离心压缩机三维叶片参数化气动优化研究

为提高离心压缩机气动性能,考虑二元叶轮优化多以构型参数为变量,不适用于变量间存在交互作用的三维叶片。以某三元叶轮为优化对象,考虑各变量间的交互作用,采用Bézier曲线加载叶片角,直接选取三维叶片型线为优化变量进行气动优化。结合CFD数值仿真、非线性映射能力较强的BP神经网络与全局寻优能力较强遗传算法,以提升等熵效率和压比为目标进行优化。结果表明:设计工况下,优化后的叶轮等熵效率同比提升1.9%,压比同比提升0.3。三维叶片中部向吸力面偏移,叶片尾缘向压力面偏转可同时提升叶轮的效率和压比。

叶片参数对离心泵关死点性能影响的试验分析

一直以来离心泵关死点扬程和功率都无法通过理论计算获得。以某比转数为92.7的离心泵为研究对象,试验测试了不同叶片出口角、叶片出口宽度和叶片数下关死点扬程和功率的变化规律。试验结果表明关死点扬程随着叶片出口角的增大变化较小,随着片出口宽度的增加一直增加,随着叶片数增加先减小后增大;3个参数对关死点功率的影响都比较复杂;3个参数对关死点性能的影响大小顺序为叶片出口宽度最大,叶片数次之,叶片数最小。研究结果对于现代离心泵的设计具有比较重要的参考意义。

液力变矩器叶片参数的正交试验优化设计

在计算流体动力学中,采用正交试验方法对液力变矩器的叶片参数进行优化。研究了优化变量的选择方法。根据一维设计理论并结合计算流场的分布特征,选取对变矩器性能影响显著的叶片参数作为优化变量。采用正交试验方法分别以起动变矩比、最高效率为单目标进行优化,得到最优目标值。在此基础上构建综合目标函数进行优化。对某变矩器优化后起动变矩比和最高效率分别提升了1.5%、7.3%,表明该方法效果较好,具有工程实用价值。

导叶式旋风管叶片参数设计方法的研究

提出了导叶式旋风管的一种新型叶片参数设计方法，其要点是将叶片出口角分类优化，并给出了相关的设计方程，可供工程设计使用。

燕红桃及其芽变岱妃桃的叶片参数与光合特性的比较

以燕红桃及其芽变品种岱妃桃为材料,对叶片形状、叶绿素含量、光合日变化、光响应曲线等指标进行测定,并对叶片参数和光合特性进行比较。结果表明:岱妃桃的叶面积、叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量显著低于燕红桃,叶长、叶宽、叶形指数均低于对照,但无显著差异;岱妃桃的净光合速率Pn日变化值、表观光能利用率LUE日变化、表观CO_2利用率CUE日变化、光补偿点均小于燕红桃,表观量子效率大于燕红桃。经综合分析各项指标可知,岱妃桃是燕红桃的弱化芽变,其耐弱光的能力优于燕红桃。

离心泵叶片参数对磨损规律影响的试验研究

针对离心泵过流件磨损问题，进行了叶片几何参数对磨损影响的试验研究。并就固－液两相流泵的叶片参数选择提出了见解。

水稻氮素光合效率及有关叶片参数的测定

作物氮素光合效率，或瞬间氮素利用率，是作物叶片氮素生理利用率特征之一，其定义为叶片单位氮的ＣＯ２同化率（ＣＥＲ／Ｎ）〔１〕。作物不同基因型光合作物效率的显著差异及与氮素供应的关系已早有报导〔４，５〕，但有关水稻的ＣＥＲ／Ｎ的基因型差异对氮素水平的反应...

轴流式水轮机转轮叶片参数与性能的关系研究

在总结大量试验数据和CFD计算结果的基础上,探讨分析了叶片进、出水边曲线形状、叶片转轴及轴线位置、叶片轮毂断面凸边、叶栅稠密度沿半径方向的分布等与转轮性能的关系规律,提出转轮设计时这些参数的选取原则及方法。

叶片参数对潮流能自由变偏角水轮机性能影响规律研究

采用基于粘性CFD理论的多体耦合方法对不同叶片参数下潮流能垂直轴自由变偏角水轮机的运动和动力特性进行数值模拟研究。研究表明:叶片偏角变化规律是决定该水轮机性能的重要因素,主要由水动力和惯性力所产生的俯仰力矩决定。通过分析叶片质量以及叶片自转轴与叶片质心距离对叶片摆动过程中俯仰力矩的影响规律,给出叶片参数对水轮机运动和动力特性的控制规律。

三北地区不同类型沙棘叶片参数测定分析

通过对三北地区不同类型沙棘叶片参数的测定分析,结果表明:在三北地区3个典型区域,杂交沙棘叶片多条形,钝尖,叶柄较长,而中国沙棘叶片呈披针形;叶面积以杂雄沙棘最大,引进大果沙棘次之,杂雌沙棘较小,各乡土沙棘最小;叶产量随雌雄株、区域不同变化很大,“杂雄优1号”叶产量较“杂雌优54号”高出3.6倍,同一品种“杂雄优1号”叶产量,辽宁朝阳比甘肃庆阳能高出2.4倍。在三北地区,杂雄沙棘叶面积大,叶产量高,具有很好的种植和叶用开发价值。

植物叶片参数测量仪量值溯源技术的研究

为了保证植物叶片参数测量仪的检测数据准确可靠,结合其工作原理,通过实践摸索,我们对该类仪器进行了系统的测试和论证,研究并建立了一套可靠的校准方法,解决了目前缺乏该类仪器校准规范的问题。该方法科学、合理、可操作性强,各项计量性能评价指标符合仪器的设计性能及实际测试工作要求,对计量检定机构开展该类仪器的校准工作有着积极的指导意义。

植物叶片参数测量仪厚度与温度测量结果的不确定度分析与评定

为了确保植物叶片参数测量仪的检测数据准确可靠,结合其工作原理,依据校准方法,对厚度参数和温度参数测量结果进行科学、合理的不确定度评定分析,验证其测量结果能够满足量值溯源要求,对计量检定机构开展该类仪器的校准工作有一定的指导意义。

基于计算流体动力学仿真的离心式人工心脏泵叶片参数优化

溶血和血栓是离心式人工心脏泵亟需解决的两大难题。本文通过设计不同叶片结构参数的叶轮,利用计算流体动力学仿真软件Fluent,研究叶片出口角度、叶片出口宽度、叶片厚度以及分流叶片等结构参数对叶轮的剪切应力分布和水力性能的影响。结果显示,叶片出口角度过大或过小都会导致泵内剪切应力的增大。叶片出口宽度与泵的扬程呈正相关,设计时需考虑叶片与蜗壳的间隙,避免影响泵内血液流动状态引起溶血。叶片厚度较小时,叶片表面及泵内剪切应力较大,适当增大叶片厚度可以有效降低叶片缘剪切应力分布。在增加分流叶片辅助泵扬程的同时,也会造成叶片表面的剪切应力增大,这适用于低转速下需要增加水力性能的叶轮设计。

采棉机风机叶片优化与流场分析

风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验在设计空间内生成20组样本。基于样本数据,建立了出口风量与设计变量的近似模型,采用智能优化算法获得最优设计方案。优化后的设计方案相较于原型机,出口风速明显增大。CFD数值计算分析风机的动态特性,结果表明,在多转速工况下风量均有明显提升,其在额定转速工况下,风量提升17.27%。

法国梧桐叶片气体交换随城市功能区和树高的变化

利用Li-6400光合测定系统(LI-COR,USA)对阿克苏市不同功能区(工业区/IA、居民区/RA、公园区/PA、清洁区/CA)种植的法国梧桐(Platanus×acerifolia)叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_(2)浓度(Ci)和瞬时水分利用效率(WUEi)等参数进行测试,对比分析了各参数在城市不同功能区、不同树高(1m、2m、4m)的差异性。结果表明,在4个不同的功能区法国梧桐叶片Pn、Tr、Gs、Ci均有差异,且Tr、Gs差异性达到极显著(P<0.01);在不同功能区,随着树高的增加,叶片的Pn值分别减少了50.54%(IA)、45.40%(PA)、15.57%(RA)和31.84%(CA),Tr值分别减少了68.97%(IA)、32.18%(PA)、15.38%(RA)和64.75%(CA);Gs和Ci随树高的增加分别减少了42.53%(IA)、66.67%(PA)、45.9%(RA)、95.24%(CA)和49.18%(IA)、19.04%(PA)、34.12%(RA)、19.57%(CA)。对于不同功能区,法国梧桐叶片瞬时水分利用效率(WUEi)在工业区最大,虽然公园区有较好的水分条件,但是公园区法国梧桐叶片对水分的胁迫更为敏感,而在工业区自然条件差,但法国梧桐叶片水分利用效率较高,由此可知,法国梧桐对逆境的自我保护意识较强。

涡轮阻尼器叶片参数对阻尼系数影响分析

为研究涡轮阻尼器叶片参数对其阻尼系数的影响,采用CFD数值分析技术,建立了涡轮阻尼器阻尼系数与叶片轴向尺寸的参数模型,分析了不同叶片参数下阻尼系数的变化规律,并进行了试验验证.研究结果表明:涡轮阻尼器叶片参数对阻尼系数的影响起主导作用.增加涡轮阻尼器定子轴向尺寸,其阻尼系数先增加后减小,阻尼系数存在拐点,在拐点位置阻尼系数最大;阻尼系数拐点位置与转子叶片数量和轴向尺寸无关,随定子叶片数量增加而减小;阻尼系数最大值随转子轴向尺寸的增加而增加,随转子叶片数的增加呈先增加后减小的趋势,随着定子叶片数的增加而减小.实验结果与CFD分析结果变化趋势一致,最大误差为9.1%,证明了CFD分析的正确性.

多翼离心风机叶片参数化及多目标优化研究

针对吸油烟机用多翼离心风机叶片多目标优化设计,提出一种二次非均匀B样条曲线的叶型参数化方法。采用4个控制点确定B样条曲线的方式对叶片的出口角、叶型的弦长和叶型的最大弯曲度进行控制,可以有效避免不合理叶型。使用Matlab软件调用相应的批处理文件,实现叶轮的自动建模和网格划分。结合最优拉丁超立方试验设计方法和CFD数值计算生成44组多目标优化的样本空间,建立能准确反映设计变量与优化目标之间响应关系的Kriging近似模型,并利用存档微遗传算法对其进行多目标优化。研究结果表明:与原型机相比,优化后的叶轮出口的径向速度明显增大、蜗壳内部流动损失减小,吸油烟机系统在多个工况下的流量和效率均有提高。

叶片几何参数对管道泵径向力及振动的影响

为了解决一台比转数为221的管道泵振动问题,在保证能量特性具有较好一致性的前提下,通过优化叶片几何参数Z,β2,β1减小振动烈度.采用CFX数值计算软件分别对不同工况下优化前后的管道泵内部全流场进行非定常数值模拟,研究叶片几何参数Z,β2,β1对管道泵压力脉动、径向力及振动的影响.计算结果表明:叶轮A的压力脉动、径向力及径向力脉动强度均大于叶轮B,叶频及其谐波是压力脉动的主要激励频率.同时,为了进一步研究由叶片几何参数的改变引起的压力脉动及径向力的变化对振动的影响,通过振动试验测量了带有叶轮A,B的管道泵振动速度.结果表明:在不同工况下,叶轮A的振动强度大于叶轮B,叶频及其谐波是管道泵振动的主要激励频率.对比数值计算结果和试验结果可以看出,压力脉动较大、径向力及径向力脉动较为剧烈的叶轮A,其振动强度也较强;优化后的管道泵在0.4Qd到1.3Qd工作范围内,振动速度小于1.8 mm/s,满足振动标准.

基于MRE-PointNet+AE的绿萝叶片外形参数估测算法

为了准确、高效、自动获取植物叶片外形参数,提出一种基于多分辨率编码点云深度学习网络(MRE-PointNet)和自编码器模型的绿萝叶片外形参数估测算法。使用Kinect V2相机以垂直姿态获取绿萝叶片点云数据,采用直通滤波、分割、点云精简算法对数据进行预处理,通过测定的叶片外形参数反演绿萝叶片几何模型,并计算几何模型的叶长、叶宽、叶面积。将不同参数组合构建的几何模型离散成点云数据输入MRE-PointNet网络,得到几何模型叶片外形参数估测的预训练模型。针对拍摄过程中存在的叶片部分遮挡和噪声问题,采用自编码器网络对点云数据进行二次处理,以几何模型离散的点云数据作为输入,经过编码解码运算得到自编码器的预训练模型,提升了MRE-PointNet网络在遮挡情况下对叶片外形参数估测的鲁棒性。试验共采集300片绿萝叶片点云数据,按照2∶1比例进行划分,以其中200片点云数据作为训练集,对预训练模型MRE-PointNet做模型迁移的参数微调,以剩下的100片点云数据作为测试集,评估模型对绿萝叶片外形参数的估测能力。采用本文算法将外形参数估测值和真实值进行数学统计与线性回归分析,得出叶长、叶宽和叶面积估测的R^2和RMSE分别为0.9005和0.4170 cm、0.9131和0.3164 cm、0.9447和3.8834 cm^2。试验表明,基于MRE-PointNet和自编码器模型的绿萝叶片外形参数估测算法具有较高的精确度和实用性。

夏玉米叶片气体交换参数对干旱过程的响应

目前已经开展了大量的干旱对作物叶片气体交换参数影响的研究,但关于作物叶片气体交换参数对干旱过程的响应及其关键阈值的研究仍较少。基于夏玉米七叶期开始的5个初始水分梯度的长时间持续干旱模拟实验资料,分析了不同强度持续干旱过程中夏玉米叶片气体交换参数(净光合速率Pn,气孔导度Gs,蒸腾速率Tr,胞间CO_2浓度Ci和气孔限制值Ls)的变化规律及其关键阈值。结果表明,玉米的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)在干旱发生初期呈大幅度下降,但随着干旱持续会出现一定的适应性。利用统计容忍限方法确定了夏玉米拔节期Pn,Tr和Gs响应干旱的临界土壤相对湿度(0—30cm)分别为53%,51%和48%,对应的临界叶含水率分别为81.8%,81.3%和81.2%。夏玉米光合作用由气孔限制向非气孔限制转换的0—30cm土壤相对湿度均为44%±2%,对应的叶含水率均为77.6%±0.3%。研究结果可为夏玉米干旱发生发展过程的监测预警提供依据。