径流/混流涡轮性能及流动损失机理对比

针对径流涡轮高效运行域相对狭窄,无法适应发动机变海拔运行时对涡轮宽域高效运行范围的需求问题,结合试验和仿真方法对比分析了相同流通能力的径流涡轮与混流涡轮的性能特征与流动损失机理,结果表明:混流涡轮效率较径流叶轮全工况下平均提高4.5%,且混流涡轮性能随着负荷变化的趋势更为平缓,全工况下效率变化范围较径流叶轮下降30%~50%.损失分布研究表明,混流涡轮在叶尖附近区域损失较径流叶轮下降约60%.流动机理分析表明,不同负荷下混流叶轮的气流角分布更为均匀,尤其是低负荷时叶尖附近的气流角较径流叶轮明显降低,叶尖泄漏涡的尺寸和造成的损失大幅下降,因而混流涡轮的低负荷涡轮性能明显改善,变工况适应性有效提高.

进口旋流条件下径流涡轮性能异化机制研究

可调两级增压系统中的低压级涡轮受高压级涡轮及上游管道的影响,其进口流场存在较强的旋流,进而该涡轮性能较均匀直流进气条件时呈显著异化现象。针对该问题,本文基于旋流发生器手段,开展进口旋流条件对径流涡轮性能影响的机制研究。结果表明,旋流改变了涡轮进口处的流场分布形态,并在蜗壳通道内产生周向畸变,从而改变周向上各叶轮进口的气流分布,造成蜗壳和叶轮内的显著流动损失异化。随着旋流强度的增大,涡轮效率的下降幅度越大,最大下降约4.1%。该研究探明了不同进口旋流条件下径流涡轮性能的异化机制,为两级可调增压系统高效涡轮设计提供了理论参考。

工作相关疾病和职业紧张相关知识知晓情况调查

目的:初步了解人群工作相关疾病和职业紧张相关知识的知晓情况。方法:采取电子问卷方式调查职业人群工作相关疾病和职业紧张相关知识的知晓情况,于2021年1—4月通过多个社交平台发布调查问卷二维码,截至2021年5月1日收集有效问卷179份。比较不同职业状态人群对工作相关疾病的定义、病因、常见类型知识的知晓率,对职业紧张相关知识的定义、可能的因素、职业紧张的表现、职业紧张缓解方式知晓率。结果:调查人群对工作相关疾病定义的知晓率为21.23%,对职业紧张定义的知晓率为10.06%;各职业状态人群对工作相关疾病的病因工作繁重、夜班的知晓率比较,差异有统计学意义(P<0.05);各职业状态人群对工作相关疾病的可能的因素工作安排,职业紧张缓解方式充足睡眠、体育运动,职业紧张的表现睡眠障碍、家庭人际关系问题的知晓率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:调查人群工作相关疾病和职业紧张定义知晓程度较低,应增加工作相关疾病和职业紧张相关知识的宣传教育。

机电复合增压技术研究进展综述

传统内燃机近30%的燃油能量被排气带走而浪费,因而高效的余热利用技术是实现内燃机节能减排的核心举措。机电复合增压是基于涡轮增压技术、具有较高潜力的内燃机余热回收技术之一,针对机电复合增压技术的国内外研究进展进行了详细分析。阐述了现有机电复合增压技术的方案布局及其特点、适用范围,讨论分析了该技术与内燃机的匹配方法及控制策略研究进展,介绍了机电复合增压的主要部件(涡轮、压气机和电动机/发电机)研究概况,综述了机电复合增压技术在内燃机节能减排中的优势、发展趋势和须要重点关注的技术难点。

波动高背压环境增压柴油机性能响应特性

研究了波动背压对柴油机性能响应特性的影响,分析探讨了不同波动特征下性能参数的响应机制.结果表明:波动背压环境下,增压柴油机功率、增压压力、涡轮前排气压力及排气温度均随背压明显波动,呈现显著的迟滞环形状.背压波动周期和时均值是影响性能响应特性的关键因素.波动周期缩短时,发动机功率、增压压力及涡轮前排气压力迟滞环由狭长状逐渐扩展,非定常度扩至3倍以上,非定常特征逐渐强化.背压时均值减小时,各性能参数在波动条件下的迟滞环呈膨胀趋势,低时均背压时非定常度为高时均背压的2.55倍以上,非定常特性明显加强.进气端性能参数对波动背压的响应明显滞后于排气端,前者非定常度为后者1.9倍以上,波动背压条件下发动机性能响应迟滞特征主要来源于增压器转动惯量.

公共政策制定中的系统分析——以《M校关于加强学生宿舍电器使用管理的规定》为例

政策制定者在制定《M校关于加强学生宿舍电器使用管理的规定》时缺少系统分析，导致该政策在具体执行时产生了执行效果时好时坏地循环往复、根本问题得不到解决、政策执行过程中产生副作用等各种问题。通过对政策的系统分析，我们可以找出这些问题产生的根本原因，并给出解决方法。同时我们也可以看到。系统分析是一个成功政策制定过程中必不可少的要素，并且系统分析本身也需要能够使其健康成长的必要基础。

双通道蜗壳径流涡轮的设计与流动机理研究

低负荷下的扭矩对于小型发动机十分重要,其决定了汽车的驾驶性能。配有双通道蜗壳的涡轮已被证实在瞬态性能和气缸扫气方面具有极大优势。本研究通过数值方法,比较了不同部分进气条件下双通道径流涡轮的性能。设计了一个双通道径流涡轮,以达到某国外混流涡轮(带有可变喷嘴的涡轮A)的流通能力。借助软件ANSYS-CFX,采用稳态数值模拟方法来实现全部进气和部分进气条件下涡轮的性能预测。基于不同进气条件(叶根进气HI和叶尖进气SI)的性能比较结果进行流动机理分析。结果显示SI比HI具有更好的性能,且传递到叶轮的流动在通道内产生了完全不同的涡流结构。对于HI进气,产生于叶轮叶根处的涡流逐渐迁移到叶尖区域,而SI进气正好相反,这即是HI进气较SI进气具有更高流动损失和更差性能的原因。

基于X型恒温热线风速仪的径流涡轮入口旋流试验研究

两级可调增压系统具有高度结构紧凑性,系统间存在气流相互干涉产生的强耦合作用,从而导致涡轮性能发生变化。从可调两级增压系统级间流场测量手段展开论述,详细探究了涡轮入口流场测量方法,设计了一种基于X型恒温热线风速仪的全自动步进测量方法,测量了35°旋流发生器在径流涡轮入口处产生的旋流。测量结果表明,随着质量流量的改变,旋流角的大小与旋流发生器叶片偏转角度保持一致,稳定在35°~36°之间,旋流的轴向速度与切向速度变化趋势相同,由管壁向管道中心逐渐增大且在圆心处增加至最大。该研究验证了X型二维热线测量涡轮入口旋流的可行性和精确性,为两级可调增压系统管内流动测量方法及管路结构优化设计提供了参考。

船用柴油机涡轮预测模型建模及工作过程耦合分析

针对目前船用增压器计算模型把涡轮简化为当量喷嘴而不考虑涡轮内流动的不足,基于涡轮内流动相关几何特征参数建立预测模型,该模型考虑了涡轮不同部位流动的差异,具有更强的预测能力。采用Simulink建立涡轮一维预测仿真模型,并基于GT-Power/Simulink对某型船用柴油机的工作过程进行耦合分析。仿真结果显示,采用涡轮预测模型后,整机工作过程计算模型仿真结果和实际更为吻合,能更好地指导工作过程优化和增压器匹配。

用于增压器涡轮瞬态特性试验的脉冲发生器设计研究

针对汽油机排气脉冲压力波特点,研制了在增压器试验台上模拟汽油机排气压力波的脉冲发生器,对脉冲发生器进行了试验验证,测量了对应于汽油机不同转速工况下脉冲发生器产生的脉冲压力波形。结果表明,该脉冲发生器可以很好地模拟汽油机的排气脉冲,为增压器涡轮瞬态特性试验提供了一种有效手段。

机匣处理在无喷嘴径流涡轮叶片抑振中的应用

高周疲劳是无喷嘴径流涡轮叶片损坏的主要原因。大部分有关叶片抑振的研究都侧重于修改叶片与蜗壳几何,然而这些方法具有周期长、通用性差、影响涡轮气动性能等缺陷。本文采用流固耦合数值方法并结合实验验证,研究基于机匣处理的抑振流动控制方法。由广义力方法的基本原理可知,通过引入额外的激振力以抵消蜗壳产生的激振力,从而降低振幅。通过在叶片尾缘附近的机匣壁面上设计轴向沟槽以实现这一目标。首先研究蜗舌与沟槽相对位置对气动激振的影响。结果表明,当沟槽与蜗舌距离最大时,叶片振幅显著降低。广义力和流场分析进一步表明,在该位置处,蜗壳与沟槽的激振效应抵消。接下来研究沟槽尺寸参数对气动激振的影响。结果表明,通过合理调节参数,振幅最多下降了94%。其中两个参数只影响广义力的长度而不改变相位,极大地方便了沟槽的优化设计。本研究可用于指导高性能、高可靠性无喷嘴涡轮的设计。

带喷嘴双通道混流涡轮的性能及流动损失机理

研究了带喷嘴双通道蜗壳的混流涡轮在不同进气条件下的涡轮性能,对比分析了近叶根进气和近叶尖进气两种部分进气工况下的流场分布,探讨了不同进气工况下的流动损失机理.结果表明:近叶尖进气和近叶根进气两种工况的流通能力相同,但后者效率高1.5%~2.5%.损失分布分析表明,近叶尖进气和近叶根进气工况下蜗壳内流动损失基本一致,但前者喷嘴内损失较高,而后者叶轮内的损失高.流场分析表明,近叶尖进气时喷嘴进口气流攻角过大导致吸力面前缘发生高强烈流动分离而产生大范围高熵增,而近叶根进气时叶轮通道内产生大尺度的“旋风涡”并产生高熵增.这两个流通部件内的流场特征差别是不同进气条件下涡轮性能差异的产生机制.该研究为带有双通道蜗壳的涡轮气动优化设计提供了理论基础.

进口流场畸变对离心风机性能影响机理研究

由于空间结构限制,离心风机进口导管通常呈现复杂的弯曲几何构型,导致风机进口流场为显著畸变状态。为研究进口流场畸变对于风机性能的影响,针对某环卫车辆清扫系统的离心风机开展不同进口导管构型的性能与流动机理研究。首先,建立了风机数值仿真模型并采用现有机型实测性能对该模型进行验证;其次,采用ANSYS-CFX三维流场仿真软件对该风机性能进行预测,并进行详细流场分析。结果表明,进口导管构型对于风机叶轮性能具有显著影响:弯管构型导致进口相对气流角增大,风机最高效率点向小流量偏移。同时,流场分析显示,弯管进口构型在叶轮进口形成显著的周向流场畸变,使得弯管内侧流道出现大范围回流现象,进而导致叶轮效率降低。该研究为非直进口构型的风机优化设计提供了理论基础。

习近平人民健康重要论述的三维诠释

人民健康是国家强盛和社会发展的基本条件和前提。习近平对人民健康有着深入的认识和论述,其内在地包含着三重维度:树立科学的卫生健康理念之理念维度、减少公共安全事件以建设平安中国之安全维度、研发面向人民生命健康科技之科技维度。

脉冲气流条件下离心压气机入口流场测量研究

设计一种可用于压气机入口截面流场测量的高频响应全自动步进式测量装置,可使测量探针在入口任意截面的任意测点进行流场测量。将该测量装置配合一维热线风速仪探针,测量离心压气机入口截面的流场分布。将压气机入口剖面分为均布的54个测点,径向均布9个测点,每个测点间隔9 mm,周向每30°进行一轮径向测量直至完成整周测量试验,从而获取整个截面的速度分布。测量工况分别为40000 r/min稳态工况近堵塞流量点、最高效率点以及20 Hz频率脉冲背压下近堵塞流量点。结果表明:脉冲背压工况下,离心压气机压比-流量曲线呈现围绕稳态特性的迟滞环;稳态工况下,离心压气机入口截面流场存在显著畸变,速度分布呈现明显的周向非对称性,出现180°~360°周向角范围的高速区;脉冲背压工况下,入口流场呈现较强的非定常特征:在排空段流场存在较强的周向非对称性,但该非对称性在充满段明显减弱。

船用低速二冲程柴油机机电复合增压技术影响机制研究

基于一维数值仿真方法对某型船用低速二冲程柴油机展开机电复合增压技术的电机/发电机功率影响机制研究。研究结果表明:涡轮和压气机的效率是影响机电复合增压柴油机综合效率的关键因素;调节电机/发电机功率可以推动涡轮和压气机的运行工况点向最佳效率圈迁移,从而提高柴油机综合效率;通过应用机电复合增压技术可实现该机型全工况综合油耗降低0.5%~2.1%。

高背压环境船用柴油机电辅助增压功率恢复

针对柴油机在水下高排气背压环境工作时功率下降问题,开展基于电辅助增压(electrically-assisted turbocharger,EAT)的功率恢复方法研究。构建高背压柴油机的性能预测模型并进行试验验证。对多种拓扑结构的电辅助增压方案进行对比研究,结果表明:电辅助增压拓扑结构选型和匹配优化主要受主增压器运行范围的制约。串联低压级电辅助方案能够优化柴油机高背压适应性,实现高背压工况较高的功率恢复水平。在0.135 MPa背压工况下可恢复至原机功率的90.9%,0.165 MPa工况恢复至88.1%,0.185 MPa工况恢复至84.9%。

机电复合柔性增压系统对柴油机性能影响的研究

为解决传统涡轮增压发动机低转速增压不足和高转速排气能量未得到充分利用的问题,提出了可实现压气机和涡轮解耦的机电复合柔性增压系统。针对某重型柴油机建立了机电复合柔性增压系统仿真模型,计算分析了该系统对柴油机性能的影响规律及关键因素。研究表明:该系统在中高转速工况系统综合效率最高可提升2.66%,原因主要在于涡轮发电系统回收利用了废气能量;通过控制涡轮转速可实现全工况最佳涡轮效率,优化后涡轮效率最高可提升1.2%;提高电动压气机功率能显著提升柴油机低速转矩,1100 r/min工况下转矩最大可提升24%,且系统综合效率和燃油消耗率均得到改善。

基于增压发动机耦合仿真的涡轮性能预测模型研究

针对发动机排气管来流条件下涡轮一维性能预测模型进行深入研究,建立脉动与空间不均匀来流条件下涡轮性能预测模型,该模型预测得到的涡轮流通能力与试验误差小于2.0%。将该模型与发动机性能预测模型耦合,开发增压发动机自主性能仿真软件,试验验证结果表明发动机整机的性能预测误差小于3.5%。基于该模型,进一步构建了涡轮与发动机耦合匹配方法,并通过双通道涡轮几何优化设计,实现了发动机功率提升2.7%,同时燃油消耗率降低1.6%。

径流涡轮叶尖间隙对叶片振动的影响研究

由于对高效、高响应性涡轮增压器的大量需求,径流涡轮叶片的高周疲劳已成为涡轮增压器损坏的最常见原因。叶尖间隙是主导叶尖泄漏涡演化的关键参数,并影响叶片表面的气动激振力,其对叶片振动的影响不可忽略。本文采用单向流固耦合数值方法,研究无叶径流涡轮叶尖间隙对叶片振动的影响。结果表明,叶片振幅随间隙增大成“V形”变化趋势。广义能量分析表明,“V形”趋势由压力谐波分量的幅值在叶片表面的分布所决定。流场分析进一步表明,压力谐波分量的幅值在叶片压力面和吸力面的分布均受叶尖泄漏涡影响,但两者的机理不同。