模拟滤波器在畸变流场数据处理中的研制和应用

对进气道 /发动机动态畸变流场压力测试及数据处理中所需要的滤波器技术要求和性能指标进行了介绍 ,还介绍了采用四阶波特沃斯滤波器的工作原理、特性及调试中的技术问题。样机对动态压力探针信号进行了高通滤波 (fc =0 .2 5Hz～ 2 .5Hz共分十档 ) ,对稳态压力探针信号进行 (分十档 )低通滤波处理。然后两者叠加 ,最后经fc =10 0Hz～ 10KHz低通滤波器得到有用的畸变脉动压力信号。在完成滤波器样机的设计、制作和安装后 ,用FFT信号分析仪对样机的性能指标作了检测 ,得到了各滤波器单元在不同截止频率情况下的幅频相频曲线 ,证明了所获得数据与理论值吻合。表明所研制的滤波器性能完全能满足在动态畸变流动下数据处理中的使用要求 ,且可作普通滤波处理仪器应用。

基于红外脉冲相位热成像技术的玻璃钢深度测量

为探索红外热成像技术用于玻璃钢材料厚度测量的方法,文中使用闪光灯脉冲激励热成像的方法对玻璃钢平底洞标准件进行检测,通过脉冲相位法(PPT)进行数据处理,提取频域信息、消除噪声,并在试验设备采样频率不能满足盲频测量要求的限制条件下,建立相位阈值,完成了厚度测量。试验结果表明,玻璃钢试件的物理特性会对测量结果造成误差,但经数值优化后可在一定厚度范围内得到和实际深度接近的探测值,该方法可以作为玻璃钢厚度测量的有效手段。

风电叶片红外热波无损检测的实验探究

风电叶片是风电机组最关键的组件之一。随着风力发电机单台功率的不断提高,风轮叶片也越来越大,对质量可靠性要求也越来越高。但目前国内外尚无成熟的无损检测方法用于风电叶片检测。利用闪光灯脉冲激励红外无损检测方法对风电叶片制作过程中产生的几种典型缺陷进行了检测,取得了初步的实验结果。红外热波无损检测作为一种大面积、快速、非接触的无损检测技术在风电叶片无损检测领域占有一定的优势,具有非常广阔的应用前景。

合成射流作用机理及其对共轴射流掺混的影响

对合成射流流场及其作用下的内、外涵共轴射流流场进行了二维非定常数值模拟,研究了合成射流流场和共轴射流流场情况.结果表明,合成射流由一系列对称分布在中心线2侧的旋涡对组成,频率与激振频率相同,对外场构成一扰动力;涡对自形成后向远处运移速基本稳定;腔内和腔外涡对的形成及发展变化过程总体保持一致,在每时刻则呈现截然相反的发展态势;中心线速度的降幅起伏变化分布是由激励器的激振变化引起的,体现了涡量产生、发展变化的基本特征;合成射流激励器的采用可使共轴射流截面掺混率比未加激励时得到增加,增强了共轴射流的掺混效果.

吸力面翼刀对压气机叶栅内二次流的影响

对CDA常规直叶栅和具有不同展向位置和高度的吸力面翼刀压气机叶栅内三维粘性流场进行了数值模拟。结果表明,加装位置越高、高度越大的吸力面翼刀对吸力面附近展向流动阻断能力越强;反向翼刀涡的产生与流道内展向流动的强弱息息相关;具有距端壁一个附面层且高度为一个吸力面附面层厚度的翼刀方案为最佳翼刀方案。

声激励喷流流动的实验研究

本文就喷管上游加入“声激振”对喷流流动特性的影响进行了机理性实验研究 ,得出在不同声激振参数和喷流工况条件下的喷流参数变化规律及相应的流动显示图象。实验结果表明 ,一定的声激振能量可引起喷流核心区长度缩短 ,掺混宽度增加 ,并对外界空气增大引射掺混。这一机理对于飞行器引射增力器增加推力和降低喷管壁面温度。

合成射流激励器实现共轴射流掺混控制

对多排列合成射流激励器控制共轴射流掺混流场进行了详细的二维非定常数值模拟。结果表明,激励器的采用可以增强共轴射流的掺混效果;相邻合成射流产生涡对在孔口处经过相互耦合,形成了更强的旋涡对,并以一种新生合成射流作用周围流场;两排激励器较单排激励器相比,前者控制掺混能力更强,这主要是由于相邻合成射流比单个合成射流有着更显著作用力的缘故。

强声激励助燃风影响燃烧器NOx生成的实验研究

针对强声激励助燃风影响燃气燃烧器NOx生成进行了实验研究,主要考察强声激励频率、幅值对燃气燃烧器出口NOx生成量、温度分布等参数的影响.实验结果表明,加入适当频率的强声激励,能够改善天然气与助燃风的掺混,提高燃烧效率,降低燃烧器出口温度分布均匀性,对提高天然气燃烧器性能有利.

发动机动态压力畸变数据采集处理系统方案研究

重点分析了进气道 /发动机相容性研究的重要性和对动态压力畸变流场数据处理系统的要求。深入比较了三种动态畸变数据处理系统方案。并提出两种切实可行的数字式并行处理方法 ,以及方案探索中的设计调试经验。

合成射流激励影响扩散燃烧NO_x生成的实验研究

对合成射流激励助燃风影响NOx生成进行了实验研究,主要考察了合成射流频率、幅值对燃烧器内掺混区时均速度、NOx含量、温度等参数分布的影响。实验结果表明,加入适当频率的合成射流激励助燃风,能够增强径向、周向速度幅值,改善天然气与助燃风的掺混,降低“热点”温度和NOx生成量(较无激励时最多降低约14%),这有益于降低天然气燃烧造成的大气污染。

大功率狭缝式活塞激励器流场测量与分析

研制了一种大功率活塞射流激励器,出口瞬时速度峰值可达0.3 Hz,通过对活塞激励器射流流场测量,得到激励器出口流场速度、涡量分布,分析得到激励器合成射流流动结构与特征,通过采用活塞激励器控制同轴射流掺混,实验结果证明此种活塞激励器可以用于相对较高的速度流场的主动流动控制.利用提出的设计方法设计合成射流激励器可以在激励器出口形成稳定的对涡结构,采用一定的激励频率即可对喷管气流掺混进行有效控制.研究表明,合成射流激励器作为主动流动的执行机构,在航空动力排气系统具有潜在的重要价值.

焦炭塔运行过程热应力有限元分析

焦炭塔作为延迟焦化装置的关键设备,在其运行过程中承受着巨大的周期交变温度和循环载荷。研究焦炭塔不同部位应力及同一部位不同时刻应力对焦炭塔安全运行具有重要意义。本研究运用热-结构耦合有限元计算方法,以热分析结果、焦炭塔自重、操作内压、水压等作为载荷对焦炭塔进行了结构场数值计算。研究结果表明:温度梯度所产生的热应力远大于介质重量、自重所产生应力对焦炭塔安全的影响;过渡段热应力变化最复杂,热应力最大;除油气预热阶段外,都有焦炭塔应力最值超过塔体材料的屈服极限从而导致塑性应变的情况;蒸汽冷焦阶段塔体应力变化量最小,给水冷焦阶段对塔体安全运行影响最大。

高频脉冲射流激励器设计与动态特性试验

基于S形进气道流动分离特征设计了一种用于进气道主动流动控制的高性能锥管式脉冲射流激励器。对脉冲射流激励器进行了性能试验研究,得到了不同进气总压、射流频率以及射流喷孔位置等多种控制参数下的激励器性能。结果表明锥管式脉冲射流激励器能产生具有明显正弦特性的高频脉冲射流,改变进气压力可有效调节射流速度,调节电机转速可实现脉冲频率倍增,试验中最高脉冲频率达到了800 Hz,且射流速度和频率控制精确、稳定。

发动机示功图试验中的数据采集软件开发

示功图既是研究和判断内燃机工作状态、基本性能参数计算及放热规律分析的重要依据,又是反映燃烧过程数学模型精确程度的评价标准。基于Labwindows/CVI软件开发了示功图软件,使用高速多通道采集卡、压电式气缸压力传感器、放大器和角编码器,利用虚拟仪器的方法实现示功图的采集。完成了采集界面的设计、采集中的AD转换、多通道数据的高速采集和处理并最终实现波形的显示。经程序测试可以实现包括汽缸压力和角编码器信号等多通道的采集、示功图的显示功能。

主动流动控制实验台及测量系统

本文介绍了合成射流机理实验台及测量系统的建立、功能、技术指标和可以开展的工作,并介绍了部分实验结果。

数据采集系统在固体火箭发动机试验中的应用

重点介绍 HP VXI总线数据采集系统在固体火箭发动机试验中的应用 ,其中包括数据采集和处理程序 ,及 VXI设备的基本性能调试。并对软件设计思路和相关问题进行了讨论。通过与原有数据采集系统进行试验比较 ,表明该测试系统合乎程序动态试验的技术要求 ,性能优异。

膜片激励器控制同轴射流掺混的试验

利用试验方法研究合成射流激励器对同轴射流掺混控制的作用效果,探索在激励器控制作用下掺混效率的变化规律和流动结构,分析了掺混效果被控制的物理机制。利用激励器零质量射流大幅度提高内外涵道射流的掺混效率,缩短高速区的长度,流动掺混更均匀。

一种伪随机射流激励的实现方法

为了采用系统辨识的方法建立进气道数学模型,论述了设计一种基于Lab VIEW软件编程产生M序列信号的方法,通过硬件I/O设备连接计算机将电平信号输出,使用高频继电器驱动电磁阀,在提供稳定气源的情况下,电磁阀出口测量到气流幅值稳定的M序列形式射流信号,射流总压达到43.3k Pa,有效满足进气道系统辨识输入信号的要求。

碳纤维层合板低速冲击后的红外热波检测分析

采用红外热波无损检测技术对低速冲击后的碳纤维层合板进行检测和分析,研究了损伤面积与冲击能量之间的关系。对比发现,实验结果与文献结果一致;实验结果说明红外热波不仅可以检测冲击损伤的大小,还可以确定损伤在材料内部绕冲击点沿纤维方向呈旋转方式进行扩展的损伤模式。采用超声C扫描对相同复合材料层合板进行了检测,详细对比了2种检测方法的优缺点,发现对于碳纤维层合板的低速冲击损伤,红外热波检测技术是一种快速、有效、可靠的无损检测技术和评估手段。

红外热波无损检测技术用于聚丙烯管道缺陷的检测

由于聚丙烯管道所处的工作环境恶劣,长期使用后极易形成内壁腐蚀、结垢和裂纹等缺陷,导致管道的性能降低,引发事故,因此对聚丙烯管理进行严格的天损检测是十分必要的。将红外热波无损检测技术用于预埋有三种缺陷(腐蚀、结垢和裂纹)的聚丙烯管道的无损检测;对红外热像仪采集的数据进行处理,得到典型时刻的热图和温度对数-时间曲线。通过分析典型时刻热图的灰度随时间变化的情况和曲线的斜率变化,对三种缺陷类型进行定性分析,并对缺陷进行定位。利用图像处理软件测量出了腐蚀面积。实验结果表明,红外热波无损检测技术可以快速、直观和有效的检测聚丙烯管道的三种常见缺陷。