含间隙的采煤机截割部传动系统的非线性动力学特性研究

为研究含间隙的采煤机截割部传动系统的非线性动力学特性,建立了考虑齿侧间隙的采煤机截割部齿轮系统动力学模型,并确立了模型中啮合刚度和阻尼的函数关系,运用变步长的Runge-Kuatt方法对动力学模型进行数值仿真,研究齿侧间隙对采煤机截割部传动系统各齿轮副啮合力的影响,结果表明:齿侧间隙增加了各齿轮副啮合力的变化量以及啮合频率倍频的幅值,齿侧间隙增大会增加啮合力的波动幅度会引起传动过程中的很大冲击力,加速齿面的磨损,同时齿侧间隙还会使齿轮由于过载而在齿轮中产生断齿。提高采煤机截割部齿轮传动系的稳定性与使用寿命,应降低其扭振程度与缩小齿侧间隙。本研究对齿轮传动系统的优化设计与研究提供理论基础。

风力机桨叶气膜加热的数值研究

结合现有燃气轮机气膜冷却成果,提出一种气膜加热防冰理论。基于控制容积法,针对NACA63(2)-215翼型,采用Realizable k-ε紊流模型,桨叶气膜孔出射角90°,对风力机桨叶三维流场进行详细的数值模拟。分析了气膜加热的基本原理,总结了不同攻角下翼型前缘、升力面和压力面气膜的流动特性、传热特性和加热有效度。研究表明:叉排布置气膜覆盖效果相对好于顺排布置;攻角是影响气膜的流动和传热特性重要因素之一;翼型壁面换热峰值位于气膜孔附近,并随着攻角的变化,吸力面和压力面的流动特性呈非单调性变化;当攻角为5°时,3个射流近孔区域都能形成较好的热气覆盖效果,吸力面与压力面的气膜加热有效度基本相同,加热效果相对较好。模拟结果与实验研究进行对比,两者变化趋势基本一致。