旋转刀盘圆弧齿轮成形理论分析及数字化建模研究

为得到用于指导加工和仿真计算的圆弧齿轮精确3维模型,根据刀盘与齿轮工件的展成关系,运用空间啮合理论及微分几何知识,推导了圆弧齿轮的齿面方程,证明得到其中截面齿廓为渐开线。对齿面方程中各参数的取值范围进行讨论,给出了定参数下齿轮工件转角φ的计算公式。利用计算机软件实现了旋转刀盘圆弧齿轮的数字化建模,得到了圆弧齿轮的3维数字模型。对比用模拟加工得到的模型,该模型具有更高的建模精度,并根据此模型加工出了工件实体。研究结果可为后续的仿真、实验分析提供基础,并为圆弧齿轮的参数选取及设计应用提供参考。

旋转盘腔冷却问题的工程评价

对涡轮旋转盘腔的流动与换热问题，可以采用阻力评价、换热评价和温度分布评价三种评价指标构成工程评价体系。前者决定了全系统的阻力损失的大小，后两者表征了相对冷却效果和热应力水平的高低。应用该评价体系对某型发动机的实际涡轮盘腔冷却结构进行了评价，以实验方法研究了旋转雷诺数、冷气雷诺数、哥拉晓夫数和三种评价指标间的函数关系，为涡轮盘腔的冷却系统优化设计提供了优化目标。

具有中心进气外缘加热旋转盘的局部换热特性研究

实际的中心进气的气冷涡轮盘结构被简化成中心进气外缘加热的旋转盘模型，以实验的方法研究了转速、冷气流量、盘面与静子的间隙和出气间隙对转盘表面局部换热特性的影响。转盘有效实验直径为３６０ｍｍ，最大转速为３６００ｒ／ｍｉｎ。实验结果表明：盘面的局部热流密度和对流换热系数呈“Ｕ”型分布；冷气流量加大，盘面的换热系数提高；增加转速，盘面外缘的换热加强；

空气冷却旋转盘的萘升华传热—传质模拟实验研究

对空气冷却的旋转盘换热进行了萘升华传热—传质模拟实验。共采用两种模型 :自由盘的实验结果与换热实验数据和理论预测吻合得很好 ;对带罩盘模型得到了盘表面局部施伍德数 sh和平均施伍德数 sh以旋转雷诺数 Reo、流量系数 Cm、间距比 Gs和间隙比 Gc为参变量的实验数据。实验结果对旋转盘 (如涡轮盘 )的换热研究有一定参考价值。

旋转刀盘母面成形的弧齿线圆柱齿轮数学建模

将空间啮合理论用于齿轮的齿面数学方程推导,建立了可用于理论分析的采用旋转刀盘为成形母面的弧齿线圆柱齿轮齿面数学方程。通过观察分析齿轮加工中刀盘与齿胚的运动关系,将弧齿线圆柱齿轮齿面分割为3个主要构成曲面,建立了加工过程中的动态与静态坐标系,依据曲面包络理论建立工作曲面的曲面数学方程,根据坐标转换关系建立了齿底和齿根曲面方程;在此基础上建立齿面方程。输出齿面的点云数据,通过逆向工程拟合取得可用于编辑裁剪的齿轮曲面,再根据曲面之间的关系裁剪曲面,最终生成齿轮3D模型实体。此方法建立了精确的弧齿线圆柱齿轮3D模型,并且与采用模拟加工方法生成的模型一致,为精确地进行有限元分析提供了基础;而由此方法获得的曲面方程可用于对弧齿线圆柱齿轮的理论分析。

高位垂直进气径向出流旋转盘腔换热的实验研究

用实验的方法对高位垂直进气转静系旋转盘附近冷气换热特性的基础数据进行补充和拓展研究,建立了高速旋转换热实验台,并运用遥测技术采集温度信号,得到了转盘表面温度、局部努赛尔特数的分布及平均努赛尔特数,主要结论为:(1)转盘表面温度呈外高内低分布。(2)转盘表面的局部努赛尔特数在r<0.4b的区域基本不变,r>0.4b的区域里,局部努赛尔特数随半径的增加而迅速增大。(3)其它条件不变时,随流量系数的提高,平均努赛尔特数大幅度上升。

同向旋转盘间非稳态传热特性的实验研究

将航空发动机中同向旋转的高低压涡轮盘简化成了几何形状相对简单的同向旋转盘系统。用实验的方法研究了非稳态情况下改变冷气流量和改变两盘转速对两盘温度和盘面平均Nu的影响。结果表明:进气Re是最重要的影响因素,它对传热的影响是瞬时的,Re升高两个盘面的Nu同时增加;当一个盘的转速增大时,此盘的传热有一定的增强,但对另外一个盘传热影响很小。

喷头旋转式散水盘散水齿结构优化设计

通过喷头散水机构对水流的粉碎,可以提高喷头近处水量,改善喷头水量分布。旋转式散水盘在水流的冲击下做间歇式旋转运动,能够在不减少射程的基础上提高喷灌均匀度。散水齿结构尺寸直接影响散水盘对喷头水力性能的影响。以散水齿影响区域的最短射程R和影响区域角度范围α为散水齿的优化指标,利用正交试验法,研究散水齿结构尺寸(散水齿宽度a,散水齿插入射流深度h和水射流出口至散水齿的距离c)对水力性能的影响,并获得各因素对水力性能的影响规律,提出散水齿的2种最佳结构尺寸,即a=1.6 mm、h=1 mm、c=4 mm以及a=1.6 mm、h=0、c=9 mm。根据旋转喷头的径向水量分布由散水齿影响的水量分布与无散水齿的水量分布按照一定喷洒次数比率叠加而成的规律,依据最终喷头径向水量分布呈较为理想的'三角形',建立了散水齿影响区域最短射程的计算方法。

中心进气的旋转盘平均换热特性研究

实际发动机的气冷涡轮盘结构被简化成具有中心进气的旋转盘模型，以实验方法研究了旋转雷诺数Ｒｅ、进气流量系数Ｃｗ、间隙比Ｇ和出气间隙比Ｇｓ对旋转盘表面平均换热特性的影响。在本实验范围内，Ｒｅ较大时，它对盘面的Ｎｕ有较为明显的影响；Ｃｗ的增大会提高转盘表面的换热能力；Ｇ和Ｇｓ对盘面的Ｎｕ影响较小。根据实验结果给出了一个计算旋转盘表面平均对流换热系数的经验关系式。

中心进气旋转盘的冷却效果实验研究

:对涡轮发动机热部件冷却的主要指标目的是使热部件的总体温度尽可能低和热部件内部的温差尽可能小 ,因此对涡轮发动机涡轮盘的冷却除研究转盘表面的对流换热系数外 ,还应对以上两个指标进行研究。本文将发动机的涡轮盘简化成中心进气旋转盘模型 ,用实验的方法研究了旋转雷诺数、进气雷诺数、盘罩间隙比和出气间隙比对转盘无量纲过余体平均温度和无量纲径向温差的影响 。

高位垂直进气转静系旋转盘腔流场的实验

利用粒子图像测速技术(简称PIV)对高位垂直进气的转静系旋转盘腔流场进行了实验研究.该盘腔由一个旋转盘、一个静止盘及静止的外围盘罩组成.实验结果表明:PIV粒子成像技术可以应用于旋转盘腔结构的流场测试,在本实验的工况范围内,大部分区域的流动已为湍流,两盘间的流动结构明显具有Batch-elor流型的特点,转盘和静盘两个表面附近形成各自独立的边界层,两边界层之间有一个旋转核心,核心区内旋流系数β比大间隙封闭系统湍流流动时旋流系数的值0.43要小.流量系数和旋转雷诺数的变化对旋流系数β的影响较小,但转静间隙的变化对β的影响较为显著.

旋转锥盘式水稻抛秧机的试验研究

通过对秧苗在锥盘的运动分析，确定了锥盘的最佳工作参数，并进行了试验验证。通过样机的田间试验，测定了抛秧机的作业质量，并对机抛稻和人工抛秧稻的生态特性进行了对比。试验表明：旋转锥盘式水稻抛秧机的作业质量能够满足农艺要求，优于人工抛秧作业，具有明显的增产效果。

反向旋转盘间非稳态换热特性的实验研究

将反向旋转的高低压涡轮盘简化成了几何形状相对简单的反转盘系统。用实验的方法研究了非稳态情况下改变冷气流量和改变两盘转速对两盘温度和盘面平均努塞尔数的影响。结果表明:(1)进气雷诺数是最重要的影响因素,它对换热的影响是瞬时的,雷诺数升高两个盘面的努塞尔数同时增加;(2)在本实验范围内,转速对盘面换热的影响有限,而且它只影响转速变化的盘的表面换热而对对面的盘没有明显的影响。

超高压旋转清洗盘的设计及密封分析

设计了一种大型壁面清洗除锈爬壁机器人用的超高压旋转清洗盘,介绍了该旋转清洗盘的结构及工作原理,并针对清洗盘旋转密封的设计进行了计算和分析。实际的应用表明,该清洗盘能够满足泄漏量小、除锈效率高、即除即干的工作要求。

高位垂直进气旋转盘非稳态换热的实验研究

用实验的方法对高位垂直进气的转静系旋转盘在非稳态情况下的流动与换热特性进行了研究 ,主要研究了冷气流量系数和旋转雷诺数的变化对盘面温度和平均努塞尔数的影响 .结果发现 :冷气流量的改变对盘面的换热影响非常明显 ,盘面各点温度随时间的变化率是相同的 ;旋转雷诺数增加使盘面平均努塞尔数增大 ,旋转雷诺数变化的方式导致盘缘区域温度随时间的变化率与中心区域的不同 .

外缘轴向进气的旋转空腔主盘平均换热特性研究

某型发动机的涡轮盘腔冷却结构被简化成外缘轴向进气的旋转空腔模型，以实验方法研究了旋转雷诺数（Ｒｅω）、冷气雷诺数（Ｒｅｚ）、哥拉晓夫数（Ｇｒ＊）对主盘平均换热特性的影响。实验发现，主盘平均换热系数随冷气雷诺数的增大而增加，随旋转雷诺数的增加而下降，随哥拉晓夫数的增加而增加。根据实验结果给出了计算主盘表面平均对流换热系数的经验关系式。

旋转涡轮盘腔中等转速下内部流场分布实验

通过实验对中等转速下带有微型涡轮(反预旋喷嘴)的旋转涡轮盘腔内流动特性进行了系统研究。研究了不同转速下不同轴向位置(6个轴向位置)时旋转盘腔内部流场的分布规律。研究结果表明,较低转速下,进气惯性力主要控制流场内部结构,过渡转速下,进气惯性力和旋转效应同时控制流场结构,较高转速下,旋转效应主要控制流场结构。同时得到了流场内部切向速度、径向速度、轴向速度及压力分布规律。

二次回归正交旋转组合设计优化伊宁红皮蒜鳞茎盘组织培养研究

【目的】研究植物激素对伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长的影响,为进一步完善大蒜的快繁体系提供依据。【方法】采用二次回归正交旋转组合实验,设计不同的IBA、NAA、6-BA水平及其组合进行实验。【结果】影响伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长的三因素主次顺序是IBA>NAA>6-BA。其中IBA影响极显著,但其高浓度有负效应,在进一步实验时去掉了IBA,以降低对伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长的影响,6-BA单因素影响显著,为正效应。【结论】伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长最佳激素配比为:NAA浓度为1.799 mg/L,6-BA浓度为7.50 mg/L,在此条件下每个伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长平均值可达22.92株。

旋转盘反应器中H_2O_2/TiO_2光催化氧化降解含酚废水

采用溶胶-凝胶法对SDR转盘表面进行催化剂的负载,并对负载后的SDR进行光催化降解含酚废水的研究。考察了溶剂、加水量、抑制剂等因素对胶凝时间的影响,得出了制备催化剂薄膜的适宜条件为:n(钛)∶n(水)∶n(乙醇)∶n(盐酸)∶n(冰醋酸)=1∶2∶13.56∶0.05∶1,随后采用XRD、SEM对薄膜进行了表征,结果显示负载的催化剂为粒度分布均匀的锐钛矿型TiO_2。进一步研究了SDR中H_2O_2、UV/H_2O_2、UV/TiO_2、UV/H_2O_2/TiO_2等4种条件下苯酚的降解率和后2种情况下苯酚的矿化率的对比。结果表明:H_2O_2/TiO_2光催化氧化30 min苯酚降解率达到100%,与UV/H_2O_2氧化条件下相比,完全降解时间缩短了30 min,与UV/TiO_2氧化相比,苯酚降解率有大幅度提高;UV/H_2O_2/TiO_2催化氧化条件下2 h的矿化率为89%,较UV/H_2O_2光氧化条件下提高28%。

二次回归正交旋转组合设计优化新疆白皮蒜鳞茎盘组织培养的研究

【目的】研究植物激素对新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长的影响,为进一步完善大蒜的快繁体系提供依据。【方法】采用二次回归正交旋转组合实验,设计不同的IBA、NAA、6-BA水平及其组合。【结果】影响新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长的三因素主次顺序是NAA>6-BA>IBA。其中NAA与IBA交互作用影响显著,但其高浓度有负效应,在最高值预测时去掉了IBA,以降低NAA与IBA交互作用对新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长的影响,6-BA单因素影响较其他因素明显,为正效应。【结论】新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长最佳激素配比为:NAA浓度为2 mg/L,6-BA浓度为7.5 mg/L,在此条件下每个新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长最大值为39.22株。