多为低展弦比直叶型设计,此类涡轮的二次流损失占整个流动损失的比重较大,现在的设计技术能够较好地设计出优秀的S1面叶型,但较难把握全三维的二次流损失。文中通过对单级某高压级涡轮导叶的优化设计改型,得到了较好的控制二次流损失的全三维直叶型。结果表明:最优全三维直叶型不是最优S1面叶型,二次流损失在流动中比重较大,设计中不容忽视;采用优化设计的方法,能够非常有效地提供最优直叶型,缩短设计周期。     

滚动轴承故障非接触多传感器声信号融合方法

摘　要：针对移动滚动轴承非接触声发射检测中,一个故障源信号可能被多个传感器采集,致使这些声信号包含故障信息不完整且存在重叠的问题,综合考虑声波传播理论、多传感器声信号时差关系、滚动轴承典型故障撞击频率等,建立滚动轴承故障非接触多传感器声信号融合方法。建立滚动轴承故障非接触多传感器声发射检测试验台,分别采集移动滚动轴承滚动体、外圈和内圈故障声信号。采用融合方法对同声源信号进行处理,利用信号相似理论证明了融合信号与故障源信号的相似程度高于各传感器声信号。采用声发射累计撞击计数法对融合处理后的滚动轴承不同故障声信号进行分析。结果表明,该融合算法能有效地处理多传感器接收的同声源信号,可利用融合后信号进行准确的故障识别。     

两段式水煤浆气化炉气化参数对IGCC系统性能的影响

采用Thermo Flex软件建立了基于两段式水煤浆气化技术的200MW级IGCC系统模型,研究了气化温度、水煤浆浓度、气化压力、氧气纯度等气化参数对系统性能的影响.结果表明：提高反应温度和气化压力,系统的供电效率和发电效率降低;氧气纯度增加,供电效率上升;在相同气化温度（或气化压力、氧气纯度）的情况下,提高二段给煤比γsc,系统性能可以得到有效改善;当水煤浆浓度变化时,氧煤质量比随γsc改变进行调整才能达到设计值碳转化率的要求.     

波节管纵向逆流换热性能的三维数值模拟研究

本文基于k-ε模型,针对波节管高效换热元件中纵向逆流换热的传热特性和阻力特性进行三维数值模拟研究。传热工质在管程和壳程分别为氦气和氮气,管束采用三角形布置。本文首先分析了不同波距及雷诺数下对换热量影响。为了体现高效换热元件比光管的优越性,随后分析了不同波距及雷诺数对Q/Q0(波节管与光管的换热量比)与Δp/Δp0(波节管与光管的压力降比)。最后得出结论,波距L的增加使高效换热元件的传热性能和阻力性能有所降低,但提高了其综合传热性能。雷诺数的增加会大幅提高换热量,但同时综合传热效率也大幅降低。     

常数激励与简谐激励联合作用下Duffing系统的非线性振动

以Duffing系统为研究对象,探讨常数激励与简谐激励联合作用下系统的骨架曲线及幅频响应特性,重点考察常数激励的影响。采用谐波平衡法求解该系统的振动方程,得到幅频响应关系,并给出了骨架曲线以及周期解的稳定性分析。采用幅频响应曲线和骨架曲线表征系统的基本动力学性质,讨论了常数激励和简谐激励幅值对系统幅频曲线性态和骨架曲线形态的影响。研究发现,系统振动响应中直流分量与谐波分量的振幅同步变化,但变化趋势相反。此外,两者骨架曲线的形态均是先向左微偏后转为向右弯曲,因此,在某些参数条件下,对应一个激励频率的周期解可能有5组,其中3组为稳定性,2组为不稳定解。进一步通过增大常数激励发现其能够对该系统造成的“刚度增强”效应,但同时也会伴随着愈加显著的“刚度渐软”特性。相应地,对于特定的简谐激励幅值,随着常数激励的增大,系统的幅频曲线能够由纯硬特性转变为软硬特性共存,甚至纯软特性。但是,在大尺度下观察,常数激励对系统骨架曲线的影响主要表现在骨架曲线根部的形态上,即随着简谐激励幅值的增大,常数激励对系统共振频率的影响变弱,不同常数激励下的骨架曲线趋于一致。     

雷诺数对低压涡轮气动性能的影响分析

为了深入掌握雷诺数对低压涡轮端区流动的影响,采用Transition SST转捩模型,对雷诺数为0.6×10~5～3.0×10~54种工况下的低压涡轮流场进行数值模拟。结果表明,采取的数值模拟方法能较准确的描述低压涡轮内部流动,在低雷诺数条件下,吸力面后部附面层易发生分离,且分离泡尺寸较大。随雷诺数的降低,叶栅出口截面的总压损失逐渐增加,损失平均值及高损失区面积的增加幅度均呈现非线性增长趋势。吸力面后部附面层分离区是低能流体聚集区,是流道内总压损失迅速上升的主要原因。通道涡流出流道后继续发展,与尾迹旋涡共同构成了叶栅下游区域损失持续增长的主要来源。     

高速齿轮喷油润滑流场及冷却性能研究

为探究齿轮传动过程中喷油润滑冷却特性以及确定最佳喷油位置,本文以一对外啮合直齿轮为研究对象,根据齿轮传动功率损失,建立了齿轮喷油润滑流场和温度场耦合计算模型,采用流热耦合数值计算方法以及动网格技术对齿轮喷油润滑工况进行了瞬态仿真分析,得到了各喷油位置下润滑液分布情况以及齿轮本体温度分布情况,从而确定最佳喷油位置。     

基于多重网格法的齿轮热弹流润滑特性分析

该文基于多重网格法对齿轮的线接触弹流润滑问题进行求解,探讨不同参数对计算结果的影响,发现油膜压力及油膜厚度对于载荷和弹性模量的变化较为敏感;在对齿轮等温弹流润滑问题求解的基础上,考虑热效应、时变效应及壁面粗糙度对润滑效果的影响。