几何参数对轮缘推进器水动力性能影响的研究

轮缘推进器是近年来发展起来的一种无轴组合式特种推进器。与传统推进器相比,轮缘推进器在水动力设计和性能分析方面存在诸多挑战,水动力性能的研究对轮缘推力器的设计和应用具有重要意义。为了研究几何参数对轮缘推力器水动力性能的影响,本文以7叶轮缘驱动推力器为基本模型,基于面元法原理,利用编译的面元法代码对轮缘推力器在开阔水域的工作状态进行了数值模拟。通过求解每个面元的速度场,计算了水动力性能和叶片表面压力分布。此外,本文选择了几个典型的几何特征,如螺距比和叶片数,通过进行变参数分析,比较了不同几何参数下轮缘推力器的敞水性能。结果表明:本文的相关研究对轮缘推力器的设计和开发具有参考价值。

直线感应电机空载速度特性分析

针对初级有限长的直线弧形感应电机和直线感应电动机的特殊现象——空载速度超过所谓的同步速度,以简化的单边直线感应电机(single-sided linear induction motor,SLIM)模型为研究对象;利用麦克斯韦方程组建立了该电机的数学解析模型,计算了动态纵向端部效应影响下电机气隙磁场和端部磁场分布;提出了考虑纵向端部效应的新物理量"等效电磁极距",给出不同极数时机械极距的修正系数。通过有限元法(finite element method,FEM)仿真和样机试验验证了解析法结论的合理性和修正系数的正确性,得出结论:空载速度并未超过由等效电磁极距计算而得的同步速度,只是超过由机械极距计算而得的同步速度。对于今后该类电机的理论研究和应用具有一定的参考价值。

等速上仰翼型动态失速现象研究

翼型大迎角绕流的静态失速将造成升力突降和气动性能急剧恶化,但利用非定常运动所产生的动态失速效应,可以大大地延缓气流分离和失速现象的发生.采用Rogers发展的双时间步Roe格式,求解拟压缩性修正不可压N-S方程.数值模拟了低雷诺数(Re=4.8×104)条件下NACA0015翼型作等速上仰(α=0°-60°)的动态失速过程,同Walker的试验结果比较,验证了计算结果的正确性.研究了该过程中主涡、二次涡和三次涡的发展,升力系数随攻角变化,以及不同上仰速度对动态失速效应所造成的影响.

微型扑翼低雷诺数绕流气动特性研究

针对微型扑翼所处典型飞行状态,数值模拟研究了微型扑翼绕流的低雷诺数气动特性。基于结构化嵌套网格求解了预处理后的三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,空间离散采用了中心格式有限体积法,非定常时间推进为双时间法。通过与文献低雷诺数扑翼的试验值对比验证了本文算法的有效性,接下来通过大量计算研究了关键气动参数和展向折叠扑动模式的影响规律。研究结果表明迎角、扭转角和折叠扑动对升力影响较大,扭转角和减缩频率对推力影响较大。本文的研究得到了微型扑翼气动力特性的机理性结论,有助于理解微型扑翼飞行原理,为设计微型扑翼提供了参考依据。

基于半物理仿真的变速恒频独立变桨距控制

依据对风力机变速恒频变桨距控制原理,提出了电机电磁阻转矩调节和分段PID权系数分配的控制算法分别实现变速恒频和独立变桨距控制,同时由于风力机系统的大惯性、迟滞,采用了变桨距与变速恒频两算法切换过程以预测功率为界的综合控制算法代替了传统控制中以额定功率为界以减小输出功率的波动。将控制算法应用到自行搭建的半物理仿真试验台上进行试验分析,在风速高于额定值时,独立变桨距控制不仅稳定了发电机输出功率,而且与统一控制相比大大减小了桨叶拍打振动;当风速在额定值左右变化时,运用综合控制算法比传统控制大大稳定了发电机输出功率。

汽轮机整圈连接叶片轮系振动模态试验与研究

应用开发的模态分析软件,对国产汽轮机660mm叶片-叶轮系统振动进行模态分析试验。给出该叶片节径数0～14的固有频率下的模态和试验结果。对评价叶片-叶轮系统安全性和事故分析提供重要手段。

大型风力发电机组独立桨叶控制系统

设计出独立桨叶控制系统的机构方案,依据空气动力学分析,提出模糊控制结合以桨叶空间方位角作为主体因素的加权系数的控制策略,建立了系统模型,仿真结果表明,在风速高于额定风速时,作用在桨叶上的负载波动大为减小,输出功率维持在额定功率附近。

基于前馈补偿方位角权系数的分程独立变桨距控制研究

依据风速特性及桨叶的空气动力学分析得到独立变桨距控制的基本控制规律,提出基于前馈补偿的方位角权系数分程独立变桨距控制,此控制方法采用方位角权系数分配分别对3个桨叶的桨距角进行调整,实现独立变桨距控制,然后根据前馈补偿理论对变桨距过程进行分程独立变桨距控制。在Matlab中进行仿真。仿真结果表明,该控制方法不仅可实现风力机的独立变桨,在稳定输出功率的同时减小桨叶的拍打振动,且可避免由于全程独立变桨距桨叶调节频繁所引起的电动变桨执行电机因过热损坏的问题。控制方法简单,更适合用于独立动作的电动变桨距执行机构。

郑玄“爻辰”易例与古代乐律论探析

"爻辰",是东汉易学家郑玄所倡的重要易学条例。"爻辰"说承西汉京房《易》例而立,以乾、坤两卦的十二爻,与子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二辰相值配,并运用十二辰属相及其所值五行、方位、时令、二十八宿等各类物象解《易》,兼有诸多旁涉性的运用,其中,将"爻辰"与十二律吕相值配,乃接绪京房援《易》立律的思想,对后世的相关论说产生较大的影响,是两汉至魏晋隋唐时期音律理论发展、演变过程中重要的一环。本文对"爻辰"与十二律吕相值配的体系进行梳理、探析,探究其学说渊源,并揭示其思想文化的深沉意蕴。

基于方位角权系数分配的独立变桨距控制

风力发电机组功率不断提升,风机桨叶随之增大,风机在额定风速以上运行时,桨叶所受气动载荷逐渐增大,为风机安全运行埋下了隐患,因此希望减小这一载荷。针对这一问题,在充分分析风电机组结构及其运行规律的基础上,依据空气动力学原理,提出了一种基于桨叶方位角权系数分配的独立变桨距控制方法。同时,针对风机输出功率要求稳定的目标,设计了一种模糊-PID控制器。仿真结果表明,风机在高于额定风速以上运行时,这种模糊-PID控制下,基于桨叶方位角权系数分配的独立变桨距控制策略,可以改善风机输出功率并有效地减小桨叶气动载荷。

飞行器跨声速区俯仰力矩系数建模方法研究

飞行器气动力建模的准确性对其飞控系统设计、仿真和飞行性能分析有显著影响。在跨声速区马赫数变化对飞行器气动力影响显著,并且呈严重非线性,而在通常的气动力建模方法中却很少考虑马赫数的影响。本文对此问题进行了研究,根据某空空导弹和某返回舱俯仰力矩系数在跨声速区体现出来的特点,提出并建立了俯仰力矩系数随马赫数变化的概率函数模型。采用遗传算法辨识得到了某空空导弹和某返回舱的俯仰力矩系数建模结果,与风洞试验数据的比较表明,本文提出的概率函数模型确实比较好地描述了这些飞行器俯仰力矩系数在跨声速区随马赫数的变化规律。

矩形翅片椭圆换热管束性能

采用标准k-ε模型,就管排数和翅片间距等因素对矩形翅片椭圆换热管束流动换热性能的影响进行分析.得到管束各排翅片表面平均换热系数分布规律,并给出j因子和f因子与管排数的关系.结果表明:翅片间距主要通过阻力对管束性能产生影响,当翅片间距小于2.5 mm时,管束空气侧阻力对风速的敏感性显著增加;可以通过采用高导热系数翅片材料的方法来提升管束性能.

椭圆齿轮标准化设计方法的研究

首次提出了椭圆齿轮标准化设计的全新概念 ,阐明了标准化设计的基本原理和标准化设计方法 ,介绍了按作者研制的“椭圆齿轮标准化传动比函数表”和“椭圆齿轮标准化设计参数表”

基于倾斜角权系数校正的风电机组变桨控制

风力发电系统的数学模型具有高度非线性、时变、多变量、强耦合的特点,为了稳定发电机的输出功率以及减小桨叶受力,在分析机组特性和变桨距控制要求的基础上,根据空气动力学原理以及叶片受力分析等,提出一种基于权系数分配的独立变桨距控制方法,并在传统的根据桨叶的方位角进行权系数分配的基础上,依据倾斜角的变化进行权系数校正,通过仿真证明,在风速高于额定风速时,三个桨叶可以根据风速的变化独立调整其桨距角,从而保证在发电机的输出功率稳定的前提下,减小桨叶承受的气动载荷。

剃齿刀变距梳槽数控系统研究

径向剃齿刀要求按某一规律实现齿面切削刃的变距排列，现有设计难以满足这种要求。设计了一种带数控分度、进刀和变距的设备，为径向剃齿工艺提供一种必要的手段。

胆甾相液晶织构交替变化现象的理论探讨

为解释负性胆甾相液晶在电场作用下织构交替变化现象，建立了新的物 理模型，对Ｈｕｒａｎｌｔ理论进行了修正，并用实验结果验证了修正公式。

喷水推进泵叶片数及安放角对外特性和噪声性能的影响分析

以某型喷水推进混流泵水力模型为基础,改变叶片数和叶片安放角的设计参数得到多型喷水推进泵。在此基础上构建计算模型,利用多面体网格对整个计算域进行了网格划分,结合SST湍流模型分析了喷水推进器内部流场特征。进一步结合Curle宽带偶极子噪声源模型,分析喷水推进泵噪声性能与叶片数和安放角的关系。结果显示,Curle宽带噪声源模型可以定性评估不同推进泵噪声性能的优劣。随着叶片数的增加,推进泵宽带噪声级有升高的趋势,安放角对推进泵宽带噪声级的影响存在一段最佳范围,对应攻角范围为-2°~3°。

基于Fluent的弹体气动特性计算与分析

应用仿真软件FLUENT,研究了某型号弹体在不同攻角和来流马赫数的工况下的气动特性。湍流模型采用FLUENT中的单方程模型解决壁面限制的流动问题。通过建立几何模型、划分计算区域网格、设置FLUENT中相关参数并进行多次迭代直到收敛,得到弹体对应工况下的升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数,对仿真结果进行分析。结果表明,采用FLUENT仿真的方式能够较快地得到弹体的气动参数,为弹道设计提供依据。

Hele-Shaw Cell模型中粘性指进现象的研究Ⅲ.出油孔数目和孔距半径对粘性指进的影响

粘性指进模型的进一步改进，新模型既有注水孔又有出油孔，实验条件基本符合采油条件。以排出率（Ｓ）为目标函数，研究了出油孔数目（Ｎ）和孔距半径（Ｒ）对粘性指进的影响。得到结论是：在该条件下，Ｓ随着Ｎ增大而增大，Ｓ随Ｒ的增大而降低。上述结果对研究聚合物驱油机理，提高驱油效率有一定意义。

确定管板限定圆最大布管数的新方法

采用迭加的方法，使用Ｃ语言编程在微机上实现管板布管限定圆最大布管数的确定．该方法可根据中心布管数是奇排列还是偶排列来确定最大布管数，简便易行，计算速度快，对换热器的设计及工艺计算具有实用价值．