基于粒子追踪测速的壁面摩擦应力测量

采用微粒子追踪测速技术(Micro-Particle Tracking Velocimetry,μ-PTV)对近壁面的流场开展高空间分辨率测量,通过解析黏性底层的速度分布,应用一次线性回归计算得到壁面摩擦应力。测量了不同雷诺数(基于动量损失厚度)下的湍流边界层壁面摩擦切应力,在Reθ=1200时获得了罕见回流事件的发生概率和流场结构。实验结果表明,采用μ-PTV技术可以实现壁面摩擦应力的准确测量,在Reθ=1634~4070时,摩擦阻力系数测量误差小于2%。回流事件的概率极低,在Reθ=1200时约为0.05%,尺度小于8×30个壁面单位,因此回流事件的测量对测量技术的空间分辨率要求较高;分析结果表明回流事件伴随壁面附近的强展向涡出现。

平面多连杆压力机教学演示仪的设计

基于多连杆压力机原理设计的教学演示仪,通过特殊设计的快拆结构和可调结构,具备了快速调节连杆机构形态和演示压力机工作原理的功能,使用有限元软件对演示仪组合体在典型八连杆构型状态下进行了运动学分析,并基于瞬态动力学原理对强度较低的铰接轴进行了刚柔耦合分析,保证了演示仪的使用可靠性。

蓄能器壳体双旋轮收口冷旋压机的研究

蓄能器是液压系统中的重要辅件。为解决现有蓄能器热旋压机高耗能、高污染等问题,实现蓄能器大批量绿色生产,设计了一台低耗能、低使用成本的蓄能器收口专用冷旋压机。通过分析计算,确定了主轴电机、主轴变速箱、主轴卡盘等重要参数,得到机床设计的力学依据。在设计机床床身时,考虑到旋制较长工件且能方便拆卸工件,在尾座设计上加入横向移动平台。针对两种型号的蓄能器,重点介绍收口成形的旋轮设计及旋压方案。设备首次采用把芯模加入机床结构以辅助成型的想法,在规避回弹量等因素的影响下,作出了合理的力学分析和设计。通过deform分析软件的模拟仿真,得到工件的应力云图和应变云图,据此分析旋压状态。将所得到的应力应变、旋压力、破坏情况等与理论分析作比较,不断优化旋轮设计及工艺路线设计,最终得到最佳方案,设计出合理的机床。

湍流边界层微吹气减阻的试验研究

在零压力梯度下利用粒子追踪测速(μ-PTV)技术研究了法向微吹气流动控制方法对湍流边界层摩擦阻力的影响,并结合μ-PTV与粒子图像测速技术(PIV)研究了法向微吹气流动控制方法对湍流结构的影响。研究结果表明,壁面摩擦阻力系数随吹气比的增大而减小;减阻率增长速度随着吹气比的增大而减缓;在Re_(τ)=628、吹气比为2%时,获得最大减阻率为13.61%;与光滑表面相比,湍流边界层的流向和法向速度脉动、上抛和下扫事件强度、雷诺切应力均随着吹气比的增大而增大,增幅随着吹气比的增大而增大;湍流结构与壁面的夹角随吹气比的增大而增大。