带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨搅拌釜内传热性能

基于计算流体力学(CFD)模拟与传热实验相结合的方法,对带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨在内加热盘管搅拌釜的传热性能进行研究,获得搅拌釜内的流场分布、温度分布、温度边界层和盘管外侧的努塞尔数。研究表明,实验与数值模拟的温度误差在4K以内。搅拌釜内高温区位于盘管处循环大涡流区,釜内最大温差保持在3K以内。稳定翼可提高流体轴向循环性能,能够使搅拌釜内温度分布更加均匀。内盘管外侧XZ平面和YZ平面的平均温度边界层厚度分别为3.01mm和2.70mm。通过实验与数值模拟方法得到不同因素对内盘管外侧努塞尔数的影响,其顺序为:搅拌介质黏度>搅拌转速>桨叶间距>离底距离,实验与模拟的努塞尔数最大误差为14.56%,最小误差为4.23%,实验结果很好地验证了数值模拟的可行性。研究结果可为带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨应用于实际工业中提供参考。

带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨釜内转速对流场的影响

利用计算流体力学(CFD)对带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨釜内流场进行数值模拟,分析了不同转速下釜内流型、速度场、湍动能的变化规律。研究结果表明:搅拌器转速显著影响釜内流场和湍动能的分布,转速N=110 r/min时,釜内流型为径向流,稳定翼的切割推流作用表现明显,在釜内组合桨中间区域形成了一个高速涡旋,釜内流型为最佳流型;在该转速条件下釜内低速区趋近消失,速度分布合理;此时釜内上部和釜底的湍动能分层消失,釜内流体整体湍动程度较高,混合效果明显增强。

加装稳定翼的海上风电大直径单桩基础数值仿真

针对海上风电机组大直径单桩基础水平位移不易控制等问题,提出了一种加装稳定翼的单桩结构型式.通过在近地表(泥面)一定范围内的桩身设置一组翼板,充分利用浅层桩前土的抗力,增强了基桩水平承载性能.借助数值仿真计算结果,采用指数拟合法、四阶多项式拟合法对水平荷载与基桩水平位移关系进行拟合,进而求解单桩水平极限承载力.结果表明,四阶多项式拟合法精度更高;加装稳定翼的单桩水平位移及桩身最大弯矩明显降低,单桩水平极限承载力显著增强,稳定翼安装位置会对基桩水平承载力的提高效果产生影响.该结构形式可推广到其他海上风电基础结构小直径钢管桩的桩型改良中,有利于减小相应的材料成本及施工成本.

不带稳定翼飞船返回舱俯仰动稳定性研究

联盟号飞船返回舱,如果不存在稳定翼,从高超声速到低Mach数时,力矩曲线有由一个平衡迎角(α1),经二个(α1、α′2)到三个(α1、α2、α3)平衡迎角的情况出现。当有一个平衡迎角时,可能有一临界Mach数Mcr,当M∞>Mcr时,平衡迎角处是动稳定的;M∞<Mcr,变为动不稳定的,同时出现极限环。也可能不存在这个Mcr,这时随Mach数降低到M∞=M′cr,即2个平衡迎角的情况,在力矩曲线与α轴相切的平衡点α′2,会出现鞍、结点分叉。M∞<M′cr后,对于存在三个平衡点的情况,在α和 α的相图上,它是结点-鞍点-结点的结构。当α1处是稳定结点形态时,只有在很小的扰动情况下,它才能返回α1的状态。如果α1为不稳定结点状态,在α1附近,微小的扰动,使迎角由α1迅速变成α3或者更大。这是混沌的先兆。

大深度潜水器稳定翼设计方法的研究

论述了大深度潜水器稳定翼外形及布置方式、材料选择及结构型式、外载荷确定方法、动载荷及安全系数的选择、应力计算方法及其强度校核标准等,为我国编制大深度载人潜水器入级和建造规范中稳定翼设计提供依据和研制同类型产品(HOV,ROV,AUV)提供参考。

复合材料稳定翼有限元分析方法对比研究

对于某夹芯复合材料稳定翼,针对其复杂的外形和特殊的内部结构,分别采用两种建模方案对其进行ABAQUS非线性有限元分析,计算了稳定翼在深水静压载荷作用下的变形和干模态固有振型.通过对计算结果的分析与比较,发现方案二比方案一更合理、有效.

一种加装稳定翼的海上风电负压桶型基础研究

针对海上风电负压桶型基础,以提高桶基水平承载性能和降低结构动力响应为目的,提出了一种加装稳定翼的负压桶型基础型式。通过在桶身设置一组稳定翼,使得桶周土抗力得以充分利用。以单立柱负压桶基为例,建立桶土全实体有限元模型,进行了静力分析和包括模态分析、瞬态分析、谱分析在内的动力分析。结果表明:稳定翼的设置增强了桶基水平承载性能;水平位移和动力响应显著减小;结构低阶固有频率略有提高。

带稳定翼四斜叶-Rushton组合桨釜内流场实验研究

通过粒子图像测速(PIV)技术对装配带稳定翼的四斜叶-Rushton组合桨搅拌槽内的流场进行了实验研究,研究了该组合桨釜内搅拌转速N、桨叶间距C_(2)和离底距离C_(1)的变化对流场的影响,并将该组合桨的釜内流场与四斜叶-Rushton组合桨的釜内流场进行对比。研究结果表明:转速N=110 r/min时,上层桨的稳定翼的切割推流作用表现明显,釜内上部分区域流速增大,有利于釜内介质的混合和传质;桨叶间距C_(2)=0.23h时,两桨叶配合更好,稳定翼的切割推流作用使釜内形成较好的流场;离底距离C_(1)=0.24h时,釜内上部分低速区域明显缩小,釜内速度分布合理;带稳定翼的四斜叶-Rushton组合桨釜内中心区域流场的混合传质能力较四斜叶-Rushton组合桨更强,且釜内上部分不易产生悬浮物,稳定翼结构对釜内流体的径向流动更有益。

深海载人平台框架式稳定翼/舵结构设计

针对深海载人平台稳定翼/舵结构载荷工况,普通船舶差异大,缺少设计资料的情况,分析深海载人平台稳定翼/舵结构的材料选择,设计多种材料、结构型式的框架式稳定翼/舵结构方案,通过有限元强度计算分析各结构方案在波浪砰击载荷下的受力,从力学性能、重量、工艺等方面评估各方案的优缺点与适用情况。

用于拖曳阵的多连杆稳定翼锁紧装置设计

拖曳式发射阵收放时,在拖体单侧操作会有拖体主体与稳定翼双侧锁紧和解锁问题。为此,设计了一种多连杆稳定翼锁紧装置。经工程应用验证,该装置操作便利,锁紧可靠,可保证拖体在水下的安全稳定拖曳。

潜艇艉水平翼如端板的操纵性设计预报研究

潜艇艉水平稳定翼加断板（Ｈ型艉布局）可以显著地提高其垂直面的运动稳定性和机动性，从而也可以缓解水平翼超宽问题，因而该布局在新型潜艇的设计中受到青睐。本文对Ｒｉｌｅｙ＾「１」机翼端板的系列试验和Ｄｅｍｐｓｅｙ＾「３」潜艇艉水平翼的系列试验的数据进行了重新分析，提出了稳定翼有效展弦比的概念，并基于此概念，提出了一套简洁完整的半经验计算方法，可用于潜艇Ｈ型艉布局的操纵性设计和预报。

稳定性极高的远洋客轮

日本一家造船公司建造了一艘名叫“东方维纳斯”号的远洋客轮。为了使该船在波浪滔天的大海中也能保持稳定，船上采用了由计算机控制的稳定翼、大倾斜螺旋桨和柴油机弹性支撑物等先进技术。稳定翼装在船体中间部位，长17．5米，此处在船的两侧还装有5米长的小翼。稳定翼的角度由电子计算机根据波浪情况自动控制，这样可以使船的左右摇晃减轻90％。在风平浪静时，稳定翼可收入船舱内，以免因其阻力而使轮船减速。

军用水下滑翔机技术方案研究

通过研究国外典型商用水下滑翔机的技术方案和性能特点,结合美国海军UUV总体规划中UUV担负的任务划分,以水下持续力、航程和航深为主要军事需求,研究了军用水下滑翔机在壳体、浮力装置、侧翼和稳定舵、能源系统、控制、传感器、通讯/导航、释放和回收等方面,得到满足部队使用需求的合理方案。

深海载人潜水器外部结构设计研究

全面总结了某深海载人潜水器外部结构中的载体框架、浮力材料、轻外壳、稳定翼的设计工作,对各种外部结构在载人潜水器中发挥的作用、材料的选取、设计思想、设计载荷和安全系数的确定、强度分析与校核等方面进行了详细的论述,以便为今后建造类似的载人潜水器提供参考。

核潜艇外形识别

现代潜艇的主要运行方式是以水下为主,因此,虽然目前世界各国海军拥有的各种军用潜艇的数量大约有700多艘,但是亲眼目睹潜艇在浩瀚大洋上乘风破浪雄伟景象的,可以说是凤毛麟角。从另外一个方面来说,即使潜艇在海面上航行,但是其庞大的艇体,大约至少有三分之二处于水下藏而不露,而露出水面的部分,仅仅是潜艇的上层建筑以及指挥台围壳。因此。