柔性圆环壳在子午面内整体弯曲的复变量方程及细环壳的一般解

在З．Л．Аксельрад（ Ｅ． Ｌ． Ａｘｅｌｒａｄ） 非轴对称载荷下柔性旋转壳线性方程的基础上，导出了圆环壳在子午面内整体弯曲的复变量方程和相应的细环壳方程· 该方程可与钱伟长给出了一般解的В．В．Новожилов（ Ｖ． Ｖ． Ｎｏｖｏｚｈｉｌｏｖ） 轴对称环壳方程相类比· 通过类比，给出了细环壳在子午面内整体弯曲的一般解· 所给出的解可以用来计算波纹管整弯曲的应力和端面位移·

水平轴风力机风轮子午面流场结构的实验研究

利用线式互相关PIV系统,采用轴编码器定位周期采样技术,在不同尖速比下对旋转水平轴风力机风轮不同子午面下游流场结构进行测量。分析得到不同条件下的瞬时图、时均图,重点对叶尖涡诱导效应区进行研究。实验结果表明:在风轮下游尾迹中可清晰看到叶轮近尾迹流场中的外部主流区、叶尖涡诱导效应区和中心尾迹区。其中风轮下游尾迹流管廓线是锥形螺旋体;叶尖涡核直径随轴向距离的增加而增大,随着测试方位角的增加,尾迹中各叶片产生的叶尖涡沿螺旋锥形廓线有序地向下游扩散流动;随着尖速比的增加,内部中心尾迹区轴向速度亏损值逐渐增加,并且中心尾迹区的范围逐渐扩大。

子午面内时变电离层模型及其边界条件

子午面内时变电离层模型（ＴＤＩＭＭＰ）既可以以给定的热层背景为输入，也可与子午面内热层环流模型（ＴＣＭＭＰ）耦合使用。该模型根据Ｃｈａｐｍａｎ基础理论，考虑了波长在１００ｍｎ以下共３５个谱段的太阳辐射和４种光化反应，得到Ｏ＋、Ｎｏ＋、Ｏ＋和Ｎ＋等４种离子的浓度和离子的运动矢量速度，进而根据准中性条件得到电子浓度．其计算网格可以根据具体问题的需要进行调节．通过使用５种不同的边界条件进行实验，发现二维电离层模型的数值模拟结果（特别是电离层的纬向结构）对边界条件的依赖性很强，这与单点或一维（沿高度方向）模型几乎不受边界条件影响的情况完全不同．在根据实验结果选定的合适的边界条件下，ＴＤＩＭＭＰ给出了与实测符合得十分好的电离层状态和结构，表明ＴＤＩＭＭＰ是一个适用于电离层中、大尺度现象研究的模型。

热交换管内壁子午面半椭圆裂纹应力强度因子数值计算

针对热交换管内壁存在的应力腐蚀开裂的强度问题,对内壁子午面半椭圆裂纹应力强度因子K_I求解模型进行了研究。使用了机加工的方法制作裂纹模型,并利用了光弹法测定K_I,进行了数值求解模型可靠性验证;对热交换管内壁子午面半椭圆裂纹在复杂载荷、不同裂纹深度a(1 mm、1.25 mm、1.5 mm及1.75 mm)和不同裂纹形状比a/b(0.1、0.2、0.3…0.8及0.9)下的K_I分布与扩展规律进行了归纳,提出了一些热交换管的疲劳寿命设计、可靠性分析或工况监测建议。研究结果表明:内壁所受压力P_i决定了K_I分布值大小,内外壁温度差ΔT对K_I分布影响也相对较大;将数值解和实验解、文献解进行了对比,其结果相互吻合较好。

基于等效子午面与互信息量的医学图像配准

提出了一种新的基于等效子午面和互信息量的三维医学图像快速配准算法——EMP-MI算法.传统的互信息量的方法需要考虑整个三维数据的信息,计算复杂度大,无法满足临床需要.而本算法将三维数据的配准转化为二维数据的配准,在保证精度的前提下,减少了配准所需时间.文中创新点在于利用主成分分析计算出图像的等效子午面并将图像转化到标准坐标系下,从而将质心和等效子午面粗配准,精细配准时只需要对浮动图像进行微小的调整计算等效子午面的互信息量,这就大大提高了配准速度,减少了陷入局部极值的可能.实验结果表明这种先整体后局部的方法能准确、快速地处理图像刚性配准问题,特别适用于三维医学图像的配准.

向心透平叶轮子午面形状等腰梯形设计法

基于一元流动的子午面形状校核原理,研究出等腰梯形设计法。该方法依托3D软件,经过9步骤,方便快捷设计出子午面形状。将等腰梯法设计的子午面形状,与Vista RTD设计的进行比较,形状非常吻合,误差最大值在5%左右。结果表明:两个模型气动性能无明显差异,在输出功、压比、等熵效率方面,新方法的模型略优于Vista RTD的模型。

风机叶轮的子午面计算

风机叶轮的子午面形状是决定其内部流场的主要因素之一,为此,本文提出了离心式和斜流式叶轮子午面型线的通用几何关系式和计算方法.该法是通风机的计算机辅助设计方法中的一部分,它既适用于对已有风机的验算,又能用于风机叶轮子午面轮廊的设计.

斜流叶轮子午面参数的计算

本文导出了确定斜流叶轮子午通道几何尺寸的一组关系式,提出了一种直接计算其子午速度的方法,从而避免了以往的迭代计算。

子午面成型对超临界汽轮机调节级喷嘴固体颗粒冲蚀特性的影响

建立了氧化铁颗粒撞击12Cr材料高温的冲蚀率模型,并与叶栅的三维流场和固体颗粒运动特性的数值计算方法一道,计算与分析了1台超临界汽轮机调节级喷嘴顶部采用平直子午面和收缩子午面两种情况下,氧化铁颗粒对于喷嘴叶片的撞击区域和撞击参数以及喷嘴表面的冲蚀量分布,结果表明:子午面收缩能够有效地减小叶片表面上受严重侵蚀的范围并降低最大当地冲蚀量。与平直子午面喷嘴相比,受严重侵蚀的区域面积降低约60%,最大当地冲蚀量降低约1 3。

离心通风机叶轮子午面型线的优化设计

利用Bezier函数 ,对离心通风机叶轮子午面型线进行了设计。给出了离心叶轮子午面型线的优化准则 ,并将该准则运用到三元流场的计算机程序中 ,以实现优化设计。通过对实际离心通风机的优化设计 ,比较了子午流道轮盘、轮盖处的压力分布和流速分布 ,表明设计方法可行 。

离心通风机叶轮子午面型线的可视化设计

以离心通风机叶轮为对象 ,利用现在CAD/CAM中广泛应用的Bezier函数 ,建立了基于二次Bezier曲线的子午面型线模型 ,并进行了可视化设计。最后对多种子午面形状进行选优 ,并通过实例验证了本方法的正确性和实用性。利用此软件可使设计者快速方便地进行离心通风机子午面轮廓的设计。

轴流通风机的计算机辅助设计（一）─—任意流型的子午面解

轴流通风机的计算机辅助设计（一）─—任意流型的子午面解华中理工大学蔡兆林，张师帅一、前言风机气动设计的目标是在满足一定压力和流量的情况下，具有效率高、噪声低和工作范围宽广的气动特性，近些年来，在大量气动理论和应用研究成果的基础上，风机的气动性能有了明...

子午面内Alfvén波的传播特征

本文使用由ＷＫＢ近似得到的Ａｌｆｖｅｎ波传播的张量表达式，具体计算和讨论了一种太阳子午面内含盔形－电流片磁位形的流场中Ａｌｆｖｅｎ波的传播特征，主要结果是：（１）Ａｌｆｖｅｎ波磁场起伏随日心距离的增加而衰减，其中极开区的衰减远快于赤道区，但随着距离的增大，这种纬度关系将迅速变弱，以致在较远空间，磁起伏相差很小，衰减很慢；（２）Ａｌｆｖｅｎ波的相对磁场起伏ｂ／Ｂ随着距离的增加而迅速增大，在几个太阳半径之后变化不再明显，达到所谓的＂饱和＂；在大日心距离的盔形电流片附近，Ａｌｆｖｅｎ波将成为重要的磁场组成部分；（３）Ａｌｆｖｅｎ波速度起伏纬度关系较为明显，相对速度起伏。ｕ／Ｕ随着距离增大而衰减，电流片区衰减得较快，但这种纬度差别将变弱．与黄道面内Ａｌｆｖｅｎ波传播特征的具体比较表明，磁场涨落的变化特征与背景场位形存在着十分密切的关系，但速度涨落与背景场没有这种明显关系．

球形粒子在水轮机转轮子午面上的运动轨迹

本文从B.B.O.方程出发,推导出了求解球粒在水轮机转轮子午面上运动轨迹的方程式,并通过数值计算,得到了球粒在水轮机转轮子午面上的运动轨迹.这有助于水轮机转轮叶片的抗磨设计.

基于叶轮子午面田口试验的潜水泵水力优化设计

为探究叶轮子午面型线变化对潜水泵水力性能的影响规律,利用田口试验设计与数值计算相结合的方法,以扬程、效率作为优化目标,选取出口段中点位置、倾斜角及前、后盖板交线出口角等8个参数为变量因子,基于田口设计L27(3^13)表设计出27组方案,采用效应分析法对计算结果进行分析并确定参数间的主次顺序,最终确定出了性能最佳的参数组合方案。结果表明,在叶轮子午面型线设计中,前、后盖板交线的变化是影响潜水泵水力性能的关键。优化后模型的水力性能得到了较大提升,为后续潜水泵叶轮水力设计的研究提供了参考。

内日球子午面瞬态激波的传播特性

采用日球子午面内的二维三分量MHD模型 ,研究瞬态激波的传播特性 ,着重分析日球电流片 (HCS)、日球等离子体片 (HPS)和低速流结构对激波传播的影响 .结果表明 ,HCS和HPS对激波传播几乎没有影响 ,而跨越HCS和HPS的低速流则显著改变激波的传播特性 .低速流对激波的反射 ,导致激波扰动源一侧的激波速度加快、强度增强 ,低速流对激波透射的阻碍作用导致激波扰动源异侧的激波滞后、强度减弱 ,但激波阵面的纬度跨度有所加宽 .在激波穿越过后 ,低速流区朝激波传播方向弯曲并受到骚扰 ,使得激波下游出现复杂的扰动结构 ;对于激波扰动源同侧的激波下游 ,反射波与该处等离子体的相互作用同样会导致较为复杂的扰动出现 .

波纹管在子午面内整体弯曲的半解析有限元法

波纹管是一类子午线呈波纹状的旋转壳,作为弹性敏感元件和柔性连接件在航空仪表和管道工程中起着重要的作用。长期以来基于壳体理论的分析多限于轴对称变形问题。最近,虽然出现了以柔性旋转壳理论为基础的解决波纹管整体弯曲问题的解析解和数值解,但仍有必要通过别的途径加以验证和补充。为此,本文提出了波纹管在子午面内整体弯曲的半解析有限元解。把波纹管近似成有限个截顶锥壳的组合体,每个截顶锥为一个单元。将位移分量沿纬线用Fourier级数展开,沿子午线用多项式插值,截锥单元因此化为2节点的直线单元,每节点为4个自由度。显然,对于同等的RAM和CPU,线单元可比其他单元划得更小。于是,利用小单元条件,将一个单元内的壁厚和平行圆半径近似地当作不变量,给出了用显式表示的单元刚度矩阵,为直观分析结构参数对波纹管力学性能的影响提供了方便。在此基础上,计算了Ω型、C型和U型波纹管在纯弯矩作用下的变形和应力分布,所得结果和已有的解析解、数值解相符。本法不限于波纹管的计算分析。

子午面磁层顶位形结构的MHD模拟研究

本文基于太阳风-磁层-电离层耦合的全球磁流体力学(MHD)数值模拟,研究几种典型的太阳风动压和行星际磁场条件下,地球子午面上方磁层顶的位置和形状特征,以及磁层顶位形参数日下点距离和磁层顶张角随行星际条件的变化规律。模拟结果表明:正午午夜子午面磁层顶位形具有内凹结构,当行星际磁场为南向时,随磁场强度增强,日下点距离减小;行星际磁场为北向时,随磁场强度增强,日下点距离增大。动压增大,日下点距离减小。南向磁场强度增强,磁层顶张角变大。这些模拟结果与基于卫星数据的高纬经验模型(B00)以及(Schield)模型的经验结论相吻合,说明MHD模拟是研究磁层顶位形的有效工具。特别是在高纬穿越数据的获得受限时,基于对磁层顶位形的物理理论研究构建的数值模拟数据是解决这一问题的有效途径。

子午面型线喷嘴组型孔制造技术

由于喷嘴组带有子午面型线,且型孔数量多,曲率变化大,给子午面型线喷嘴组型孔的制造带来很多难题。围绕其制造工艺进行了分析和研讨,并对该喷嘴组型孔的制造作了详细的说明。

水平轴风力机子午面中心尾迹区流场研究

在直流式低速风洞中,应用PIV系统对水平轴风力机的中心尾迹区进行测试,揭示了在不同风速及不同尖速比下,气流通过风轮时叶片中央尾迹区流场的运动规律。通过实验发现,风经过风轮后,由于动量损失和涡流诱导效应,风轮中心尾迹区内部流场速度减小,外部流场轴向速度增加,在风轮机舱处形成强速度梯度区域。随着方位角的增大,中心涡的轴向传播距离逐渐减小。随着中心尾迹的延伸,中心涡的运动轨迹逐渐扩散,即径向位移是逐渐增加的,且涡量逐渐减小。中心涡在中心尾迹区的径向影响范围大约为风轮直径的0.42倍,轴向影响范围大约为风轮直径的0.58倍。