声波透射法在基桩检测中的应用

声波在混凝土中传播时其声学参数与混凝土的密实程度存在着密切的关系,声时(声速)、幅度和波形等声学参数在不同介质中有较明显的差异,根据所采集到的声学参数的变化情况可以反映出混凝土中介质的变化情况,从而达到判断基桩完整性的目的。本文基于对工程桩实测成果的分析,结合钻孔取芯验证的结果,进一步证明,采用平测、交叉斜测和扇形扫测等透射方法可以有效地判定桩身混凝土中缺陷的性质和位置。

轴流压气机设计中“掠"的另类认识

本文回顾了“掠”的历史发展,对“掠”机理进行探讨,给出了关于轴流压气机设计中“掠”问题的另类认识: “掠”仅是叶片设计的一个自由度,其通过叶片基元负荷全工况范围内的展向匹配影响轴流压气机失速裕度;通过激波、附面层、叶尖泄漏流、二次流等因素对效率产生影响,这是个折衷过程。

由两个风扇转子设计得到的启示

本文对两个风扇转子设计进行了总结，从设计过程突破问题的关键以及流动的组织方面看，得到了几点有益启示，值得在新型叶轮机设计及有关问题研究中引以借鉴。

如何正确使用L波段雷达扇扫功能

L波段雷达"天线扇扫控制"按钮的功能是使雷达在一定范围内自动调整天线位置,尽力恢复天线到主瓣跟踪状态。扇扫功能表面上看只是一个按键,在实际应用中却是一门学问,使用不当达不到追回目标的目的,反而使目标偏离更远。结合工作中碰到的实际情况,重点分析L波段雷达扇扫的工作原理,以及如何正确使用雷达扇扫功能。

边界层吸入跨声速复合掠型风扇气动性能研究

针对边界层吸入条件下的跨声速风扇设计问题,提出了一种掠型叶片的设计方法,分析了三种前缘掠角分布对风扇气动性能的影响,并在边界层吸入情况下对比了复合掠型风扇和原型风扇的气动性能和流动特征,探讨了叶片通过低压畸变区过程中的流场变化。研究结果表明,均匀来流时复合掠型风扇没有改变原型风扇堵塞流量,但稳定裕度提高了7.1%;边界层吸入20%进口高度时,复合掠型风扇峰值效率比均匀来流时降低了1.8%。与Rotor 67风扇相比,复合掠型风扇能够在更低的流量工况下承受同等的来流参数畸变流场。在叶片通过畸变区域过程中,退出畸变流场时更容易触发旋转失速。

航空发动机风扇转叶弯掠优化及气动特性分析

对某航空发动机风扇转子叶片物理模型进行弯掠优化设计,改善在设计工况下的总压比和等熵效率以提高发动机整体性能。利用定常数值模拟方法完成计算网格的无相关性检查并采用动叶80万网格方案验证风扇计算模型的有效性。选择贝塞尔曲线对风扇动叶的积叠线进行拟合,通过参数控制叶片积叠线的周向弯和轴向掠;以风扇设计点总压比和等熵效率为目标函数,使用人工神经网络和遗传算法相结合的组合优化算法,对风扇动叶弯掠参数进行自动寻优。风扇叶片弯掠改型使设计点总压比提高了0.18%,等熵效率提高了0.71%。实验结果表明:调整叶片沿展向和弦向的静压分布,可减小叶尖泄漏损失和端壁损失,提高风扇在设计点的气动性能。

风扇噪声的混合数值方法研究

为获得风扇孤立转子噪声信息及评估降噪设计的效果,采用了一种混合数值方法来模拟航空发动机的风扇噪声。运用非定常雷诺应力平均方法构造出了风扇声源,应用边界元方法对一种低噪声设计的弯掠风扇叶片以及进气道声衬效果进行了分析。结果表明,两类降噪措施可以改善叶片的噪声源特性和机身表面的风扇纯音噪声量级。

开式轴流风扇叶尖流动的PIV实验研究

粒子成像测速仪(PIV)技术是一种测量叶轮机械内部流场的有效手段。本文利用对开式前缘弯掠轴流风扇进行PIV实验,捕捉到了开式轴流风扇的叶尖涡。实验结果表明,叶尖涡产生于叶顶前缘的吸力面,其涡核沿一条与旋转方向相反的斜线延伸,一直到转子下游出口。PIV实验数据和CFD内流计算结果吻合良好。本实验为改善风扇性能和认识其内流机制提供了可靠的实验依据。

外涵静子后掠对某风扇/增压级气动特性的影响

针对某大涵道比风扇/增压级外涵静子后掠降噪的优化设计目标,采用1种周向平均快速特性预测计算方法和3维数值模拟软件NUMECA,对其100%设计转速下外涵静子无后掠及轴向后掠22.5°和30°算例的特性曲线及流场进行了对比分析,以研究外涵静子轴向后掠对风扇/增压级特性及气动性能的影响规律。结果表明:一定程度的轴向后掠角度会使静子表面静压在叶尖处增强,而根部的叶片表面静压分布更趋均匀,风扇/增压级的外涵气动特性在裕度上无明显恶化;但严重的后掠角度则会导致叶尖叶片表面载荷显著增加,从而造成外涵的喘振裕度减小,进而影响整个风扇/增压级的气动性能。

高效冷喷流吹扫车

根据我国冰雪灾害性天气多及目前国内市场需求,自主研制了一款机场、公路清扫用的吹扫车。采用先进的航空发动机气动设计、叶片造型和结构设计技术,进行吹扫车高效冷喷流轴流风机设计,并为其选择了配套的动力装置、齿轮增速器、联轴器等车载设备,集成于承载卡车上。性能测试、100h寿命考核及现场试用表明,吹扫车性能高效,经济性强,安全性高。现已成功申请国家专利,其技术水平国内领先,满足用户需求并实现销售。

关于半熔透焊缝熔深检测的试验研究

目前,随着设计及环保节能的精细化发展,钢结构焊接对熔深的要求越来越多,而且越来越精确,均要求精确到毫米级。但常规的A超检测因各种因素的影响,检测熔深大致数据准确,但对焊缝熔深的检测不全面也不精确。为了应对各种板厚及各种焊接熔深的精确检测,引进了目前前沿的超声波检测技术——相控阵检测技术。根据设计熔深与实际熔深的对比,调整了对应熔深工艺方案,有效解决了焊接过程中各种熔深不足而返修的问题。

扫路车吸尘装置仿真分析与改进研究

传统的吸扫式扫路车,配备有清扫装置和由风机、吸尘装置、风道、垃圾箱等组成的气力输送系统。清扫作业时,利用扫刷将路面垃圾扫至吸尘装置前面,利用风机运转时,在气力输送系统中产生的动压和静压,通过吸尘装置将垃圾吸入垃圾箱内,以达到清除路面垃圾的目的。因此,吸尘装置是扫路车重要的一环。但传统扫路车的吸尘装置有作业速度慢、吸拾效率低、易残留垃圾等缺点。

洗扫车专用风机气动噪声分析与优化设计

针对某型洗扫车风机气动噪声大的问题,以洗扫车专用风机为研究对象,运用ANSYS Fluent软件,基于滑移网格对风机进行三维瞬态数值仿真分析。对比风机实验P-Q曲线,验证仿真模型的合理性。使用F-WH声比拟模型计算风机远场声压级,对比分析原始结构和优化结构风机在额定工况下流场和气动噪声特征。结果表明,风机的蜗舌区域涡流显著,对气动噪声的贡献最大,是气动噪声源;改进结构的叶轮内部流场"射流-尾迹"结构明显减弱,流线分布更均匀,气流顺畅。风机噪声降低约8.5%,实现了降噪目的。

航空发动机新旧叶片疲劳强度对比分析

对航空发动机新旧风扇工作叶片进行疲劳强度对比分析,通过扫频法测定其一阶共振频率,并在一阶共振频率下对叶片进行激振,测试其对应3×107次循环时的高周疲劳极限。采用单样本t检验的方法对试验结果进行统计分析,获得风扇工作叶片新叶片对应95%置信度的疲劳极限为432.38 MPa,旧叶片对应95%置信度的疲劳极限为353.18 MPa,旧叶片的疲劳极限相对于新叶片明显降低。

循环流化床锅炉保护的定性设计及其应用

针对目前循环流化床锅炉保护没有统一定性的保护功能问题,根据在永济热电厂410t/h循环流化床上的研究应用结果,主要对循环流化床的MFT做了定性设计,对风机联锁功能做了局部研究和改进,并对试验应用结果进行了阐述。

某大涵道比涡扇发动机风扇激波噪声降噪设计

为了研究民用大涵道比涡扇发动机风扇叶片弯掠造型对风扇激波噪声的影响,本文在基准风扇叶型的基础上,增大风扇叶片尖部前掠,加宽风扇叶片中下部和根部,设计了一种改型风扇叶片,并对基准风扇和改型风扇的前缘脱体激波噪声的一维传播特性进行了对比分析。结果表明,在海平面标准大气条件起飞工况和最大爬升工况下,改型风扇的激波噪声水平较基准风扇叶型低,证明该风扇叶型的弯掠改型设计有助于降低风扇激波噪声。

基于STAR CCM+的轴流叶片弯掠对气动性能影响的研究

轴流叶片弯掠设计可以改善风机流场,优化轴流风机的气动性能。为了探究叶片弯掠设计对风机气动性能的影响,用控制曲线描述轴流风机翼型参数和弯掠值沿着叶高方向的变化,实现了轴流叶形的参数化。在STAR CCM+软件中建立CFD模型,对不同弯掠组合的轴流风机的气动性能进行数值模拟,对叶片表面静压分布以及风机静压-风量性能曲线进行了分析,讨论了轴流叶形弯掠设计对风机气动性能的影响,为轴流风机的优化提供了依据。

三维造型对高负荷跨声风扇静子的影响分析

以负荷系数高达0.42的跨声风扇进口级为背景,利用三维数值模拟手段,研究了叶片三维气动造型技术对高负荷跨声风扇静子气动性能的影响,并深入地分析了其影响机理.结果表明:由于激波在静子叶根有垂直于轮毂端壁的趋势,因此前掠造型对于激波/端壁附面层所主导的静子角区分离的控制效果并不明显;相比之下,正弯静子通过加入叶片力使得角区中的低速流体向叶中发生径向迁移,显著地改善了静子的性能;而复合弯掠进一步提高了静子的性能,说明单纯使用前掠造型收效不佳,需要配合正弯造型才能达到最佳效果.

轴向尺寸限制下的低压轴流风扇自动优化设计

针对空调低压轴流风扇轴向尺寸受限制情况下的自动优化设计问题,基于B样条曲线,采用基元级设计和复合弯掠技术相结合的参数化方法构建轴流风扇三维模型.将轴流风扇叶轮参数化方法、商用数值计算软件ANSYS和第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)耦合.在叶轮轴向尺寸限制下以容积流量和静压效率为目标函数,建立起集参数化建模、网格划分、流场计算和多目标优化于一体的自动优化设计平台.在设计工况下,采用该优化平台对一款低压轴流风扇展开优化设计,并通过数值模拟和实验方法对比分析了优化前后模型的气动性能,结果表明:优化后的轴流风扇减小了轴向尺寸,在设计工况下实验流量提升10.4%、静压效率增加1.7%,具有较宽的工作范围,并且减弱了叶尖涡的强度,提高了通流能力.

基于任意多项式中弧线的单级高效率风扇设计

为了在压气机通流设计阶段考虑叶片弯掠效应,开发了基于流线曲率法的通流设计程序,提出一种基于四次多项式的任意中弧线叶片造型方法,并推导了任意回转面上的中弧线表达式。以此方法为基础,采用通流设计与叶片造型相互迭代的方式开展大流量跨声速风扇设计研究。此风扇级的设计点为巡航状态,设计流量为155kg/s、压比为1.54。研究结果表明:在设计状态,此风扇级的总压比为1.545,转子和级效率分别为0.939、0.916;在设计转速下,失速裕度为17%,转子和级最高效率分别为0.945、0.923;在起飞状态,流量接近440kg/s,效率与巡航状态相当,压比高于巡航状态。