A novel contour design technique of super/hypersonic nozzle diverging section with sharing throat

A straightforward technique has been developed to quickly determine the wall contour of super/hypersonic nozzles working at multiply Mach number which share a common throat section.Mach number distribution along the centerline of the nozzle is specified in advance and divided into two sections,both of which are described by the b-spline function.The first section is shared by different exit Mach number nozzles.The nozzle contour is determined by the method of characteristics plus boundary layer correction.An example of this design method is employed to illustrate the technique with a computational fluid dynamics calculation.The simulation results indicate that desired Mach numbers are obtained at the nozzle exit,and the good flow quality is attained for different nozzles within δMa/Ma<±0.56% in the flow core region.This technique improves the design precision of the converging-diverging nozzle,cancels waves completely,and achieves nozzles with multiple Mach number exiting which share a common throat section.

激光切割中的超声速喷嘴辅助气体流场分析与结构改进

激光切割过程的实现是高能激光束与辅助气体相互作用的结果,喷嘴内部形状及其产生的流场特征是影响激光切割质量和效率的关键因素之一。根据可压缩流体轴对称N-S方程,采用结构网格和二阶精度的有限体积法,分析激光切割的超声速喷嘴辅助气体射流场结构与喷嘴喉部转角的关系,以及研究发散段长度对流场状态参数的影响规律,通过合理规划喉部转角与发散段长度,采用小斜线段代替复杂曲线,简化超声速喷嘴的结构。仿真结果表明,该结构喷嘴可以获得合理辅助气体出口参数与动力学性能良好的射流场结构。

低比转速离心泵蜗壳第八断面面积确定新方法

针对用传统的速度系数法设计蜗壳,其设计质量受统计资料和人为因素影响很大的问题.根据叶轮与蜗壳的匹配关系,通过数学推导给出了低比转速离心泵蜗壳第八断面面积的计算方法.采用标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,计算4种大小不同的蜗壳匹配相同叶轮时的三维不可压缩湍流流动,得到泵的外特性.通过计算和试验数据对比,得出低比转速离心泵蜗壳第八断面面积的确定方法.用该方法设计蜗壳,泵在设计点能达到最佳效率.

涡轮箱0-0截面对柴油机性能影响的计算研究

针对传统的涡轮箱0-0截面选配方法在发动机性能调试过程中存在的周期长、成本高等问题,利用AVL BOOST发动机性能分析软件建立了不同涡轮箱0-0截面积的某12V150柴油机性能计算模型,分析了涡轮箱0-0截面积对柴油机性能的影响规律,并通过试验进行了验证,为柴油机性能改进奠定了基础。

复杂环境下穿铁路立交设计与施工

南京市黄家圩路下穿京沪铁路南京站西侧咽喉区,铁路线路情况复杂,顶进工作坑周边建筑、管线多,下穿立交采用8m+14.75m+14.75m+6.5m框架桥。介绍框架主体结构、引道、基坑支护、铁路线路加固、站场改造、顶进施工步骤、附属设施等。有关经验可供相关专业人员参考。

深层高压低渗砂岩油藏储层微观孔喉特征:以东濮凹陷文东油田沙三中段油藏为例

为深入探讨深层高压低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征,开展了岩心样品的恒速压汞测试。结果表明,储层孔道大小及分布性质差异不大,孔隙半径呈正态分布,主峰分布在100～300μm;喉道半径是控制储层性质的主要因素,渗透率与喉道半径的相关性好于其与孔隙半径的相关性。储层有效喉道半径、有效孔隙半径、有效喉道体积、有效孔隙体积、有效孔喉半径比等孔喉特征参数与物性参数具有较好的相关关系。高渗透率岩样的有效孔喉半径比较低,且有效孔喉半径比分布频率较高。渗透性越好,孔喉半径比越低,且其分布越集中。分析认为,恒速压汞的孔喉特征参数中排驱压力(pT)、中值压力(pc50)、最大进汞饱和度(SHgmax)小于常规压汞的,最大连通孔喉半径(Rmax)、中值半径(r50)大于常规压汞的。相对于常规压汞,恒速压汞获得的孔喉特征参数更准确。

扩张段注气对扩张型双喉道喷管起动的影响研究

扩张型双喉道喷管存在起动问题,使喷管推力性能显著下降。为此,提出了扩张段注气解决喷管起动问题的方案,并利用数值模拟方法,针对二元扩张型双喉道喷管,研究了扩张段注气压比、注气位置等对喷管流动和性能的影响。研究结果表明:扩张段注气可以产生斜激波系和大的分离区,改变了扩张型双喉道喷管主气流通道的形状,减小了激波损失,解决了喷管的起动问题,并使喷管性能显著提高;注气缝位于扩张段中间时,容易形成连续扩张的主流通道,有利于主流的加速和产生推力,因此其推力性能最好。

大庆油区强碱三元复合驱后储层孔喉结构变化

为了了解强碱三元复合驱后储层孔喉结构变化规律,利用常规压汞、恒速压汞、扫描电镜和铸体薄片分析方法,对大庆油区强碱三元复合驱前、后岩样孔喉结构变化进行定性和定量研究。结果表明:强碱三元复合驱后颗粒边界经过强碱溶蚀呈锯齿状,颗粒去棱角化明显,长石溶蚀严重,同时能够观察到大量溶蚀孔隙,粘土矿物中大量的书架状高岭石被溶蚀,且在粘土矿物表面出现次生石英。白色云雾状垢沉淀充填在孔隙中造成孔喉结构发生变化,部分孔隙阻塞,使强碱三元复合驱后岩心喉道半径平均值均较水驱岩心下降6.528%,孔隙半径平均值下降3.360%,孔喉比分布范围更大,平均增加12.839%,最终含油饱和度较水驱岩心低,最终含油饱和度系数较小,且强碱损害前、后残余油饱和度和最终含油饱和度的变化率均随着岩心渗透率的增加而减小。强碱三元复合驱后渗透率级差由水驱的5.567增加到5.691,岩心非均质性增强使发生指进和窜流的可能性增大。强碱三元复合驱后的储层孔喉结构变差将极大地影响后续水驱和进一步提高采收率方法的实施,也使得薄差层的动用难度进一步增加。

海派中医“张氏喉科”局部望诊法初探

通过总结张赞臣先生特色的局部望诊,初步探讨张赞臣先生应用局部望诊法的临床经验和对于耳鼻喉科疾病诊断的临床意义.张氏喉科的局部望诊对充实中医望诊有着极高的临床应用价值.

旋喷泵集流管喉部截面积数值模拟计算

利用流体的三大控制方程作为理论基础,采用交错网格,使用Simple算法,对旋喷泵的内部流场作多种参数的三维数值模拟.以XP300-3型旋喷泵作为研究对象,在已有的研究基础上,对集流管喉部截面积进行多组参数、较详细的设计,分析比较,得出不同喉部截面积对泵性能的影响.研究结果为旋喷泵集流管的优化设计和能量损失分析提供了理论依据,为旋喷泵集流管入口段的优化设计提供借鉴.

基于CFD的田间量水槽选型研究

针对田间进水口的水量计量,以不同体型的量水槽为研究对象,利用AutoCAD软件建立了具有相同喉道宽度、不同喉道长度的量水槽三维数学模型,并基于计算流体力学软件FLOW-3D,采用RNGk-ε三维湍流模型和TruVOF方法对量水槽内的流动发展情况进行数值模拟。结果表明,无喉槽过槽水流流态变化迅速,流速分布不均匀,不易确定上游水深参考断面位置;长喉槽过槽水流流态稳定,流速分布均匀,但由于喉道段长度较长而占地面积较大、造价较高,且水头损失较大;短喉槽流场分布较为平稳,流速分布均匀,喉道段长度适宜,且水头损失小,适宜于我国北方灌区田间进水口的水量计量。

过渡段形式对无喉道量水槽水力特性的影响

为了对比不同过渡段形式对无喉道量水槽水力特性的影响,在传统矩形无喉道量水槽结构的基础上,设计了过渡段为圆形和椭圆形的无喉道量水槽,在宽0.6 m,深0.3 m的矩形渠道上进行了一系列试验。试验测量了无喉道量水槽在不同流量下的水位,对水位流量关系进行拟合,对不同流量下的佛汝德数和水头损失进行了分析。结果表明,过渡段形式对无喉道量水槽的测流精度、佛汝德数及水头损失均有一定影响。3种无喉道量水槽的槽前水流均满足测流要求,直线形过渡段无喉道量水槽的测流精度最高,但水头损失最大;圆形过渡段无喉道量水槽的测流精度虽较直线形过渡段的低,但水头损失最小。

基于中轴线的岩心3维图像孔喉分割算法

为了克服现今最大球分割算法和基于中轴线的孔喉分割算法存在的过分割和欠分割现象,提出一种基于中轴线提取的孔喉分割算法。首先计算孔腔3维图像距离变换的梯度,提取孔腔中轴线及孔腔截面信息。然后,寻找具有孔腔截面面积局部最小值的截面,作为喉道。寻找具有孔腔截面面积局部最大值的中轴点,作为孔隙中心点。再进行生长分割和喉道后期处理。对4组不同孔隙度的岩心模型进行分割实验,统计相关数据。实验结果表明,该方法具有良好的孔喉分割效果。

一种引射增强型二次喉道新方案的数值模拟

为提高大型超声速风洞的运行经济性,设计了一种通过引射低总压冷介质提高扩压性能的新型二次喉道扩压器,其结构特征是在扩压器收敛段前方增加侧壁凹槽,在凹槽前沿位置引入低总压常温空气作为冷介质,通过引射扩散作用在扩压器壁面形成气膜,调节二次喉道实际流通直径,较大程度上增强二次喉道的静压恢复能力,同时又降低二次喉道壁面热负荷,冷却壁面。数值验证结果表明,所设计新型二次喉道方案可通过调节引射气量自适应较宽范围的运行条件,有效隔离扩压器壁面直接接触高温燃气,同时提高了扩压能力,节省后段接力引射器的主动流流量近30%,对风洞运行经济性提升十分明显。

喉管与喷嘴截面积比对射流式鱼泵输送性能及鱼损的影响

为探究喉管与喷嘴截面积比对射流式鱼泵输送性能及鱼损的影响规律,该文设计了喉管与喷嘴截面积比分别为1.75和3的射流式鱼泵,以鲫鱼为试验对象进行鱼类输送试验,获得了不同喉管与喷嘴截面积比射流式鱼泵的输送能力及单位质量能耗,并采用表观损伤统计、解剖和血清指标检测等方法分析了射流式鱼泵喉管与喷嘴截面积比对鲫鱼损伤的影响。研究结果表明:在相同被吸流体流量工况下,喉管与喷嘴截面积比较小的射流式鱼泵输送鱼类能力较强,且单位质量能耗较低。试验中喉管与喷嘴截面积比为1.75的射流式鱼泵输送鱼类能力达到1913kg/h,而单位质量能耗仅为1.51kW.h/t。鱼类损伤的主要类型是局部鳞片少量脱落(轻度损伤),约占所有过泵鱼类的10%。在相同被吸流体流量下,喉管与喷嘴截面积比较小的射流式鱼泵中鱼类轻度损伤率较高,而喉管与喷嘴截面积比对重度损伤率影响较小;喉管与喷嘴截面积比较大的射流式鱼泵在输送过程中对少数鲫鱼肝脏造成的损伤较严重;而不同喉管与喷嘴截面积比射流式鱼泵输送过程均会对鲫鱼肾脏造成影响,但是这种影响在24h内可以恢复到未过泵时的水平。综合考虑输送能力及鱼损情况,喉管与喷嘴截面积比为1.75的射流式鱼泵更适合鱼类输送。研究结果可为射流式鱼泵推广应用提供支持并可作为其优化设计的参考。

宽带无线信息传输下地铁列车编队全周期运行控制系统

在站间隔的影响下地铁列车编队控制信号传输时延增大,为精准控制地铁列车的周期性间隔,提升列车编队的运行安全性,在宽带无线信息传输下设计地铁列车编队全周期运行控制系统。分别从车载设备、轨旁设备两个方面,完善运行控制系统的基础应用部件。联合宽带无线信息传输技术,对中控主机捕捉到的地铁列车信号进行编码。求解到站追踪间隔、出站追踪间隔与咽喉区长度,并以此为基础,实现地铁列车编队的全周期控制。联合优化后的应用部件,实现地铁列车编队全周期运行控制优化。实验结果表明:设计系统应用后,地铁列车的时间周期性间隔被控制在4~6 min,距离周期性间隔始终大于400 m,符合列车编队的安全运行标准。

宁波-舟山港马岙港区灌门狭口段航道设计

宁波-舟山港马岙港区位于舟山中部海域,其中灌门狭口段为该港区进港航道的主要限制段。该狭口段受两侧暗礁和架空线限制,航道水流流态复杂且航道转弯角度大,是舟山地区通航条件最为复杂的海域之一。通过参考国外规范和舟山地区通航经验,结合数模、船舶模拟、实船试验等方法优化炸礁平面布局,结合实测潮流资料优化船舶狭口段通航时机,合理利用电缆悬链线形式提高航道通航能力,给出了复杂岛礁水域的航道设计方法,可为类似工程提供参考。

立式泵肘形进水流道喉部高度对性能的影响

为保证水流进入弯道时的流态良好,肘形进水流道进口段末端断面的高度通常较小,被称为"喉部"。基于CFD数值模拟进行方案设计和建模计算,对流道喉部断面的高度定量分析,对各方案的内部流态和泵系统性能进行研究。结果表明,喉部高度大的方案进入弯道的流速慢,水力损失小,但流速变化快,分布不均匀;高度小的方案进入弯道流速快,水力损失大,但流速变化慢,流道出口流速均匀性好;文中喉部高度的最优方案为0.8倍叶轮直径,此方案的泵系统效率在340L/s达到79.08%。

田间便携式短喉槽水力特性试验研究

结合临界流原理,提出适用于灌区田间进水口水量计量的新型量水设备——田间便携式短喉槽,以满足量水槽结构简单、水头损失小、量水精度较高、流量计算公式简明的要求。田间便携式短喉槽是一种喉道宽度为76 mm、槽底为平底的短喉道量水槽。在自由出流、淹没出流两种工况下对不同流量下的水力特性进行试验研究,结果表明:该量水槽过流顺畅,量测流量最大可达40 L/s,能够满足灌区末级渠道的量水要求;断面流速分布为中间流速大、两侧流速较小,且自由出流工况下的流速略大于淹没出流工况下的流速;水头损失较长喉槽的小;根据对弗劳德数的分析得到临界水深断面位于喉道后半段;通过回归分析得到田间便携式短喉槽的上游水深—流量计算公式,其最大测流误差为9.16%,满足灌区田间量水精度要求。

跨坐式单轨车辆基地咽喉区线路平面优化研究

城市轨道交通车辆基地工程量和占地面积均较大。为了缩短跨坐式单轨车辆基地咽喉区长度,减小其用地面积,从跨坐式单轨道岔的结构特点和分类出发,重点研究关节形道岔的尽端式车辆基地。依照相关规范线路设计参数,类比平行错移线路反向曲线连接模型,分析车辆基地咽喉区反向曲线的线群特征,对影响咽喉区优化重要变量(如出入线位置、道岔组合方式、关键径路、接入不同出入线的线群间距)的作用机理进行论述。在以上研究的基础上,首次提出"关键径路"咽喉区设计变量和计算道岔数量配比的"径路增加法",并结合设计案例阐述了以线群作为模块的咽喉区设计。研究表明,采用该优化规律及线群模块,可将咽喉区长度从266. 01 m缩短至217. 38 m。