仿生复合结构对冷却风扇性能与噪声影响研究

基于对仿生生物的相关理论研究,提取了鲨鱼的菱形表面和蜣螂体表的凹坑特征,设计了复合结构耦合仿生风扇。为了研究仿生复合结构对发动机冷却风扇气动性能和噪声的影响,建立了与试验台相对应的CFD仿真模型,给出了风扇气动性能和噪声的计算方法,并将两款风扇的计算值进行对比。结果表明,在大流量区间内,复合结构耦合仿生风扇的做功能力有显著提升,静压提高了13.11%,功率降低了6.01%。且仿生复合结构能够将其附近杂乱无章的大涡流割裂成无数的小涡流,减少了相互无规则碰撞产生的涡流噪声。同时,也可以将A计权声压级峰值调配至两侧频率段内,以达到降噪的目的,噪声值减小了1.38 dB。

农业触土机具仿生减阻抗磨特性研究进展

农业触土机具的减阻抗磨性能与其自身的工作效率和使用寿命密切相关。因此,降低土壤附着力、工作阻力和磨料磨损成为当今触土农具领域迫切需要解决的热点问题。仿生学理论创建以来,借鉴土壤生物独特的几何结构面、几何结构形状和特殊功能设计仿生农业触土机具,制备仿生结构复合涂层,实现从自然生物到人造功能表面仿生减阻抗磨已获得了广泛的关注和发展。从数值模拟、土槽试验和现场试验角度来重点介绍结构仿生、非光滑表面仿生和仿生结构复合涂层3种技术在农业触土机具的性能及其减阻抗磨机理,总结国内外研究进展,介绍仿生原理、特点、制备和研究过程,例举最新的科研成果以及应用效果,针对当前和更深入探索仿生土壤动物减阻抗磨研究提供更新、更全面的参考。最后,对现有农业触土机具仿生研究存在的仿真模拟土壤参数不真实、性能检测方法不完善、减阻抗磨机理分析较少、减阻抗磨综合研究较少等问题进行阐述。为了改善上述提到的机具阻力大和黏附导致的能耗严重,以及磨损较快导致机具失效情况加剧的问题,更好地适应农业触土机械高效、低损耗发展,农业触土机具仿生技术的未来应当从性能综合测试、多种技术多功能交叉仿生、智能仿生等方面发展。同时,采用先进制备技术结合仿生材料制备新型机具,进一步优化性能。