动态旋流分离技术研究进展

在对国内外技术文献广泛分析的基础上,结合研究实际,从动态旋流器的结构形式、结构参数等方面,较为深入地论述了动态旋流分离技术的研究进展.并对动态旋流分离技术的发展趋势作了简要分析.     

空化射流降解机理研究

在总结前人研究空化降解成果的基础上,分析空化射流中空泡溃灭时局部高温、高压引发的化学效应:热效应和氧化效应;结合空化效应,初步研究了空化射流对有机污染物的降解。     

风电齿轮箱在随机风载下的疲劳损伤计算模型

疲劳寿命是风电齿轮箱一个非常重要的性能。在风机整体分析、齿轮箱动力学分析和齿轮疲劳损伤分析的基础上提出了风电齿轮箱在随机风载下的疲劳损伤计算模型,其中风机整体分析用于获取齿轮箱在随机风载下的输入扭矩和输出转速,齿轮箱动力学分析是根据输入扭矩和输出转速计算各个齿轮之间的动态啮合力以及转速,齿轮疲劳损伤分析是将齿轮动态啮合力转化为弯曲和接触应力载荷块,依据线性损伤累计理论计算各齿轮的弯曲和接触疲劳损伤。在讨论部分,利用提出的疲劳损伤计算模型计算了在平均风速为11.5 m/s和18 m/s,湍流密度为14%的风况下,各齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳损伤,找到了各级齿轮中最危险的齿轮,对风电齿轮箱排错具有指导意义。     

径向壁面紊流射流理论与数值分析

建立了圆形喷嘴径向壁面紊流射流理论模型,对不同直径圆形喷嘴外流场进行了数值模拟研究,分析了外流场速度、压力和壁面切应力随喷嘴直径和射流靶距变化的规律。分析结果表明,冲击径向壁面射流速度场存在一定的相似性;壁面速度与壁面切应力有内在的正向对应关系;要增加对壁面的直接冲击压力,选择合适的靶距比提高流量(加大喷嘴)有效;在其他条件不变的情况下,射流靶距是影响径向壁面切应力的主要因素;要使壁面达到最佳清洗效果,靶距取5D~10D为宜。     

盘式刹车与齿轮耦合动力学模型及动力学行为

为研究盘式刹车装置对其固联齿轮的影响建立了二者耦合动力学模型,模型中考虑了对齿轮运行过程有较大影响的时变啮合刚度,齿侧间隙和摩擦力,轮齿拍击带来的刚度摩擦变化,并考虑盘式刹车装置的变摩擦系数.之后以某急刹工况进行仿真,仿真结果显示,刹车过程中齿轮低速状态会出现非正常啮合状态,并会加剧轴端振动.之后使用与仿真模型参数相同的实验台进行同工况刹车实验,实验结果表明急刹过程低速状态时齿轮轴端振动加剧,盘式刹车系统会给齿轮带来影响.     

齿轮箱的鲁棒优化设计研究

鲁棒性是指当系统中的不确定性因素发生微小变化时,系统性能的改变程度,而齿轮传动系统在加工装配过程中存在诸多误差,为了提高齿轮传动系统在不确定误差存在的情况下的鲁棒性,提出了齿轮箱的鲁棒优化设计方法。优化设计方法主要包含3个步骤:(1)系统模拟,即建立齿轮箱的动力学模型,从而计算齿轮箱的动态性能,并通过蒙特卡罗模拟的方式计算在不确定因素影响下的齿轮箱的鲁棒性能;(2)构造目标函数,采用目标规划法将多个动态性能、鲁棒性能和质量统一为一个目标函数;(3)目标优化,通过复合形法在约束条件下优化目标函数得到最优解。最后以平行直齿轮的鲁棒优化设计为例说明了提出的鲁棒优化方法,从优化结果的性能可知,鲁棒优化方法相对于传统优化方法能够明显提高齿轮传动系统动态性能的鲁棒性。     

空化水射流物理化学效应分析

空化水射流是射流流场某点压力降至饱和蒸汽压以下,伴随有气泡产生、长大和破灭过程的一种新型射流,空泡溃灭产生瞬间高温和高压现象,伴随有H^＋和OH^＋等强氧化物质的产生。利用高温、高压及微射流等物理效应,可以显著地提高射流清洗、除锈、破碎效果及改善金属表面性能的能力。通过机械剪切、热解、自由基氧化和超临界水氧化等化学效应,可以对毒性难降解有机物进行化学降解。空化水射流在石油、矿业及环保等领域具有广阔的应用前景。     

动态旋流分离技术研究进展

在对国内外技术文献广泛分析的基础上,结合研究实际,从动态旋流器的结构形式、结构参数等方面较为深入地论述了动态旋流分离技术的研究进展。并对动态旋流分离技术的发展趋势作了简要分析。     

风电装备行星轮系过盈接触特性分析

风力发电对于保障我国能源安全具有重大意义,但我国风电装备发展中还存在巨大技术瓶颈,如何进一步提高装备可靠性及寿命是亟需解决问题。以行星轮系过盈配合面接触特性与微动磨损关系为切入点,针对NGW型行星轮受力分析,计算获取过盈配合接触分析的载荷边界条件;通过对比不同过盈量在无外载工况下的配合面压力值,理论计算与仿真分析结果的平均误差约为5.74%,验证了仿真的可信度;通过对比不同过盈量在无外载下的变形量,行星轮内孔面与轴承外圈变形占比分别为89.5%和10.5%,定量描述了行星轮相较于轴承的变形程度,更易损伤;稳态载荷工况下,通过对比不同配合公差P6和R6下的最大微动滑移量可知,P6公差带下最大微动量随载荷变化幅度较大,因此风电行星轮配合公差应选R6更合适;非稳态载荷工况下,通过数值积分计算获取不同过盈量下的配合面打滑极限载荷,该极限值作为评定实际服役工况下出现剧烈"打滑现象"的准则,因此设计时应考虑该极限工况。