检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2023年第3期43卷 1084-1094页

作者：刘贤贤陈燕燕张丽敏胡剑英罗二仓中国科学院大学北京市石景山区100049 中国科学院低温工程学重点实验室(中国科学院理化技术研究所) 北京市海淀区100190

提出一种适用于大功率斯特林发电系统中动力活塞的稳定气体轴承支撑方案,所提方案采用独立气泵、间隙密封与气体轴承耦合的供排气气路、间隙密封隔绝两侧腔体压力。采用计算流体动力学数值模拟分析不同节流孔直径、不同气膜厚度对气体... 详细信息

提出一种适用于大功率斯特林发电系统中动力活塞的稳定气体轴承支撑方案,所提方案采用独立气泵、间隙密封与气体轴承耦合的供排气气路、间隙密封隔绝两侧腔体压力。采用计算流体动力学数值模拟分析不同节流孔直径、不同气膜厚度对气体轴承耗气量和承载力的影响,并验证间隙密封耦合气体轴承的新型气路的可行性。通过节流器、气膜厚度、活塞摩擦力等实验测试分析,以及对气体轴承中结构参数的高精度测量,结合激光测距仪与推拉力测试,实现对动力活塞气体轴承性能的高精度、完整评测。最后,建立一套完整的气体轴承设计、测试与分析平台,实现气体轴承活塞支撑的完全可控设计。

关键词：自由活塞斯特林发电机气体轴承计算流体动力学仿真实验研究

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嫦娥五号发动机降落羽流扬尘特性研究

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北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1251-1261页

作者：张海燕李思新王鹢李存惠张小平王卫东西安电子科技大学机电工程学院西安710071 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理国家级重点实验室兰州730000 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078

在月球探测器着陆过程中,发动机羽流与月面相互作用后溅起的月尘是月面环境危害的主要来源。本文以嫦娥五号任务测试数据作为仿真入口条件,采用计算流体动力学(CFD)两阶段法建立了嫦娥五号任务中使用的喷管1∶1模型和真空羽流扩散侵蚀模... 详细信息

在月球探测器着陆过程中,发动机羽流与月面相互作用后溅起的月尘是月面环境危害的主要来源。本文以嫦娥五号任务测试数据作为仿真入口条件,采用计算流体动力学(CFD)两阶段法建立了嫦娥五号任务中使用的喷管1∶1模型和真空羽流扩散侵蚀模型,研究了喷管在不同降落高度下的侵蚀速率,并计算了发动机距离月面高度为0.5~2.0 m范围时月尘颗粒的运动轨迹、扬尘角和速度特性。结果表明,基于剪切应力得到的最大侵蚀速率为8.83 kg/m^(2)s,随着高度增加,侵蚀速率降低,与嫦娥五号降落相机相同高度下的分析结果一致。粒径为1、70ìm的月尘颗粒最大扬尘高度分别为0.72、0.36 m,最大速度分别为2520、1010 m/s。不同粒径月尘的扬尘角范围为1.44°~2.27°,计算的扬尘角与Apollo探月任务中的结果相近。

关键词：月尘羽流扬尘嫦娥五号计算流体动力学仿真欧拉-拉格朗日方法

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往复正推矢量推进器设计及动力学模型仿真分析

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第12期52卷 45-52页

作者：宋智斌武一帆康荣杰戴建生天津大学机械工程学院天津300354 天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300354 天津大学现代机构学与机器人学中心天津300354 南方科技大学机器人研究院广东深圳518055 伦敦国王学院机器人学中心英国伦敦WC2R 2LS

为了提高水下推进器的推进效率,提出一种新型的基于被动折展机构的往复正推推进形式,消除了横向诱导水流导致的能量损失,使推进效率提升至73.8%.将该推进方式与4-PRU并联机构相结合,设计出一种能够实现推进与转向的矢量水下推进器.利用... 详细信息

为了提高水下推进器的推进效率,提出一种新型的基于被动折展机构的往复正推推进形式,消除了横向诱导水流导致的能量损失,使推进效率提升至73.8%.将该推进方式与4-PRU并联机构相结合,设计出一种能够实现推进与转向的矢量水下推进器.利用螺旋理论分析4-PRU并联机构的自由度,证明其能够满足水下推进器的操纵性要求.建立了水下推进器的动力学模型,并以最大推进效率为优化目标,得出了不同运行速度下的最佳推进速度曲线.通过Ansys流固耦合仿真分析验证了动力学模型的可靠性.

关键词：水下推进器推进效率矢量推进横向诱导速度计算流体动力学仿真

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液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2016年第7期44卷 22-28页

作者：李文嘉王安麟孟庆华李晓田韩继斌同济大学机械与能源工程学院上海201804 山推工程机械股份有限公司山东济宁272073

为快速求解液力变矩器循环流量的动态响应,提出液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法.该方法基于一元束流理论的推导,以确定结构形态的液力变矩器为对象,将动态循环流量视为以静态循环流量为输入的一阶线性系统的响应,通过液力变矩... 详细信息

为快速求解液力变矩器循环流量的动态响应,提出液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法.该方法基于一元束流理论的推导,以确定结构形态的液力变矩器为对象,将动态循环流量视为以静态循环流量为输入的一阶线性系统的响应,通过液力变矩器常用工况范围内的简单工况CFD(计算流体动力学)静态、动态仿真数据,构建动态循环流量系统的传递函数.仿真结果表明:此方法对液力变矩器常用工况范围内的动态循环流量的预测拟合优度达到0.987,对输入、输出轴动态扭矩的预测拟合优度达到0.95;相对于CFD仿真,此方法在小幅牺牲计算精度的同时大幅提升了计算速度,是一种快速求解液力变矩器动态响应的有效方法.

关键词：液力变矩器动态循环流量传递函数计算流体动力学仿真 -元束流理论

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节流孔板空化特性分析

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中国机械工程 2021年第3期32卷 290-296页

作者：俞轲鑫尚群立吴欣浙江工业大学信息工程学院杭州310012 杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018

管道系统中的各类阀门、文丘里管、孔板等节流件,随系统工作压力和前后压差的增大,会出现气液两相流引起的空化或发生阻塞流,对系统的工作性能和安全造成严重影响。针对以不同规格孔板为代表的节流件,采用理论推导和FLUENT流体力学两相... 详细信息

管道系统中的各类阀门、文丘里管、孔板等节流件,随系统工作压力和前后压差的增大,会出现气液两相流引起的空化或发生阻塞流,对系统的工作性能和安全造成严重影响。针对以不同规格孔板为代表的节流件,采用理论推导和FLUENT流体力学两相流仿真,结合实验台架所得的空化流动特征,辅以对局部空化气泡的高速微距拍摄结果,提出了斜梯三角形流量曲线以表达节流孔板阻塞流发展变化的全部过程,充分表达了阻塞流发展过程中的局限性特征和阶梯性特征。

关键词：节流孔板空化特性计算流体动力学仿真阻塞流微距摄影

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基于热阻拓扑关系的高频电源金氧半场效晶体管的散热设计及仿真

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上海交通大学学报 2010年第2期44卷 180-184页

作者：胡海拉王石刚莫锦秋范进秋上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

研究了高频电源中金氧半场效晶体管(MOSFET)的散热设计问题,分析了MOSFET的热性能参数,建立了单个和耦合器件散热的热阻拓扑模型,推导出各接触面的温度公式,由此得到工程中选取散热器的切实依据,并用于实际高频电源中耦合MOSFET的散热处... 详细信息

研究了高频电源中金氧半场效晶体管(MOSFET)的散热设计问题,分析了MOSFET的热性能参数,建立了单个和耦合器件散热的热阻拓扑模型,推导出各接触面的温度公式,由此得到工程中选取散热器的切实依据,并用于实际高频电源中耦合MOSFET的散热处理.同时,采用计算流体动力学分析软件ICEPAK对所选散热器按工况进行仿真验证.结果表明,该热阻拓扑模型可满足工程设计的要求.

关键词：金氧半场效晶体管散热设计热阻模型计算流体动力学仿真

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变螺距推进器设计与研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第8期56卷 775-784页

作者：张宏伟陈东源张玉鹏刘珺天津大学机械工程学院天津300350

本文提出了一种采用螺距变化方式实现侧向力输出的水下航行器推进器方案.该推进器内部有主推电机、螺距控制电机及齿轮组,螺距控制轴与推进主轴同轴安装,通过对电机转速进行控制可以周期性地改变桨叶的螺距角,从而实现侧向力输出.采用... 详细信息

本文提出了一种采用螺距变化方式实现侧向力输出的水下航行器推进器方案.该推进器内部有主推电机、螺距控制电机及齿轮组,螺距控制轴与推进主轴同轴安装,通过对电机转速进行控制可以周期性地改变桨叶的螺距角,从而实现侧向力输出.采用计算流体动力学(CFD)方法对该推进器的水动力特性进行了研究,结果表明:采用正弦曲线的规律控制螺距角变化可以产生稳定的侧向力,侧向力曲线在桨盘极坐标下为圆形;平均侧向力方向与螺距控制初始相位方向一致;在螺距角变化幅值为9°的情况下,产生的平均侧向力大小约为40 N.此外还仿真研究了侧向力、推力与螺距角变化幅值、转速的关系,结果表明:当螺距角变化采用正弦曲线时,推进器产生的平均侧向力与螺距角变化幅值及转速的平方成正比;而平均推力受螺距角变化幅值影响不大,与转速的平方成正比.将仿真结果应用于自主水下航行器(AUV)的动力学模型,验证装有此推进器的AUV的操纵情况.计算结果表明,当水下升潜和水平回转运动时,采用基于螺距控制的推进器可以实现良好的操纵效果.相较于传统的螺旋桨+舵的操纵方式,该方案结构简单、减少了电机数量、提升了AUV艉部空间利用率.与已有矢量推进方案相比,变螺距推进器具有结构简单、可靠性高、侧向力可控性好的优点.台架测试结果表明该变螺距原理能够实现桨叶螺距的周期调整,可用于实现AUV平台的矢量推进.

关键词：推进器螺距变化计算流体动力学仿真运动学与动力学

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希罗装置复杂通道的CFD仿真和FE分析设计

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工程力学 2010年第5期27卷 231-239页

作者：王和慧于莉周金水陈一凡谢可迪王守波施非非华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 宝钢化工有限公司上海200942

在分析希罗装置调节阀的失效情况基础上,揭示出其主要失效机理为气蚀;结合防止气蚀失效的现有技术和该调节阀的实际工况,提出管路压降优化设计的方案设想。利用CFD软件Fluent,采用k-ε湍流模型和Simplec算法,模拟比较了调节阀内流场在... 详细信息

在分析希罗装置调节阀的失效情况基础上,揭示出其主要失效机理为气蚀;结合防止气蚀失效的现有技术和该调节阀的实际工况,提出管路压降优化设计的方案设想。利用CFD软件Fluent,采用k-ε湍流模型和Simplec算法,模拟比较了调节阀内流场在管路压降优化前后的湍流状况。结果表明:通过增设迷宫式限流孔板组,分担调节阀部分压力降后,气蚀程度可大大降低,从而延长调节阀使用寿命,提高经济效益。进一步对设想的限流孔板组进行有限元分析设计,由Fluent计算出孔板组内流场的边界压力分布,转化为孔板组的内压载荷,进而在ANSYS环境下采用适合于曲面边界的20节点三维等参元进行有限元应力分析和强度评定;对初始设计方案的几何参数进行调整和计算,最终获得既经济又安全的设计方案,并由应力分布特点确定挡板的合理焊接工序。分析中成功实现了流体与结构两种不同软件和力学模型之间压力载荷的无缝连接技术。该方法对各类复杂输液通道的优化与延寿设计均有参考价值。

关键词：计算流体动力学仿真有限元分析设计气蚀失效 Fluent ANSYS

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发动机尾气余热温差发电系统的优化

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内燃机工程 2017年第2期38卷 8-14页

作者：刘越石秀勇倪计民涂小亮王琦玮同济大学汽车学院上海201804

为测量和改进温差发电装置的性能,建立了试验台架进行测试。通过台架试验及计算流体动力学软件分析,确定了温差发电装置内部流场的优化方向。利用ANSYS Fluent软件对不同肋片数目和肋片高度、不同肋片前后端高度、不同装置端口长度等诸... 详细信息

为测量和改进温差发电装置的性能,建立了试验台架进行测试。通过台架试验及计算流体动力学软件分析,确定了温差发电装置内部流场的优化方向。利用ANSYS Fluent软件对不同肋片数目和肋片高度、不同肋片前后端高度、不同装置端口长度等诸多方案进行仿真计算,以热端表面平均温度和流场均匀性为依据,确定了相对较优的方案。根据所选方案进行装置改进和台架试验,在测试工况范围内相比原始方案,冷热端平均温差提高了8.8%,系统输出功率提高了5.8%。

关键词：内燃机废气温差发电计算流体动力学仿真试验验证

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发电柴油机选择性催化还原系统尿素喷雾锥角的仿真及试验研究

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内燃机工程 2020年第1期41卷 64-69页

作者：王文晓朱智富赵英良王胜桂建华王继荣青岛大学机电工程学院青岛266000 青岛大学物理科学学院青岛266000 山东康钧环保科技有限公司潍坊261000

对大功率发电柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)尿素喷雾锥角进行研究。运用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件模拟了4种不同喷雾锥角尿素混合管内的结晶风险和NH3分布均匀性,通过分析仿真... 详细信息

对大功率发电柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)尿素喷雾锥角进行研究。运用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件模拟了4种不同喷雾锥角尿素混合管内的结晶风险和NH3分布均匀性,通过分析仿真结果,优选出60°和70°两种喷雾锥角的尿素喷嘴。使用选定的喷雾锥角进行结晶对比试验和性能对比试验。结晶对比试验结果显示,60°喷雾锥角的结晶风险明显低于70°喷雾锥角的结晶风险。性能对比试验结果显示,两种喷雾锥角的NOx转化效率基本一致。综合分析仿真结果与试验结果,最终将SCR系统的尿素喷雾锥角优化为60°。

关键词：发电柴油机选择性催化还原计算流体动力学仿真尿素结晶喷雾锥角

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