检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2025年第3期46卷 996-1002页

作者：杨超强周月桂黄冠硕上海交通大学机械与动力工程学院热能工程研究所上海200240

在Hencken燃烧器平面扩散火焰燃烧系统上研究了不同氨掺混比例(0%-100%)、不同氧气浓度(5%-30%)下氨煤混合物的着火特性。基于燃烧火焰图像,分析了不同工况下氨煤混合物燃烧火焰形态的变化。根据火焰光强信号定量分析了氨煤混合物的着... 详细信息

在Hencken燃烧器平面扩散火焰燃烧系统上研究了不同氨掺混比例(0%-100%)、不同氧气浓度(5%-30%)下氨煤混合物的着火特性。基于燃烧火焰图像,分析了不同工况下氨煤混合物燃烧火焰形态的变化。根据火焰光强信号定量分析了氨煤混合物的着火延迟距离变化,发现在掺氨比例为0%-20%时,随着掺氨比例增加,着火提前;而在掺氨比例大于20%时,着火延迟距离的变化呈现不同的规律。最后采用光纤光谱仪测量了氨煤混合物燃烧的光谱信号,结果表明NH^(*)/OH^(*)比值与着火延迟距离具有很强的相关性。

关键词：氨煤混合物掺氨比例着火特性光谱信号分析

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金属多孔阵列结构的毛细性能实验

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中国空间科学技术(中英文) 2025年第2期45卷 61-69页

作者：易天浩加欢林奕霖汪彬姜梦怡吴静怡杨光上海交通大学制冷与低温工程研究所上海宇航系统工程研究所

多孔结构中液体的毛细流动性能是决定微重力条件下液体推进剂能否稳定获取的主要因素之一。通过3D打印制备微柱间距范围50～110μm的多层不锈钢多孔阵列结构，借助显微镜对其内部结构和表面形貌进行表征，采用红外热像仪记录HFE7500、... 详细信息

多孔结构中液体的毛细流动性能是决定微重力条件下液体推进剂能否稳定获取的主要因素之一。通过3D打印制备微柱间距范围50～110μm的多层不锈钢多孔阵列结构，借助显微镜对其内部结构和表面形貌进行表征，采用红外热像仪记录HFE7500、无水乙醇和乙二醇等工质在多孔阵列结构内的动态毛细爬升过程，得到了不同液体的毛细爬升曲线，进一步分析得到多孔阵列结构的毛细性能参数。结果表明，在微柱间距50～110μm范围内，随着微柱间距增大，其孔隙率不断增大，毛细爬升速度越快且最终爬升高度越大，微柱间距110μm的最大爬升高度是微柱间距50μm的最大爬升高度的2.34倍左右；对于同一多孔阵列结构，无水乙醇的毛细爬升速度最大，其次分别为HFE7500和乙二醇。多孔阵列结构微柱间距越大，毛细性能因子越大，微柱间距110μm的多孔阵列结构具有最佳的综合毛细性能。本研究为多孔结构气液分离装置的设计提供了参考。

关键词：液体管理多孔阵列结构孔隙率微柱间距毛细爬升

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面向卫星星座的多地面站系统链路分配策略

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北京航空航天大学学报 2025年第4期51卷 1224-1233页

作者：姜逸飞何婉霞刘文正吴树范魏骁莫乾坤上海交通大学航空航天学院上海200240 上海航天计算机技术研究所上海201101 上海航天系统工程研究所上海201101

针对大规模卫星星座开展通信资源的研究,随着多个低轨星座的成功构建,标志着大规模卫星星座的商用化已经开始。这类大规模卫星星座可以同时兼顾低时延、广覆盖和大流量的优点。高效利用地面站资源成为大规模卫星星座研究的技术瓶颈,针... 详细信息

针对大规模卫星星座开展通信资源的研究,随着多个低轨星座的成功构建,标志着大规模卫星星座的商用化已经开始。这类大规模卫星星座可以同时兼顾低时延、广覆盖和大流量的优点。高效利用地面站资源成为大规模卫星星座研究的技术瓶颈,针对该问题,提出多星及多站拓扑结构,并结合链路时间资源,提出星地链路时间模型。同时,提出时隙插入策略,以多地面站的整体链路效能作为优化目标,得到多星及多站链路时间表。通过与随机策略和贪婪策略的性能对比,验证了所提策略的可行性和优越性。

关键词：卫星星座地面站资源分配网络拓扑通信链路

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曲面三明治结构激光焊接变形数值模拟研究

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机械工程学报 2025年第6期61卷 121-132页

作者：邵晨东马江坤黄舒宇兰玲吴广明芦凤桂上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201109 上海船舶工艺研究所上海200032 中国舰船研究设计中心上海201108

基于热-弹-塑性有限元法及固有应变理论,通过ABAQUS通用有限元仿真平台计算了曲面三明治结构激光焊接变形。首先,针对曲面激光焊T型接头,基于考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性的热-弹-塑性有限元法对其焊接变形进行模拟计算,并... 详细信息

基于热-弹-塑性有限元法及固有应变理论,通过ABAQUS通用有限元仿真平台计算了曲面三明治结构激光焊接变形。首先,针对曲面激光焊T型接头,基于考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性的热-弹-塑性有限元法对其焊接变形进行模拟计算,并与试验结果进行对比,验证热源及材料模型的预测精度达95%以上。探究不同拘束状态对焊接变形的影响规律,并对比热-弹-塑性有限元法及固有应变方法的计算结果,以保证固有应变法对焊接变形的预测结果可靠性。基于固有应变法探究焊接顺序对曲面三明治结构焊接变形的影响规律。结果表明,通过采用先中间后两边的焊接顺序,可有效控制曲面三明治结构的面板间距变化在0.6mm以内,能满足大构件制造精度的要求。通过在热弹塑性方法中考虑不同拘束作用的影响,可有效提高固有应变法对大型结构焊接变形的预测精度。

关键词：焊接变形固有应变数值模拟结构拘束焊接顺序

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水泥生产系统富氧燃烧改造的性能模拟优化

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洁净煤技术 2025年第2期31卷 181-189页

作者：陈涛王玉亭周月桂上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院热能工程研究所上海200240

以日产3000t熟料的水泥干法生产设备为研究对象,采用AspenPlus软件建立了水泥生产系统富氧燃烧改造的工艺流程模型,研究了采用富氧煤粉燃烧方式生产水泥熟料的系统能量效率和CO_(2)捕集成本。结果表明:在相同的水泥熟料生产条件下,当烟... 详细信息

以日产3000t熟料的水泥干法生产设备为研究对象,采用AspenPlus软件建立了水泥生产系统富氧燃烧改造的工艺流程模型,研究了采用富氧煤粉燃烧方式生产水泥熟料的系统能量效率和CO_(2)捕集成本。结果表明:在相同的水泥熟料生产条件下,当烟气再循环率为51%时,富氧燃烧气氛下系统沿程温度分布与空气气氛下相匹配,此时富氧燃烧整体氧气体积分数为26.4%。富氧燃烧方式需要配置的空气分离装置和CO_(2)纯化压缩装置将导致系统能量效率比传统生产方式下降18.9%,并且采用该方式生产1t水泥熟料需花费532.1元。但在CO_(2)捕集成本方面,采用富氧煤粉燃烧技术生产水泥熟料的系统CO_(2)捕集成本为227.3元/t,比传统的燃烧后CO_(2)捕集成本降低了58%。因此,对水泥熟料采用富氧燃烧技术生产,可以保证熟料的产量和品质,同时CO_(2)捕集成本也比燃烧后CO_(2)捕集成本更低,具有显著优势。

关键词：水泥生产富氧燃烧热力性能优化技术经济性分析系统集成

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融合场景的产品绿色设计方案建模与优化

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机械工程学报 2025年第3期61卷 40-51页

作者：郭婧王黎明戚进胡洁孔琳山东大学机械工程学院济南250061 上海交通大学机电设计与知识工程研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 山东科技大学机械电子工程学院青岛266590

机电产品的制造和使用过程会耗费大量的资源和能源,同时会产生大量的污染物排放,从而导致严重的环境污染问题。使用全生命周期的设计方法可以最小化产品对环境的负面影响,进而提高产品品质和可持续性。因此,提出基于有向网络结构的产品... 详细信息

机电产品的制造和使用过程会耗费大量的资源和能源,同时会产生大量的污染物排放,从而导致严重的环境污染问题。使用全生命周期的设计方法可以最小化产品对环境的负面影响,进而提高产品品质和可持续性。因此,提出基于有向网络结构的产品绿色设计方案表达方法,实现产品全生命周期设计相关的功能域、结构域、工艺域以及材料域信息的有效集成以及与全生命周期阶段的多域关联映射。建立了基于集合理论的生命周期场景表达方法,并通过设计节点接口的逐级匹配,构建了融合生命周期场景的设计方案表达模型。针对所建立的产品绿色设计网络模型的特点,使用融合剪枝策略的深度优先搜索算法,通过对设计网络模型中各个设计节点的遍历,实现了初始设计方案个体的生成。针对设计方案个体中设计节点之间相关联的特点,制定了基于邻接实数矩阵的编码策略。通过设置的差分进化算子,以满足产品生命周期场景的环境约束为条件,完成了2.5 MW风力发电机设计方案的优化。

关键词：绿色设计设计方案表达模型差分进化算法

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跨/超临界条件流体流动与喷射研究进展

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实验流体力学 2025年第1期39卷 54-70页

作者：姜冠宇闻浩诚代雯师迎晨王兵清华大学航天航空学院北京100084 北京宇航系统工程研究所北京100076 上海交通大学四川研究院成都610218

航空煤油作为先进航空燃气涡轮发动机的冷却介质时,在发动机特定工况下处于接近临界点的亚临界状态或超临界状态,因此,针对喷嘴流道流动及喷射掺混等流体物理规律的研究对于发动机燃烧室设计十分重要。本文围绕跨/超临界条件流体的流动... 详细信息

航空煤油作为先进航空燃气涡轮发动机的冷却介质时,在发动机特定工况下处于接近临界点的亚临界状态或超临界状态,因此,针对喷嘴流道流动及喷射掺混等流体物理规律的研究对于发动机燃烧室设计十分重要。本文围绕跨/超临界条件流体的流动特性及喷射掺混规律进行了文献综述。文献表明,现有跨/超临界条件流体内流道的流动特性研究多局限于小分子、单质流体,流体相变条件取决于入口参数和流道几何特性,流道类型多局限于简单几何流道,而相关研究则多局限于较为狭窄的参数范围。以小分子流体作为研究介质的喷射掺混特性研究表明,跨/超临界条件下的流体喷射掺混效果很大程度上受到流体热力学特性的影响,特别是在改变喷嘴几何构型时,超临界流体射流形态及喷射掺混评价模型与方法尚未获得一致的研究结论。对于跨/超临界条件下大分子碳氢燃料(航空煤油)在收缩喷嘴流道等复杂几何流道中的流动规律以及复杂喷嘴构型喷射掺混特性的研究,尚有待深入开展。一方面,需准确建立航空煤油在超临界条件下的热力学模型,另一方面,需揭示喷射流体界面变形、破碎机理及规律,以先进光学诊断手段捕获流体掺混行为,总结描述掺混特性参数及其变化规律。

关键词：跨/超临界条件航空煤油内流动射流综述

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冷水机组换热管小管径化的结垢风险分析

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制冷学报 2025年第1期46卷 150-156页

作者：李钰涵詹飞龙丁国良骆名文岳宝李丰李宁邵艳坡马超张欢上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 美的暖通设备有限公司佛山511468 美的制冷设备有限公司佛山528311

冷水机组中的换热管采用水作为工作介质,长期运行时水中的钙离子等盐分会析出并形成水垢,导致传热性能出现衰减;而冷水机组中小管径换热管的应用,可能会导致结垢问题更加突出。通过设计搭建加速结垢实验台并选取典型的结垢测试工况来对... 详细信息

冷水机组中的换热管采用水作为工作介质,长期运行时水中的钙离子等盐分会析出并形成水垢,导致传热性能出现衰减;而冷水机组中小管径换热管的应用,可能会导致结垢问题更加突出。通过设计搭建加速结垢实验台并选取典型的结垢测试工况来对照分析常规尺寸换热管和小管径换热管的结垢特性。常规尺寸换热管选7 mm光管,小管径换热管选5 mm光管,结垢测试工况包括:循环水入口温度60℃、流速1 m/s、成垢溶液质量浓度800 mg/L、测试时间0~400 h。5 mm光管与7 mm光管相比,总结垢量增加了39.5%,结垢达到稳定所需时间缩短了17.6%,表明管径小型化后的管内结垢量更大、结垢速率更高。5 mm光管和7 mm光管结垢后的传热系数分别下降12.5%和9.7%,压降分别增加50.6%和10.4%,表明小管径换热管结垢后的传热性能恶化更严重。通过解剖发现5 mm管内结垢层为更紧密的片层状结构,相比于7 mm管更难去除,因此对于冷水机组推广小管径换热管的应用需要重点关注结垢风险。

关键词：冷水机组小管径加速结垢析晶污垢实验研究

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非均匀温度空间中光束内温度预测方法及优化

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真空与低温 2025年

作者：冯泽域佘少波李春煜蔡爱峰杨光吴静怡田义上海交通大学上海机电工程研究所

在红外制导半实物仿真系统中，飞行器舱体空间内温度场并非均匀。为保证飞行器舱体空间中红外光束内温度均匀度良好，需要在无法布置温度传感器的光路上对温度进行预测。建立了舱体三维模型，利用ANSYS Fluent进行仿真计算，获得80组不... 详细信息

在红外制导半实物仿真系统中，飞行器舱体空间内温度场并非均匀。为保证飞行器舱体空间中红外光束内温度均匀度良好，需要在无法布置温度传感器的光路上对温度进行预测。建立了舱体三维模型，利用ANSYS Fluent进行仿真计算，获得80组不同入口速度及入口温度下舱内各监测点的温度值。以80组不同入口条件下的温度数据为训练数据集，利用Matlab构建神经网络预测模型，对实际试验中的数据，以已知监测点温度对光束内未知温度进行预测。研究了预测点数量及布置方式与预测精度的关系，结果表明，神经网络预测的总体均方误差不超过0.8%，基于神经网络模型的预测值与实际值误差不超过1.1%，预测点的数量及布置方式对模型预测精度存在影响。提供了有效可行的光束内部温度的监测方法，并基于预测点数量及空间位置与预测精度关系的研究对测点布置进行优化。

关键词：温度监测数值模拟参数化研究神经网络

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基于超高纯氙低温精馏的规整填料传热传质模拟和优化设计

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真空与低温 2025年

作者：陆聪聪王舟巨永林崔祥仪上海交通大学制冷与低温工程研究所上海交通大学李政道研究所上海交通大学四川研究院

PandaX-II超高纯氙低温精馏系统采用规整填料PACK-13C用于分离商业氙中的杂质氪，以满足高灵敏度、低背景暗物质检测实验的要求，精馏塔总高6m，内部填料柱高度4m，其中精馏端1.9m，提馏段2.1m。低温精馏系统运行实验结果表明，在全回... 详细信息

PandaX-II超高纯氙低温精馏系统采用规整填料PACK-13C用于分离商业氙中的杂质氪，以满足高灵敏度、低背景暗物质检测实验的要求，精馏塔总高6m，内部填料柱高度4m，其中精馏端1.9m，提馏段2.1m。低温精馏系统运行实验结果表明，在全回流阶段，外塔保持6×10-3Pa真空，内塔处于178K，221kPa的低温工况，氙含氪浓度从3×10-9mol/mol降至3×10-12mol/mol。基于低温精馏系统所使用的规整填料PACK-13C，建立了特征单元上的计算流体力学（CFD）多物理场耦合模型，基于Delft 模型得到传质系数，模拟了全回流阶段规整填料上的低温气液分离过程，模拟结果与实验结果误差较小。模拟结果显示在规整填料表面进行适当尺寸的穿孔可以显著增强低温气液传质，填料的峰高和波长与分离效率呈负相关，其中峰高的影响更为显著。

关键词：规整填料两相流传热传质低温精馏 CFD模拟

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