叶片安放角对微型轴流式水轮机性能的影响

为探究叶片安放角对微型轴流式水轮机水力性能的影响,以一比转数为548的微型轴流式水轮机为研究对象,在不改变其他几何参数的前提下,仅偏置转轮叶片各翼型剖面,得到7个不同叶片安放角的转轮;在试验验证的基础上,通过全流场数值计算,分析了改变叶片安放角对微型轴流式水轮机水力性能的影响.结果表明:随着叶片安放角的减小,在相同流量下水轮机的水头与出力均增大,高效率区域向小流量区域偏移,水轮机可高效运转的范围有一定程度的增大;随着叶片安放角的增大,水轮机的水头与出力减小,高效率区域向大流量区域偏移.适当减小叶片安放角的水轮机能在较大水头(流量)变化范围内维持较好的性能.其中,安放角为-4°的水轮机最高效率达到82.13%,高效率区的范围最大.该研究可为微型轴流式水轮机转轮的设计提供一定参考.

航空发动机叶片微束等离子堆焊转角焊缝模型研究

航空发动机叶片修复时,将受损部位切除后在新平面上进行多层多道焊接,在焊缝转角区域特别是转角点,因焊接工艺难以匹配导致过多熔滴进入熔池增加了焊缝熔高与熔宽,造成焊缝凸起,影响焊接质量。针对微束等离子焊接叶片转角区域焊缝的这种特征,建立了转角区域焊缝模型。首先利用抛物线曲线拟合建立了单道焊缝模型,并通过实验验证该模型能准确地表征单缝外形轮廓。然后提出了一种双焊缝转角重叠的焊缝成型模型。实验表明,采用该转角焊缝模型能够极大地降低转角区域焊缝的凸起,能满足航空发动机叶片修复精度的要求。

基于弧压反馈的叶片微束等离子焊接修复弧长跟踪控制

在损伤航空发动机涡轮叶片微束等离子增材修复过程中,多层堆焊后熔覆层面不平整导致凸起形貌产生,使得待修复表面与熔覆层上表面一致性差。提出一种基于弧压反馈的弧长跟踪控制方法,提高弧长稳定性,以解决上述问题。利用电弧电压信号间接表征电弧弧长,并提出变分模态分解与中位值平均滤波融合算法以去除噪声信号。在此基础上,设计一种变论域模糊PID与PID并联的控制器,调节焊枪的高度以实现弧压稳定,并进行仿真优化。最后搭建弧压采集与弧长控制平台,进行弧压信号去噪实验和表面凸起试片焊接实验。结果表明,此方法能显著提高弧长稳定性,且凸起表面与熔覆层上表面一致性好。

超超临界火电机组给水泵汽轮机20Cr13钢动叶片断裂原因

某超超临界机组在运行过程中,其给水泵汽轮机第4级20Cr13钢动叶片发生断裂事故。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、力学性能测试、扫描电镜及能谱分析等方法分析了叶片断裂的原因。结果表明:给水泵汽轮机部分动叶片装配不当,叶根与叶根槽装配间隙偏大,叶片明显松动;在转子长期高速转动过程中,叶片承受了较高水平的交变循环载荷,部分装配间隙大的动叶片叶根与叶根槽接触部位发生微动疲劳损伤,叶根周向边缘发生双向多源性疲劳开裂,裂纹逐步扩展,最终导致叶片断裂。

封闭负压引流技术联合刃厚皮片移植术治疗难治性溃疡的临床效果分析

目的:观察封闭负压引流技术联合刃厚皮片移植术治疗难治性溃疡的临床效果。方法:选取2020年6月—2022年12月广东省清远市中医院收治的难治性溃疡患者60例作为研究对象,根据随机数字表法分为两组,各30例。两组患者均给予常规创面清理以及抗感染治疗,对照组采用烧伤膏联合微粒皮移植术治疗,观察组采用封闭负压引流技术联合刃厚皮片移植术治疗。比较两组治疗效果。结果:两组创面肉芽组织生长情况比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组肉芽组织生长达到植皮要求时间、创面愈合时间短于对照组,住院总费用少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组并发症总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组预后总满意度高于对照组,差异有统计学意义(P=0.038)。结论:封闭负压引流技术联合刃厚皮片移植术治疗难治性溃疡的临床效果显著,能够促进肉芽组织生长,缩短创面愈合时间,减少住院总费用,患者满意度高。

太赫兹雷达直升机旋翼目标微动特性研究

直升机旋翼微动形成的微多普勒特征对于战场环境下直升机目标探测识别具有重要意义,掌握直升机旋翼的微动特性是雷达目标辨识的前提。太赫兹雷达波长短,多普勒效应显著,迫切需要掌握太赫兹频段旋翼目标微动特性。首先对偶数叶片和奇数叶片的螺旋桨目标进行建模,分别使用微波波段(3 GHz)与太赫兹波段(120 GHz,220 GHz)雷达对目标进行仿真分析,并从目标的回波信号特征出发提取多普勒频移信息,利用短时傅里叶变换进行时频分析,对比分析目标与雷达参数对其多普勒效应的影响及调制关系。仿真结果表明:在转速、视角以及直升机叶片长度均相同的情况下,太赫兹频段下的微多普勒效应比微波频段显著增强,多普勒曲线也更加清晰,叶片细节更加丰富。应用太赫兹雷达提取微多普勒信息能够为直升机目标识别提供重要特征。

吉林省和龙大洞旧石器遗址2010年发掘报告

和龙大洞遗址位于吉林省和龙市崇善镇大洞村以北约500 m的图们江左岸第3级阶地,地理坐标43°5′20.4″N、128°57′20.9″E。该遗址发现于2007年,2010年发掘50 m2,出土石制品1253件、无人工痕迹砾石47件、动物骨骼3件。地层堆积包括7层,文化遗物出自第1、3、4、5层。石制品原料以黑曜岩为主,剥片以生产石叶和细石叶产品为主要技术特点,石器类型有雕刻器、端刮器、边刮器、两面尖状器等。其中,第4层石制品平面分布较为集中,应为原地埋藏,其中炭粒的14C测年数据为21350±120 BP(未校正),校正后年代处于MIS3阶段向MIS2阶段的过渡时期。

进口结构参数对微型高速多翼风机的性能数值分析和实验研究

用于笔记本电脑的微型高速多翼风机系统,存在风量与风压不能完全匹配而影响笔记本电脑高速运行时的散热效果。本研究采用数值分析与实验研究相结合的方法,在不改变风机其它结构参数的情况下,设计了5种不同上进风口直径的方案,详细分析了不同上进风口结构参数对微型离心风机内部流动特征和气动性能的影响。研究结果表明:上进风口直径对风机的性能影响程度较大,适当增大上进风口直径,能够改善进气条件,提升风机的气动性能。当上进口直径与叶轮内径之比为0.96时,风机的气动性能最优。继续增大上进风口直径,风机进口气流对叶道内的流动的扰动加剧,风机性能有所下降。相比于原型机,采用较优进口结构的风机最大风量提升了4.8%。在1.915m^(3)/h工况下,静压提升19.6%。

基于旋翼微动雷达特征的空中目标识别

详细分析了直升机目标回波信号的多普勒谱的构成,针对直升机目标和固定翼飞机目标多普勒谱的差别,提取了两种微多普勒特征用于识别直升机目标和固定翼飞机目标,其中一种利用了直升机回波信号正负多普勒频谱能量的不对称性,另外一种利用了机身回波信号能量与旋翼回波信号能量的对比,使用仿真数据和试验测试录制的数据计算结果表明,该方法具有很好的识别效果。

基于微多普勒特征的空中目标识别

分析了直升机目标回波信号的微多普勒频谱,基于直升机目标和固定翼飞机目标多普勒频谱的差别,提出了两种微多普勒特征用于识别直升机目标和固定翼飞机目标,其中一种利用了直升机回波信号正负多普勒频谱能量的不对称性,另一种模式特征利用了机身回波信号能量与旋翼回波信号能量的对比,使用仿真数据和试验测试录制的数据的计算结果表明该方法具有很好的识别效果。

超微涡轮动叶栅叶顶间隙对流场影响的数值模拟

通过数值求解基于雷诺时均的三维定常粘性N-S方程,结合RNGk-ε湍流模型和非平衡壁面函数,对一种超微型向心涡轮动叶栅内的流动情况进行了数值模拟。揭示了具有极低展弦比动叶栅叶顶间隙对流场参数分布和气动损失的影响,为超微涡轮的设计和改进提供了理论依据。模拟结果表明,叶顶间隙的大小对通道内马赫数分布有重要影响,其中顶部间隙射流所引发的泄漏涡与主流的掺混是主流马赫数降低的重要原因;叶顶间隙的存在使得总压损失系数均匀化,即近壁区和主流区的总压损失都较高;动叶栅在叶展方向上的载荷分布均匀,弦向载荷主要由接近尾缘的弧段承担;模拟中还解析出三维的尾迹涡,这主要是动叶栅尾缘过厚所导致,应进行叶型改进。

叶片数对微型斜流叶轮性能的影响

采用计算流体力学软件NAPA对叶片数不同的跨声微型斜流叶轮流场、性能进行了模拟,研究表明随着叶片数的增加,叶片载荷减小,叶背分离减小,叶片通道内流动改善,但叶片进口低压区域占叶片通道的比例增大,当叶片数增加到一定程度时主叶片不能全程加载.随叶片数的增加叶轮工作特性曲线左移的同时先上移后下移,通过与常规离心压气机最佳叶片数研究结果的对比表明,低雷诺数、微尺度效应及叶片占通道比例大使所研究微型斜流压气机的最佳叶片数略低于已有经验.

低展弦比微型轴流涡轮弯叶片设计

针对微型轴流涡轮机面临的低展弦比、低雷诺数导致效率降低的问题,以某型200kW微型燃气轴流涡轮发电机高压涡轮为研究对象,采用数值模拟方法开展了低展弦比下微型弯曲轴流涡轮叶片设计技术研究。对展弦比为0.88的涡轮静叶,分析对比了正弯和J型弯静叶对微型涡轮流场的影响,结果显示:正弯静叶顶部出口气流角较大,造成下游动叶叶尖泄漏损失增大,整体效率下降;而J型弯方案抑制了下游动叶叶背中径的流动分离,整体性能较原型有所提升。然后,研究了J型静叶弯高和弯角对涡轮性能的影响规律,结果表明:采用大弯高小弯角设计的J型静叶提高了静叶根部通流能力,同时合理分配了静叶通道内的负荷以及出口气流方向,对涡轮级流场的改善效果更佳。J型静叶弯高为1、弯角为+5°时,级效率达到0.852,流量为1.205kg/s,较原型分别提高了0.77%和0.96%。

航空发动机涡轮叶片裂纹检测信号特征提取

航空发动机涡轮叶片是高精密重要器件,其表面微裂纹检测属于不规则曲面检测的一种,是无损检测领域研究的热点和难点。考虑到涡流检测的特有优势,设计了一种不同于传统方式的简单实用且有效的差激励涡流探头,实现对涡轮叶片预制微裂纹的识别。由于叶片表面为曲率变化的弧面,检测过程难免会发生提离,因此获得的检测信号中包含噪声和多个奇异点等多种干扰因素。为保证缺陷位置重要信息不丢失,采用镜像延拓经验模态分解(EMD)重构与小波奇异性检测相结合的方法对得到的微裂纹信号进行处理,滤除了非裂纹位置的多处畸变点影响,有效准确地实现了叶片微裂纹位置的判定。实验结果表明,该方法可以有效降低检测信号的噪声和干扰,准确提取裂纹信号特征信息,对飞机涡轮叶片类零件微缺陷的早期检测和完整有效性评估具有一定的借鉴意义。

直升机旋翼微多普勒特性分析

近年来,对微多普勒效应的研究为目标的精确识别提供了一种新的途径,其在对直升机探测、分类和识别领域有着重要的应用前景。采用物理光学模型计算了直升机旋翼的雷达散射截面,改进了直升机旋翼回波的微多普勒模型。并基于该模型,分别计算了不同形状以及转速的双叶片、三叶片直升机旋翼的探测回波信号,利用短时傅里叶变换时频分析方法分析了微多普勒特征。研究结果表明,不同的直升机旋翼叶片数量、长度以及转速对直升机旋翼微多普勒的曲线形状、幅度以及周期产生不同的影响,为下一步对直升机的微多普勒识别提供了参考和借鉴。

空蚀破坏的微观过程研究

通过空蚀试验和扫描电镜分析对空蚀试样的破坏过程进行了研究,进行了微观点跟踪观察。结果表明:在金属表面产生空蚀针孔,在随后大量气泡溃灭作用下,针孔壁逐渐小块剥落,形成空蚀坑,当空蚀坑相互连接时,原始表面全部剥落,新的空蚀针孔和空蚀坑又重新形成,使金属表面层层剥落。确定单个气泡溃灭产生的微射流是在金属表面造成空蚀针孔的原因,而空蚀坑的形成则是疲劳裂纹萌生和扩展的结果。

多孔翼型对空化影响规律探讨

研究多孔翼型对空化影响规律。通过在非对称翼型NACA2412低压位置分别布置单孔、双孔和多孔,研究了在水轮机叶片上打孔对空化减小的效果。利用UG、CFX和CFD软件,采用RNGk-ε双方程湍流模型和SIMPLEC算法模拟并研究了不同微孔布置方式对翼型空化影响的规律。结果说明:在翼型最低压点打孔能够提高压强、减小空化,且孔越集中就越有利于减小空化;在翼型工作面布置微孔时,在某点采用单孔布置并考虑合适孔径大小比在该点周边布置多孔对减小空化更有效果。

水轮机叶片表面聚氨酯弹性涂层的抗磨蚀性分析

目的分析聚氨酯弹性涂层的抗磨蚀性机理，并研究其在水利工程表面防护中的应用。方法对水轮机叶片的气蚀磨损机理进行分析，采用Pu喷涂技术在水轮机叶片钢材（0Crl3NiSMo）上做一层聚氨酯弹性耐磨涂层，并对涂层的性能进行检测与分析。结果当聚氨酯组分的官能度为2．4时，聚氨酯弹性涂层表现出优异的综合力学性能，涂层与水轮机叶片间的物理结合力达到12．6MPa．涂层磨耗值保持在较低范围内（2～3mg／1000r）。结论聚氨酯弹性涂层能减缓含沙水流对水利工程中高速运转机械设备的冲刷磨损、空蚀破坏。延长水轮机叶片、水泵叶轮的使用寿命。

汽轮机叶片1Cr13钢表面微弧修复的工艺研究

研究3H-ES-6型金属表面强化修复机修复汽轮机叶片1Cr13钢过程中工艺参数对修复效果的影响,并将修复后的试样用200 MAT金相显微镜观察.研究结果表明：用直径2.5mm的ZEA132电极修复叶片1Cr13钢时采用1000 r/min的电极棒自身转速、10 mm/s的电极移动横向速度、电极头10-40 mm的横向摆幅、68 V的修复电压、640 W的功率和300 Hz的频率能取得最佳的修复效果.

微型轴流风扇扭叶片设计及其气动分析

通过推导微型轴流风扇叶片出口轴向速度沿叶高的分布方程,提出了一种考虑轴向速度非均匀性的扭叶片设计方法.通过计算流体动力学(CFD)技术,对利用该方法所设计的各种形式扭叶片的气动性能及其变工况时的气动特点进行了数值研究,并比较了工作于自模区与非自模区风扇的气动性能差异.研究结果表明,与自模区的风扇相比,非自模区的风扇压力曲线没有最高压力点,随流量减少压力几乎呈线性增加,且无失速点;效率曲线则显得更为平坦;按刚性涡设计的扭叶片虽效率低,但风压高;提高叶轮的轮毂比有助于提升风扇压力与效率.