创业创新背景下流体力学课程的教学改革

针对创业创新人才培养背景,分析流体力学课程在教学过程中存在的问题,探索流体力学课程在教学内容、教学方式以及教学手段方面的改革。尝试将设计型工程实际案例融入课堂,使学生了解如何运用课程知识解决工程问题。采用面向市场的项目式教学方式,在讲述课程知识的同时强调市场的要求。此外,将Matlab和Fluent等科学计算软件和计算流体力学软件等辅助教学手段融入课堂,增强课程在工程实际中的实用性。

Experimental Study on Conversion Efficiency of A Floating OWC Pentagonal Backward Bent Duct Buoy Wave Energy Converter

Wave tank tests were carried out to evaluate the total efficiency of a floating OWC Pentagonal Backward Bent Duct Buoy (PBBDB). Two kinds of turbine generators were used in tests. The incident wave power, pneumatic power and electricity were measured. The test results show that the primary efficiency can reach up to 185.98% in regular waves and 85.86% in irregular waves. The total efficiency from wave to wire with Wells turbine-generator set is 33.43% in regular waves and 15.82% in irregular waves. The peak total efficiency of the PBBDB with check valves equipped with the impulse turbine-generator set is 41.68% in regular waves and 27.10% in irregular waves. The efficiency of the turbine-generator set is about 30% in the tests. Obviously, the total efficiency can be further improved with the increasing of turbine efficiency.

波浪能发电用离心式透平的设计及其发电特性

基于后弯管装置在规则波下的试验数据,利用流线曲率法设计制造离心式透平,将其置于后弯管装置气室喷嘴口.通过试验测试,得出装备离心式透平的振荡水柱波浪能发电装置在规则波下不同负载时的工作性能.当负载为电池时,后弯管装置在入射波周期为1.4 s时工作性能最优,在入射波功率只有7.95 W的试验条件下,输出电功率为0.7168 W,整体能量转换效率为9.02%;当负载为电阻时,后弯管装置在入射波周期为1.5 s时达到最优工作状态,在入射波功率只有7.98 W的试验条件下,输出电功率为0.8653 W,整体能量转换效率为10.85%.在两种不同负载的工况下,虽然试验数据不同,但相关曲线的运动规律相似,且都在后弯管装置俘获宽度比最佳时的波周期附近达到最佳工作状态.

一种求解非良态高阶ODE初值问题的类解析法

求解高阶常微分方程的关键点和难点是求出解析解,且在构造数值计算收敛格式时比较繁琐,尤其在各阶导数的系数数量级相差较大,即非良态时,用现有的方法求解周期长、收敛较慢.结合数学工具傅里叶级数、拉氏变换和Matlab构造出一种求解三阶常系数非齐次线性微分方程的类解析法;通过仿真示例证明该方法构造简单、适用性强,可以通过编程使计算工作程序化和简单化,大大提高了计算效率,能够有效求解高阶常微分方程.

微斜面式重型静压轴承润滑油膜高速特性

针对重型装备制造业中大尺寸静压轴承高速运行易引起润滑失效问题,进行了变黏度条件下静压轴承高速运行时的楔形油膜润滑性能研究。该研究依据轴承润滑理论,推导出微斜面矩形腔流量方程、静压承载力方程以及不同转速和倾角影响的微斜面动压承载力方程,利用CFD原理和FLUENT软件仿真分析轴承在较高转速100、120、140、160、180、200 r/min下油膜润滑性能,揭示出较高转速工况对油腔压力、流体流速、涡度及流量的影响规律。最后,针对一定楔形高度、较高转速下的油腔压力进行了实验测量,对理论分析和仿真模拟加以验证。研究发现:平面油垫高转速下静压失效现象极其明显,本文微斜面式静压油垫在定载荷下能很好地补偿因轴承高速运行带来的静压损失,其轴承的动压补偿值域为16%~30%,且较高转速下轴承运行实验测量与数值模拟计算结果在规律上有较好的一致性。