压缩空气储能系统的微机电控制技术

结合当前能源需求的大背景,综述了压缩空气储能系统的微机电控制技术研究情况。首先详细阐述了压缩空气储能系统的内部运行逻辑,包括运行方式和相关机械结构。在此基础上,从转速和储能电机两个角度,探讨储能系统的微机电控制技术的最近研究进展。最后列举了当前较为常用的控制优化技术,可为后续研究提供一定的理论借鉴和思考。

微风速标准装置的建立和热线风速仪校准方法的实验研究

中国计量科学研究院建立了微风速标准装置,基于该标准装置对热线风速仪的校准展开了实验研究。微风速标准装置基于相对法测量原理,实验通过气浮滑车搭载热线风速仪运动,由激光干涉仪测得的距离对时间微分得到标准速度,通过这种方式实现了热线风速仪的校准。滑车的运动速度可以溯源到国家计量院的时间和长度基准;此外,根据热线风速仪传感器的理论模型计算得到了热线风速仪的静态特性方程,比较理论模型与校准结果,发现二者具有良好的一致性。实验结果和不确定度分析表明:微风速标准装置的扩展不确定度U=0.82%(k=2);热线风速仪校准结果的扩展不确定度U=2.42%(k=2)。

一种扑翼微型飞行器驱动机构速度波动研究

扑翼驱动系统运转时,由于惯性和气动阻力矩的变化将引起系统速度的周期性波动,从而影响驱动效率和气动性能,因此速度波动的分析是研究扑翼微型飞行器动力学中的一个重要研究方向.基于拉格朗日方程,对一种常用的扑翼机构,建立了动力学方程,并求解其真实运动规律,进而为扑翼微型飞行器研究提供理论基础.

高速铁路长隧道内缓冲结构的气动效应分析

为了降低高速列车通过时长隧道内及隧道出口外的气动效应,在受到地形影响无法在长隧道入口外修建缓冲结构时,应在长隧道洞内设置缓冲结构。采用κ-ε双方程湍流模型对高速列车通过隧道时在列车与隧道之间产生的气流场进行建模,对气流场采用有限体积法进行离散,对模型采用SIMPLE算法求解,对采用变断面喇叭形式(A型)、常断面形式(B型)和新型回转形式(C型)3种洞内缓冲结构形式的长隧道洞内外的气动效应进行模拟分析。结果表明:B型缓冲结构较其他2种缓冲结构能够显著降低长隧道洞内外的气动效应,再结合其施工容易等因素,建议选用B型缓冲结构;B型缓冲结构的环向深度宜控制在约1m,最大不应超过1.5m,其长度应控制在1列列车的长度(203m);在具体工程设计时,应根据具体情况选择在长隧道内设置1个或2个缓冲结构,并尽可能将其中的1个缓冲结构设置在隧道内入口段。

微型航空喷气发动机转子动力学特性数值模型研究

微型航空喷气发动机的应用越来越广泛,转子系统对于其安全可靠性具有重要的影响。基于有限元分析软件ANSYS,采用APDL编程,首先建立了可以精确模拟转子几何形状的三维有限元转子动力特性分析模型;其次采用管单元模型,建立了具有工程精度、简单快速的转子动力特性分析模型。分析表明管单元模型与三维模型的计算结果具有良好的一致性,说明了本文建立的管单元简化模型的精确性与合理性,从而为工程实际中分析复杂结构转子的动力特性提供了一种简单、快捷的方法。

高速铁路隧道通风竖井对气动效应的影响研究

采用三维可压缩非定常流动模型,通过有限体积法对三维Navier-stokes方程进行离散,对隧道壁面采用近壁面函数来处理,时间采用预处理二阶精度步后差分格式进行离散,对高速列车经过带有通风竖井的单线隧道所引起的压力变化进行数值模拟.并将不同竖井参数对隧道内压力变化的影响进行比较分析,初步得出最佳的竖井参数,为今后进一步研究更好的缓解出口微压波的措施奠定了基础.

微细孔超高速钻削电主轴的开发

随着对电器产品的小型、轻量、高集成、高可靠性要求的提高,在印刷电路板上进行微细孔加工越来越广泛。为了加工出直径小于1mm的微细孔,我们开发出了一种能稳定运转的超高速电主轴,其最高转速可达150000r/min。本文重点介绍这种超高速微细孔钻削电主轴设计的关键技术,包括气体静压轴承的设计、内装电机的冷却与散热等。

一种超高速气动微主轴的设计及试验研究

超高速微主轴是实现微细切削及微细磨削加工技术应用与发展的关键部件.本文设计了一种气动微涡轮驱动、气体静压轴承支承的超高速气动微主轴,理论计算了主要结构参数,仿真研究了其性能变化,优化了结构设计.对研制的样机的转速性能进行了测试,结果表明涡轮轴的残余不平衡严重影响了微主轴的转速,且由于耗气量过大导致空压机难以持续稳定地提供所需气压气流.改进后的样机很好地解决了耗气量过大的问题,但是涡轮轴转子在现有技术条件下还难以进行动平衡,造成微主轴在一阶临界转速,即约120 000 r/min时卡死.

基于单片机的无人机指示空速测量系统设计

介绍了一种基于单片机的无人机指示空速测量系统的设计与实现;论述了系统的硬件组成和算法设计。针对指示空速与动压的函数关系式,提出了线性插值算法的设计方案,系统相对误差控制在2%以内。测试结果表明:该系统具有良好的稳定性,能实时、高精度地解算并输出指示空速值。

复杂艰险山区高速铁路隧道群空气动力学效应及缓解措施

为解决复杂艰险山区高速铁路隧道群设计难题,本文从压力波动、空气阻力和微气压波几方面入手,明确了隧道群空气动力学效应与单个隧道的差异,阐述了隧道群空气动力学效应的变化规律,提出了相应的缓解措施以及隧道群连接明洞的设置原则。研究结果表明,隧道群空气动力学效应与单个隧道在微气压波方面的差异最大,在条件适宜的情况下,应考虑采用连接明洞的方式缓解隧道群空气动力学效应。同时,本文建议制定适合中国国情的隧道群复合型耳膜舒适度标准和微气压波标准,并在确定隧道群缓冲结构、横通道等结构设计参数时,重视数值模拟所发挥的指导作用。

交流变频器在气源装置供气量调节中的应用

调速技术在生产过程控制中的应用已受到产业界的重视。本文介绍了仪表用气源装置供气流量调节的传统方法及其优缺点，在此基础上成功地将山肯（ＳＡＮＫＥＮ）高性能电动机变频调速器引入到气源装置的供气流量调节中，并采用微机控制，收到了较好的控制效果。

微量液体高精度加样的数值仿真研究

目的:分析加样速度与加样量等因素对加样过程的动态特性影响,为微量液体高精度加样提供理论支持。方法:以微量液体的高精度加样为研究对象,建立加样系统的数学模型,基于多相流和标准紊流模型,采用流体仿真软件,模拟整个加样过程中液体的运动状态。以纯化水为研究介质,采用流体仿真的方法复现实际加样的过程,并结合理论分析和实验结果,分析加样速度与加样量等因素对加样过程的动态特性的影响。结果:在针内壁面摩擦力的作用下,通过优化加样速度提升液体的动态稳定性,空气隔离柱可以有效隔离系统液和试剂,避免试剂在针内被系统液稀释,有利于提高加样的精度及稳定性。结论:合理地匹配加样速度和加样量,有助于改善加样的动态特性,提高加样系统的稳定性。

提高气泡船减阻率的技术措施

通过对高速艇艇底不同位置加设纵向防逸条,来控制气泡沿船体横向的逸出,增大艇底气泡的体积浓度,提高气泡船的减阻效果。考虑船体横剖面形状对气泡逸出的影响,特别是纵剖线形状的影响,又对优化后的新船型进行了气泡减阻计算。通过对计算结果的比较分析,寻求控制气泡逃逸的最佳技术措施。

高速车辆空气动力设计技术的开发

介绍了在高速新干线车辆设计时，对微气压波、空气动力噪声、空气力等课题的研究，并阐述了减少这些影响的方法。

微通道换热器在地铁车辆空调上的试验研究

结合微通道冷凝器回路设计特点,分析微通道冷凝器在地铁车辆空调机组上的正、反向安装换热效果。通过变换微通道冷凝器在地铁车辆空调机组上正、反安装方式,提升了地铁空调机组制冷性能。

UHMWPE锂电池隔膜树脂微粉气流分级的试验研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)锂电池隔膜专用树脂微粉受生产工艺的限制,因静电原因其产品中含有大量团聚粗颗粒,降低了总体的粒度指标,得到的微粉颗粒较粗且分布范围较宽。利用自制WTPC-300型高速气流分级机对UHMWPE微粉进行分级试验,分别考察分级轮转速、分级风速、二次风流量等操作参数对分级细粉平均粒径d50和150μm粒径以下细粉收率的影响。研究结果表明:分级轮转速、分级风速、二次风流量变化对分级细粉平均粒径d50和150μm粒径以下细粉收率的影响都存在中间最优值,即分级轮转速为3300r/s,二次风流量为30m3/h,分级风速为11.5m/s时分级得到的UHMWPE微粉最细,相关粒径指标优于进口产品。

超微粉碎设备的发展现状

介绍了国外超微粉碎设备与微粉碎技术的发展趋势,对具有代表性的高速旋转式磨机、球磨机、介质搅拌式研磨机等逐一进行了介绍。