Forced vibrational power flow input and transmission in a fluid-filled shell

The characteristics of vibrational power flow in an infinite elastic cylindrical shell filled with fluid are investigated. The simple harmonic motion of the shell and the pressure field in the contained fluid are described by the Fltigge shell equations and Helmholtz equation respectively. The vibrational equation of this system is obtained by using the coupling of shell and fluid. The dispersion curves are discussed for different circumferential orders. By using Fourier transform and its inverse transform, the input power into this coupled system excited by a simple harmonic linearly distributed driving force is studied. Along the shell, the transmission of the power flow carried by different shell internal forces and by the contained fluid are

静水压力对水下环肋圆柱壳输入功率流的影响(英文)

研究了考虑静水压力时水下环肋圆柱壳在周向余弦线分布力激励下的输入功率流特性。圆柱壳体和外流场的振动分别由Flügge壳体方程和Helmholtz波动方程描述,静水压力的影响以额外应力的形式计入壳体振动方程当中。探讨了静水压力对输入功率流的影响。结果表明外部静水压力使输入功率流曲线沿频率轴往左移动,即往低频方向移动。静水压力越大,影响越大;周向模态数越大,影响越大。文中结果对水下环肋圆柱壳的振动与噪声控制有一定的指导意义。

近水面状态有限长圆柱壳受迫振动的输入功率流和声辐射特性

基于声固耦合模型,采用波传播方法分析近水面状态有限长圆柱壳受迫振动的输入功率流和声辐射特性,并考虑了自由液面的影响。通过与有限元仿真结果进行对比分析,验证了该方法的正确性。当圆柱壳接近自由液面时,自由液面的存在致使水下圆柱壳输入功率流和声辐射特性的峰值频率向高频偏移,且响应幅值也略有增大。随着潜深的增大,自由液面对圆柱壳输入功率流特性的影响逐渐减小。当潜深大于5倍半径时,自由液面对耦合系统输入功率流的影响可以忽略,但其对耦合系统声辐射特性的影响不可忽略。

超声波对流动液体中夹杂物去除效果的实验研究

针对利用超声波去除流动液体中夹杂物的效果进行了实验研究·分别以高密度聚乙烯和普通水、高密度聚乙烯和脱气软化水的超声分离作为研究体系 ,探索了超声波输入电功率、液体流量对夹杂物总去除率、上浮去除率以及粘附去除率的影响·实验结果表明 ,超声波对不同含气量液体中夹杂物去除均有明显的效果 ,但是机理不同 ,尚需进一步研究·

直线等离子体装置中氩等离子体热负荷特性研究

利用自建的单阴极直流弧光放电直线等离子体装置研究了氩等离子体的稳态热负荷特性,拟为研究等离子体性质、及其与壁材料相互作用提供一定的参考。研究表明,实验中产生的氩等离子体热负荷可达0.5 MW/m2,能持续稳定放电5h以上;氩等离子体热负荷与输入功率成正比,热效率随输入功率的增加而增大;等离子体热负荷强烈依赖于磁场和气体流量,磁场越强、流量越高热负荷越大;同时,增加气体流量或增强磁场,均可显著提高等离子体热效率。通过测量相同条件下距离阳极等离子体喷口215和430mm处的热负荷发现,两处热负荷相差2倍,表明在轴向上热负荷与距离成反比。

流场中周期加肋圆柱壳受激振动的能量流输入特性

以一水下无限长周期加肋圆柱壳受迫振动的能量流输入为研究对象,分别用Flügge方程和Helmholtz方程建立壳体及声场的波运动方程,考虑肋骨的四种作用力和力矩,探讨了外流场对加肋圆柱壳受激振动输入能量流的影响,得出了外流场可以抑制系统能量流输入、水下加肋圆柱壳比充液加肋圆柱壳能量流输入弱的结论。

偏心圆柱薄壳输入功率流特性研究

根据偏心圆柱薄壳截面的几何特性,将偏心圆柱薄壳问题转化为周向变厚度圆柱壳问题。基于Flügge薄壳理论推导出偏心圆柱薄壳的受迫振动方程,采用波传播的思想将偏心柱壳位移以双Fourier级数形式展开,周向变厚度表示为周向角度坐标的函数,通过三角函数变换将变系数的偏微分方程组转换为周向模态阶数相互耦合的有限阶线性方程组,通过对耦合方程进行求解得到偏心柱壳的位移响应,进而计算壳体的输入功率流。通过与文献及FEM结果进行对比,验证了所建立的偏心柱壳振动理论模型及计算方法的准确性。同时,详细计算并分析了激励力位置、偏心率、壳体厚度和材料阻尼等参数对偏心柱壳输入功率流的影响。

考虑流体静压时充液圆柱壳的输入能量流特性

研究了内部流体静压力对充液圆柱壳的受迫振动能量流的影响。静压力作为预应力计入壳体振动方程当中,壳体和流体分别采用Flügge方程和Helmholtz波动方程。分析了耦合系统在周向线分布余弦载荷下的动态响应,用傅立叶变换和反变换实现空间域与波数域之间的相互转换,采用留数定理求取系统的响应并得到耦合系统的输入能量流。结果表明,周向模态数n=0时,静压力对耦合系统的输入能量流影响很小;n较大时,在中低频下静压力使输入能量流曲线沿频率轴右移,由于输入能量流的峰值点处的频率对应于频散曲线中各支传播波的截止频率,对应传播波的截止频率升高,高频时则基本无影响。随着静压力以及周向模态数的增大,输入能量流受到的影响程度也增大。

两段式分速汇矩式液压机械传动设计

提出了一种由双行星排组成的新型两段式液压机械传动方案。基于某车型参数,分析了传动系统的速比特性、力矩特性,以及平稳换段条件和系统功率流状态。通过分析研究表明该系统具有较宽的调速范围和较高液压功率放大系数,并且具有方便回收制动能量的潜在优势,在民用车和农用领域均具有广阔的发展前途。

基于级数变换法的椭圆柱壳受迫振动分析

由于椭圆柱壳周向曲率的变化,壳体振动方程中状态变量的系数是关于周向曲率的变系数,造成振动方程在周向波数域内不解耦,为求解带来困难。本文基于Flügge壳体理论推导出椭圆柱壳体的受迫振动方程,采用波传播法将椭圆柱壳位移以双Fourier级数形式展开,周向曲率以单Fourier级数形式展开,通过级数变换将变系数的偏微分方程组转换为周向波数相互耦合的有限阶常系数线性方程组,通过求解耦合方程得到椭圆柱壳受迫振动下的位移响应。通过与数值仿真及已有文献结果进行对比,验证了本文方法的准确性,同时具有较高的求解效率。通过对影响壳体振动的主要参数进行分析,得出激励力沿长半轴方向激励的输入功率流较小,沿短半轴方向激励的输入功率流较大;椭圆度对壳体输入功率流的影响主要在低频域;壳厚比减小,椭圆柱壳输入功率流峰值向低频偏移且幅值增大。

环肋和舱壁结构对水下圆柱壳输入功率流的影响

水下环肋和舱壁加强圆柱壳是潜艇、鱼雷和各种水下航行器的主要结构,对其振动声特性的研究具有重要意义。基于Fl櫣gge方程和Helmholtz方程,考虑了肋骨、舱壁与壳体的4种作用力和力矩,利用周期结构理论的空间简谐分析方法,探讨了不同环肋参数和舱壁参数对圆柱壳受激振动输入功率流的影响,可为此类结构的工程设计提供参考。

组合边界对圆柱壳结构输入功率流的影响特性研究

针对流场中具有组合声边界的圆柱壳结构的声振问题进行了研究。因自由液面和刚性壁面的受控空间内的圆柱壳结构声振问题同时存在,结合镜像法原理,应用双反射方法推导了具有受控声边界条件的圆柱壳结构运动控制方程。以直角空间域内的圆柱壳结构的受迫振动为例,开展了圆柱壳结构的输入功率流特性计算;对比了圆柱壳结构声边界特性、频率及位置对圆柱壳结构输入功率流的影响。

多模式离子推力器流率特性实验研究

为了使多模式离子推力器在宽功率范围内性能和可靠性最优,基于30cm多模式离子推力器,通过实验开展了阴极和中和器羽状模式转变点流率、放电电压30V对应阴极流率和放电损耗曲线与束电流关系研究。30cm多模式离子推力器束电流从0.3A增加到3.3A时,阴极羽状模式转变点流率值从0.017mg/s增加到0.163mg/s,放电电压30V对应阴极流率从0.129mg/s增加到0.231mg/s,中和器羽状模式转变点流率从0.030mg/s增加到0.191mg/s。随放电室工质利用率的增加,当束电流<1.5A时,放电损耗迅速增加;然而当束电流>1.5A时,放电损耗对放电室工质利用率的变化较为迟钝。基于上述流率特性实验结果,完成了30cm多模式离子推力器在0.3~5kW宽功率内35个工作点最佳流率设计和评价。在设计的工作流率下,放电电压均<30V,阴极和中和器均工作在点状模式,实测推力为9.6~185.2mN,比冲为1332~3568s,功率为258~4761W。

有阀型脉管制冷机的供气量及输入功

介绍了采用变质量热力学原理估算有阀型单级与多级脉管制冷机供气量和输入功的简便方法。该方法物理概念清晰，程序实现容易，理论计算结果与典型的实验结果吻合良好。

叶片泵输入水力功率探讨

简述了叶片泵有关输入水力功率方面的欠缺,并分析了现行理论运用动量矩定理的过程中存在疑点。指出输入水力功率与输出功率的本质区别,阐明了旋转叶轮内的非定常流、非惯性系等特性,初步提出了输入水力功率由两种分功率合成新构思,且第一种分功率随流量增大而增大,第二种分功率随流量增大而减小,从而合理解释离心泵、混流泵、轴流泵的输入功率曲线分别呈上升、基本水平、下降的规律。

基于分布式压电片的圆柱壳结构振动功率流主动控制研究

对基于压电片作用的圆柱壳结构振动功率流主动控制进行了研究,原始激励假设为周向余弦分布线力形式,使用压电片作为控制激振器。以输入壳体的总功率流为控制目标函数,利用导纳函数将其表示成外加电压的二次型函数形式求解最优控制电压。通过计算分析发现,压电片与原始激励间的轴向距离及压电片周向粘贴位置,都会对控制后输入壳体的总功率流产生较大影响,且影响形式不同。

流动液体中粒子的超声分离实验研究

分别以高密度聚乙烯和普通水、高密度聚乙烯和脱气软化水的超声分离作为研究体系,针对利用超声波分离流动液体中粒子的效果进行了实验研究。探索了超声波输入电功率液体流量以及超声波作用时间对微粒分离效果的影响。实验结果表明,超声波对不同含气量液体中微粒分离均有效果。

空气-空气能量回收装置交换效率影响因素的试验研究

依据GB/T 21087—2007《空气-空气能量回收装置》,对影响热回收装置节能性能的关键因素进行了试验研究,分析了风量、输入功率、有效换气率对交换效率的影响。结果表明,对于同一热回收装置,交换效率随风量及有效换气率的增大而降低;对于带风机的热回收装置,新风侧电动机的输入功率对制冷工况的交换效率为负影响,对制热工况的交换效率为正影响。

含SSSC输电系统的有功无功解耦算法

静止同步串联补偿器(SSSC)具有快速调节线路潮流的功能,对含SSSC电力系统的数学建模是深入研究SSSC的第一步。在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC双机系统的静态潮流方程并应用输入变换实现了有功和无功的解耦,同时给出了变换后等效的系统矩阵及所采用的输入变换矩阵。在MATLAB中对含有SSSC的双机电力系统进行了仿真,结果验证了该解耦策略的有效性。

交流换气扇性能测量不确定度分析

介绍了交流换气扇性能测试系统,对其测量不确定度来源进行了分析。进一步对基本量、大气密度分量、喷嘴流量系数分量进行了深入分析,揭示了影响交流换气扇风量与输入功率测量不确定度的重要影响因素。