基于体积优化的UUV减速传动系统结构参数设计

针对某水下航行器(unmanned undersea vehicle,UUV)工作特性,运用Hertz接触理论,推导出齿轮体积与传动比之间的数学模型,并建立该传动系统的空间布局优化数学模型。采用多目标遗传算法(multi-objective geneticalgorithm,MOGA)完成空间布局方案的优化设计,在满足约束条件下,计算出此系统结构参数和齿轮空间坐标。结果表明比现有圆柱形齿轮箱的圆柱面积减少了10.6%,体积减少了8.4%。表明该方法具有很好的工程应用价值,可作为水下航行器减速器设计优化的新思路。

基于变量泵和喷嘴数的无级变速涡轮发动机

由于基于流量的单变量控制涡轮发动机动力系统运行经济性较差,提出了基于喷嘴数开环控制和变量燃料泵流量闭环控制的方法,进而实现涡轮发动机的无级变速。闭环控制采用改进的自适应算法,使得双变量控制方法简单实用,适用于无级变速反舰兼反潜的重型水下航行器,提高了系统运行效率和平稳性。仿真结果表明,水下航行器涡轮机动力系统采用喷嘴数开环调节和变量燃料泵流量闭环调节的双变量方式,系统的压力波动和转速波动小,同时较采用单一流量调节的系统燃料秒耗量降低了28%,涡轮叶片前的温度也可降低约230 K。

基于变量燃料泵的无级变速活塞式发动机性能研究

对于开式循环热动力推进系统实施转速闭环控制是提高武器效能的方法之一。本文从热动力推进系统发展无级变速的必要性、可实现性以及安全特性的角度出发,提出了基于变量燃料泵的活塞式发动机无级变速转速闭环控制技术方案,变量燃料泵可满足在任意指令工况(变速、变深)的流量要求,发动机控制单元(ECU)采用变结构控制律可实现无级变速及稳定工况的控制精度。仿真结果表明,基于变量燃料泵的转速闭环控制系统可以满足活塞式发动机的性能要求,说明无级变速技术热动力推进系统应用在鱼雷中是可行的。

鱼雷热动力推进系统仿真技术展望

传统的设计-试验-修改设计-试验的热动力研究模式已经成为制约热动力鱼雷发展的瓶颈,因此迫切需要开展动力系统仿真技术研究。本文介绍了适用于动力系统的典型仿真软件,分析了近几年来鱼雷动力仿真研究的现状,提出了针对鱼雷动力推进系统的计算机仿真、半实物仿真、虚拟样机等基本仿真研究方法,展望了动力仿真技术的未来发展方向,为新型鱼雷热动力的研发探索新途径。

水下三组元动力系统燃烧稳定性实验研究

设计了应用于水下航行器热动力系统推进的OTTO/HAP/海水三组元推进剂试验系统,对不同的燃烧室压力、燃料组元比例、喷嘴压降、燃烧室转速条件下的燃烧稳定性进行了试验,观察到燃烧室压力的低频不稳定燃烧.试验表明,在推进剂流量一定情况下,较高的喷嘴压降和适当较低的氧化剂比例有利于燃烧的稳定,海水在推进剂中重量比例≥41.5%时,将会引起燃烧室压力的不稳定,(500～1600)r/min的燃烧室整体旋转不会对稳定燃烧产生影响.

水下热动力系统半实物仿真试验系统设计

半实物仿真试验研究是水下热动力系统研究的重要手段之一。文中以某型水下热动力系统为对象,基于虚拟仪器技术设计了一种水下热动力系统半实物仿真试验系统。该系统将控制器、燃料泵等实物与计算机、信号测试设备等构成有机整体,形成半实物仿真系统。简要介绍了水下热动力系统原理,详细介绍了半实物仿真系统所采用的数学模型、测控原理及仿真软件设计。并进行了试验验证研究,试验结果表明该系统能够对燃料泵及其控制系统的动、静态特性进行全面的考核试验,系统可靠,使用方便,具有较强的实用性。

基于转速控制的鱼雷热动力半实物仿真试验系统实现

介绍了针对实施转速控制策略的鱼雷热动力推进系统半实物仿真试验系统设计与实现,包括系统原理、硬件实现、软件实现及其试验验证。试验表明,该系统能够对变量燃料泵及其控制系统的动、静态特性进行全面的考核。

水下航行器热动力推进系统数字仿真研究

为满足新型水下航行器燃料流量闭环控制热动力推进系统设计、研制、试验和验证的需求,建立了较为精确的系统数学模型,应用MATLAB/SIMULINK进行高效的模块化仿真建模与仿真试验,得到了不同工况阶段的热动力推进系统各项参数(如燃烧室压强、发动机输出转速和转矩等)的仿真结果,从而可对热动力推进系统在启动、变深及变速等过程中的动态特性进行分析,弥补了目前功率台架试验仅能提供系统稳态特性的不足,为热动力推进系统的可靠性设计及其控制装置的鲁棒性设计提供必要的参考,并可部分替代半实物仿真及台架试验的功能,降低设计和研制成本。

三速制鱼雷热动力推进系统半实物仿真试验系统设计

在动力推进系统数学模型的基础上,设计了应用于三速制鱼雷热动力推进系统的半实物仿真试验系统,该系统将转速控制器、伺服控制器和燃料泵等实物与计算机、信号测试设备构成有机整体,形成半实物仿真系统,同时设计了试验系统软件。试验表明,该系统能够对燃料泵及其控制系统的动态和静态特性进行全面的考核试验。文中给出了一次仿真试验的结果。

变量柱塞泵泄漏机理分析

通过对某新型变量柱塞泵,在试验工况下摩擦副的实际工作间隙造成的泄漏量和理论泄漏量进行理论分析、计算和比较。找出了产品在原设计与制造中存在的问题,找到了提高容积效率的方法,为后续产品结构改进提供了理论依据。

鱼雷用2种不同控制特性电磁铁比较与分析

开发新型的电磁铁结构和采用新型智能控制方式有助于提高和改善电磁开关的电气性能和经济性能,是电磁机构研究的热点,本文从恒压控制和变压控制2种不同控制特性的鱼雷用电磁铁入手,采用ANSYS软件分析比较了2种电磁铁在结构、控制特点、体积、电气参数等方面的区别和技术优势,分析结果表明,变压控制的新型电磁铁可大大降低鱼雷用电磁阀的体积和功耗,有利于促进鱼雷的小型化研究和应用。

鱼雷涡轮机数字仿真

鱼雷涡轮动力系统具有许多优于活塞动力系统的结构和工作特性,在现代鱼雷高速度和远航程的战术要求下,大型热动力鱼雷宜采用涡轮发动机作为推进主机。进行鱼雷涡轮动力装置数字仿真是设计涡轮机的重要步骤,为此,该文针对鱼雷涡轮机设计和研制的需求,采用理论分析、经验推导和实验研究相结合的方法建立了鱼雷开式循环部分进气纯冲动式复速级涡轮发动机设计工况及2种常见变工况的数学模型,着重讨论了变工况过程涡轮机的调节控制方案,提出了简便易行的开关喷嘴控制方法,并对其进行了数字仿真研究。涡轮机内部结构及热力学参数仿真结果表明所建数学模型较为准确,变工况控制方法具有正确的理论依据,并易于工程实现。该文的数字仿真方法将为今后更深入的研究提供技术支持。

炭黑生产的节能及节能设备的探讨

根据炭黑生产实际，探讨炭黑生产的节能，提出几种可行的设备配置方案，并对设备的选型及优缺点进行了简述。

炭黑用设备的改进和选型的探讨

根据多年从事炭黑设备设计的经验，提出炭黑用设备的改进方法，并对炭黑设备选型提出探讨性的意见。

关于湿法造粒机功率计算的探讨

湿法造粒机的功率计算方法目前还没有资料介绍。本文通过建立造粒机功率计算模型，推导出功率和各个影响因素的相关关系，并对其中某些参数进行讨论。经验算，本文给出的功率计算公式有一定的可靠性。