对齐风道的宽度对大型异步电机通风散热的影响

电机风路风阻大小和温升变化直接影响电机的性能和整体结构。经大量计算研究,大型异步电机定转子风道宽度对电机风路风阻和温升变化有重大影响。本文研究定转子在对齐风道,且保持总风道通风面积不变的情况下,探究风道宽度对电机风路风阻和温升的影响,寻求最优风道宽度。经研究验证,风道宽度并非越大越好,经过多个风道宽度测算,8 mm为电机最优风道宽度。

适合航行的变体水柱系统波浪转换特性实验研究

针对现有波浪能技术存在成本高、生存性差等问题,本文研究一种具有航行潜质的变体水柱波浪能转换系统,它由浮力舱、垂直管、水平管、闸门等组成,通过闸门改变振荡水柱的长度和形状,改变航行阻力,实验研究了水柱的长度和形状变化、气流做功方式对系统转换特性的影响,并提出一套量化标准对系统的转换特性进行评价。水槽实验表明:模型规则波下最高俘获宽度比达到了154.6%,随机波下最高俘获宽度比达到了97.0%;规则下闸门打开的模型的俘获宽度比大概是闸门关闭模型俘获宽度比的1/2,随机波下闸门打开模型的俘获宽度比大概是闸门关闭模型俘获宽度比的3/4。

附壁风筒出风口参数对掘进工作面控尘效果的影响

为明确径向出风式附壁风筒出风口宽度、径轴向出风比对综掘工作面控尘效果的影响,以冯家塔煤矿某综掘工作面为原型,运用FLUENT软件,对建立的长压短抽式通风综掘巷道模型进行数值模拟,并对模拟结果进行现场验证。结果表明:保持压抽比为1.3,径向出风口长为0.8 m时,随着出风口宽度增加,巷道空间内的粉尘浓度先减小随后增大,改变出风口宽度,当出风口宽度为0.05 m时,司机处粉尘浓度降至100 mg/m^(3),距掘进工作面20 m巷道内基本无粉尘,控尘效果最佳;保持最佳出风口宽度为0.05 m,随着径轴向出风比变小,巷道内粉尘浓度先减小后增大,当径向轴向出风比为1:2时,粉尘被集中控制在负压抽吸区,掘锚机司机位置处粉尘浓度降至1.2 mg/m^(3),此时径向出风式附壁风筒控尘效果最佳。

基于CFD的风送喷雾装置风筒参数优化

喷雾装置中风筒的聚风性能对果园风送喷雾机的作业质量具有重要影响,风筒的出口风速和风场的纵向幅宽是决定喷雾装置作业性能的重要因素。对风筒风场进行仿真模拟,设计对标试验确定了仿真模型与计算的可靠性。设计单因素试验和响应面优化试验分析筒壁与轴线的夹角、风筒长度和风机转速对风筒聚风性能的影响。结果表明:风筒长度和风机转速对风速的影响显著,提升风机转速或降低风筒长度有助于提高风速。风筒长度、筒壁与轴线的夹角和风机转速对纵向幅宽影响显著,影响显著的顺序为风筒长度>筒壁与轴线的夹角>风机转速。风筒最佳参数设计组合:风筒长度为540 mm、筒壁与轴线的夹角为3°、风机转速为2000 r·min^(-1),此组合下风送喷雾装置风筒风速为9.21 m·s^(-1),风场纵向幅宽为1627 mm。研究结果可为远射程喷雾机喷雾装置结构优化提供参考。

宽喷幅风送式喷雾机扩幅喷筒优化设计及试验

风送式喷雾机喷筒结构的不同,影响其流场的分布及喷幅的大小,该文提出在原有的圆形喷筒喷雾机的基础上附加扩幅段的方法,使同一台风送式喷雾机具有不同的喷雾特性。利用数值计算方法,采用RNG k-ε模型,对附加3种不同类型扩幅段的喷筒进行了数值计算与分析。仿真分析发现,喷筒中气流运动分为3个阶段：靠近风扇区域中,气流呈紊流状态,在柱形喷筒与收缩喷筒区域中,层流与紊流并存,而在扩幅喷筒中,气流存在紊流并发生了流速的重新分布。其中,3种类型的喷筒中,在柱形喷筒及收缩喷筒内,I型和III型喷筒内气流速度的突变区域较多,II型喷筒中气流速度的突变区域较少;在扩幅喷筒中,I型和III型喷筒内的紊流区域较多,使得I型和III型喷筒效率较低。以喷筒效率高为优化目标,获得了宽喷幅风送式喷雾机扩幅段喷筒的优化结构,并试制了试验样机;利用试验样机,对宽喷幅风送式喷雾机的出风口风速及喷幅进行了实际测试。试验结果表明,采用优化后的扩幅喷筒,在出风口处实测的流场数据与仿真结果之间的误差在-1.49%~1.91%内;宽喷幅风送式喷雾机喷幅与送风距离间成二次多项式变化规律,在喷筒轴线方向上距出风口4.5 m处出现的喷幅最宽为3.56 m,与同功率下的未加扩幅喷筒的风送式喷雾机最大喷幅2.29 m相比,喷幅扩大了55.46%。

后弯管波浪能利用技术及样机设计

分析总结了目前世界上发展的后弯管波浪能利用技术。历史资料表明,水槽规则波模型实验俘获宽度比最大值达到了79.1%,水池规则波实验最高值达到172.8%,而且都呈现较宽的通频带。水池随机波实验俘获宽度比平均值最高为52%。后弯管技术表现出优良的波浪能量转换特性。基于前期的研究基础,经过对模型的改进和水槽规则波实验,研究发现模型从波浪能到气动功率的俘获宽度比最高值达到了99%,远超过历史文献最好值79.1%。样机设计表明,基于后弯管技术发展的波浪能利用装置具有良好的经济性。

宽厚比对双杆连续挤压6063铝合金焊合质量的影响

在连续挤压过程中,采用双杆连续挤压焊合的方法,适于成形宽铝合金壁板产品。然而,坯料与坯料之间焊合所形成的挤压焊缝会影响挤压产品的质量。通过显微组织观察、拉伸实验、断口分析和有限元模拟,研究了6063铝合金双杆连续挤压过程中产品宽厚比对焊合过程各焊合参数和最终产品焊合性能的影响,并建立了预测双杆连续挤压焊合质量的评估模型。结果表明,随着产品宽厚比λ由10增加到40,金属的变形程度增加,焊缝处氧化物颗粒的破碎程度逐渐增大,挤压焊缝逐渐由粗变细,产品焊合性能提高。数值模拟结果表明,随产品宽厚比的增加,焊合面上的焊合压力、焊合温度、等效应变速率和焊合速度均显著提高;并在此基础上分析了排除死区的有效焊合路径上压力-时间-等效应变速率J焊合判定参数值的变化规律,计算得出焊合判定参数分别在焊合路径起点和模口处出现两次峰值,分别是最大焊合压力和最大等效应变速率所引起的;同时,随产品宽厚比的增加,J值呈现先迅速增加后缓慢增加的趋势,与拉伸实验结果吻合较好,能准确预测双杆连续挤压产品的焊合质量。

后弯管模型多环节能量转换特性实验研究

后弯管(BBDB)技术从波浪能到电能的转换要经过多个环节,为提高后弯管技术能量转换性能,对一种新型的后弯管技术多环节阻尼形式展开了实验研究。水槽实验研究表明,在气流单向做功条件下,规则波下俘获宽度比(CWR)峰值为113.7%,随机波下CWR峰值为81.9%,而在气流双向做功时,规则波下CWR峰值为138.6%,随机波下CWR峰值为94.0%;相对于简单气孔阻尼模型,带有导叶、叶轮和发电机元件阻尼的试验模型的CWR稍高于简单纯气孔模型,两者CWR曲线变化的趋势接近。

前方后尖浮舱五边形后弯管水槽性能实验研究

为提高后弯管(BBDB)波浪能的转换效率,对基于新理念和经验研制的前方后三角浮力舱五边形后弯管模型在造波水槽中进行一级能量转换实验研究。共考虑约束方式、喷嘴比、链长、吃水深度、模型浮态等因素,设置23种实验工况进行对比。实验中测量入射波高、波周期、气室液位和气室内外气压差。实验结果得到,该模型俘获宽度比最高值为121.34%,远优于同样实验条件下前方后圆后弯管模型79.1%的历史文献最高值;并且具有较宽的响应周期,为后弯管在随机波条件下实现高效转换创造条件;在BBDB模型正向波作用自由漂荡运动中,测得最大俘获宽度比为94.73%。模型实验结果与高效空气透平机组的结合,为波浪能的高效、低成本利用提供可能。

新型高强混凝土组合剪力墙受剪性能研究

为了提高高强混凝土剪力墙的延性和耗能能力,同时不削弱墙体的刚度和承载力,提出了双钢板高强混凝土组合剪力墙.利用Abaqus有限元分析软件,建立了无暗柱型与方钢管暗柱型两种双钢板高强混凝土组合剪力墙模型,分析了高宽比和轴压比对这两种组合剪力墙承载力和延性的影响,并对外侧钢板与混凝土的相互作用进行了分析.结果表明:随着高宽比的减小,这两种组合剪力墙承载力和弹性阶段刚度明显提高,破坏形态也由弯曲破坏向剪切破坏过渡.随着轴压比增大,无暗柱型组合剪力墙承载力下降,延性降低;方钢管暗柱型组合剪力墙承载力和刚度变化不大,延性呈下降趋势.设置方钢管暗柱可以加强对墙肢的约束,有效提高双钢板高强混凝土组合剪力墙的承载力和延性.

不等截面串联双管浮体模型波浪能量转换特性研究

提出一种具有后弯管和直通管2种工作模式的新型振荡水柱装置,并通过水槽实验来探讨做功方式、波周期、波高及质量等因素对该装置从波浪能到气动能量转换的影响。水槽实验表明,当模型工作在后弯管模式下,气室中气流双向做功时,规则波中的俘获宽度比(CWR)最高可达138.6%,随机波中的CWR最高可达94%;气流单向做功时,规则波中CWR最高可达113.7%,随机波中CWR最高可达81.9%。当模型工作在直通管模式下,气流双向做功时,规则波中CWR最高可达81.1%,随机波中CWR最高可达66.2%;气流单向做功时,规则波中CWR最高可达53.9%,随机波中CWR最高可达42.1%。模型在随机波实验中后弯管、直通管工作模式的CWR峰值分别能达到“巨鲸号”的3倍、2倍,显然模型的后弯管工作模式具有更高的能量转换特性。

风道结构对自提冷冻冷藏柜热性能的影响研究

冷冻冷藏柜依靠风机推动内部气流强制循环来实现柜内的冷却,通过优化风道结构可显著改善其热环境.论文借助CFD仿真软件将某自提冷冻冷藏柜内部温度场及气流组织等结果可视化,探究风道结构对柜内热性能的影响规律.通过改变风机方向、风道宽度及风道倾角建立多个模型进行对比,筛选出最优的结构模型.研究结果表明:风机垂直于地面设置,风道宽度为8 cm、倾角为1.8°的冷柜内部热性能最为理想.

用8098单片机控制的步进电机驱动源

利用8098单片机的脉宽调制输出(以下简称PWM)的特点,控制大功率晶体管模块GTR的导通与关断比,从而使步进电机绕组中的电流保持不变,大大改善了绕组中电流波形,提高了步进电机的高频特性.本驱动源最大相电流可达20A.

基于浮式防波堤的后弯管波浪能发电模型研究

后弯管波浪能发电技术是振荡水柱发电技术中的一种,因其具有良好的波浪能捕获性能而被广泛研究。为了研究吃水深度、气室形状、后弯管迎浪面形状和水平管长度对后弯管俘获宽度比的影响,首先基于仿真软件Fluent建立波浪水槽数值模型,然后进行比例模型试验,最后对比数值模型和比例模型结果以验证仿真结论。研究结果表明:在形成封闭气室的条件下,吃水深度越小,俘获宽度比越大;当气室形状改变造成工作液面截面积变化时,会对俘获宽度比产生影响;气室形状对喷嘴处流速影响明显,当气室倾角θ为60°时,俘获宽度比和喷嘴处流速最大;改变后弯管迎浪面形状可以改善波浪能捕获效果;长度适合的水平管可以提高俘获宽度比,当水平管长度超过波长的1/4后俘获宽度比降低。可见,4种参数对后弯管的发电性能有较大的影响。研究结果对浮式防波堤的海上发电工程具有一定的参考价值。

竖直窄矩形通道内弹状流特性的实验研究

针对窄矩形通道内弹状流的气弹行为和阻力特性问题，以空气和水为工质，应用高速摄影仪，对3．25 mm×43 mm的竖直矩形通道进行了弹状流的可视化研究。实验共获得111组数据，气、液相雷诺数范围分别为55～2042和1115～22016。实验结果表明，气弹上升速度随两相折算速度线性增加；气弹长度随液相折算速度的增加而减小，随气相折算速度的增加近似线性增大；气弹区（1≤L＊b ＜2），气弹宽度随气相流量的增大而显著增大，到达加长气弹区（L＊b ≥2），气弹宽度基本稳定。基于两相折算速度的雷诺数对实验数据进行拟合，拟合关系式的误差为14．7％。

压水板式后弯管波浪能发电装置的试验研究

提出了一种带有压水板的新颖后弯管波浪能发电装置,旨在提高后弯管波浪能发电装置的俘获宽度比,拓宽装置响应频宽。建立了压水板式装置物理模型,并在波浪水槽中开展物理模型试验,通过气压测量结合流量–气压关系式计算得到装置俘获转换的气动能量。研究了喷嘴比、锚泊点位置、吃水深度对装置性能的影响,并对比了一系列波浪要素条件下压水板式装置与常规型式装置的性能。发现在测试波周期范围内压水板式装置的最大俘获宽度比常规型式的大13.8%,俘获宽度比>70.0%的频响宽度比常规型式的宽21.9%,压水板实现了增效宽频作用。

高海拔多年冻土区高速公路分离式通风管路基的降温效果研究

考虑到宽幅路基的“聚热效应”和复杂的多年冻土环境,拟建青藏高速公路建设所面临的关键问题是如何保证路基的长期热稳定性。基于现场监测数据和传热传质理论,建立分离式通风管路基三维数值模型,分析与预测未来50年通风管在青藏高速公路分离式路基中的工程效果。结果表明:分离式通风管路基具有较好的降温效果,能够保证路基及其下部多年冻土的长期热稳定性。但是,当隔离带宽度小于10m时,后幅路基管道内部风流变化特征受到隔离带宽度的显著影响,导致其对下部多年冻土的降温效果弱于前幅路基。此外,在隔离带较窄情况下,两幅路基之间隔离带区域存在局地增温效应,将对路基及其下部多年冻土产生严重的热扰动,不仅引起多年冻土上限下降、温度升高,而且增加了路基两侧下部土体温度场的不对称性。尝试将两幅路基通风管连通来弱化局地增温效应,但连通后路基及隔离带区域下部土体的热状况反而更差,说明这种方法未能有效解决局地增温效应的热影响。