检索结果-内蒙古大学图书馆

空气动力学学报 2022年第2期40卷 208-214,I0004页

作者：胡瑾章盛祺夏振华浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学航空航天学院杭州310027 南方科技大学广东省湍流基础研究与应用重点实验室深圳518055 北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室北京100871

在实际的自然对流现象与工业对流换热设备中常常存在非均匀热边界问题,底面局部加热就是其中的一类。本文使用直接数值模拟方法研究了 Pr = 2、Ra = 1×10^(8)条件下,加热长度 l = 0.5 时,不同加热位置对二维方腔内热湍流流场变化... 详细信息

在实际的自然对流现象与工业对流换热设备中常常存在非均匀热边界问题,底面局部加热就是其中的一类。本文使用直接数值模拟方法研究了 Pr = 2、Ra = 1×10^(8)条件下,加热长度 l = 0.5 时,不同加热位置对二维方腔内热湍流流场变化及传热规律的影响。其中,下壁面为恒温加热及绝热条件共存的混合边界条件,而上壁面依然为等温条件。将局部加热计算结果与经典 Rayleigh-Benard 对流(RBC)进行比较,结果表明:局部加热条件会对冷热羽流混合和系统下壁面角涡的生长产生抑制作用,从而抑制了大尺度环流的反转;同时,加热位置越靠近下壁面中心,对应总动能和角动量的绝对值越大、振幅越小;局部加热系统通过调整加热位置可令系统传热效率最大化,最高可达 RBC 系统的 73.2%。

关键词：热湍流局部加热流动结构总动能传热

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模块化CC/CV变换器及其控制策略

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机械工程学报 2020年第14期56卷 196-206页

作者：肖洒李德骏陈燕虎杨灿军金波浙江大学流体传动与机电系统国家重点实验室杭州310027

为实现长期深海观测,并充分利用恒流输电海底观测网抵抗输电缆短路故障能力强,可靠性高,鲁棒性好等优点,设计并实现了海底观测网多模块恒流变换器。综合考虑系统体积、电能变换效率、可靠性以及输入输出电压和功率等级等多方面因素,提... 详细信息

为实现长期深海观测,并充分利用恒流输电海底观测网抵抗输电缆短路故障能力强,可靠性高,鲁棒性好等优点,设计并实现了海底观测网多模块恒流变换器。综合考虑系统体积、电能变换效率、可靠性以及输入输出电压和功率等级等多方面因素,提出采用推挽拓扑和输入串联输出并联的多模块堆叠结构的恒流转恒压电能变换系统(CC/CV)。针对恒流输电系统稳定性特性问题,分析设计用于功率补偿作用的功率平衡器,并对基于共占空比的功率平衡器控制策略进行研究。设计出在低频段具有高增益,在中频段具有足够相位裕量,在高频段能有效抑制高频干扰功能的补偿控制器以获得更佳的控制效果。在实验室环境下验证了CC/CV电能变换技术,测试结果验证了各模块间的兼容性和系统整体的可靠性,为今后研究和建设长期实用型的多节点恒流输电缆系海底观测网提供了理论依据和技术支持。

关键词：海底观测网恒流输电功率平衡

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墙体抗震试验台泵控缸恒力加载控制方法研究

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机床与液压 2023年第5期51卷 138-142页

作者：石运序吴明超马超郑超刘同昊黄伟迪烟台大学机电汽车工程学院山东烟台264005 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

墙体抗震耐久性加载试验台需施加恒定纵向载荷,根据试验台技术要求,设计力恒定泵控差动缸,建立泵控缸控制系统数学及仿真模型,提出一种基于差值补偿的分段PID控制方法。结果表明:该控制方法可实现差动缸随墙体偏摆保持输出力恒定,响应... 详细信息

墙体抗震耐久性加载试验台需施加恒定纵向载荷,根据试验台技术要求,设计力恒定泵控差动缸,建立泵控缸控制系统数学及仿真模型,提出一种基于差值补偿的分段PID控制方法。结果表明:该控制方法可实现差动缸随墙体偏摆保持输出力恒定,响应时间可达0.035 s,输出力误差可控制在35 N以内,满足建筑墙体抗震试验加载标准。

关键词：泵控液压缸控制系统数学模型动态特性

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基于遗传算法的小型化液压油源用错列翅片式换热器优化研究

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机械工程学报 2021年第24期57卷 49-57页

作者：彭敬辉张亚运徐阳杨睿袁立鹏李松晶哈尔滨工业大学流体控制及自动化系哈尔滨150001 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

紧凑、轻量化、高效节能型换热器对高端移动装备中液压油源的小型化至关重要。基于不同普朗特数流体的换热和流动阻力经验关联式设计并优化了一种矩形错列翅片式换热器。推导出相关质量、出口温度和压力损失的函数模型,通过灵敏度分析... 详细信息

紧凑、轻量化、高效节能型换热器对高端移动装备中液压油源的小型化至关重要。基于不同普朗特数流体的换热和流动阻力经验关联式设计并优化了一种矩形错列翅片式换热器。推导出相关质量、出口温度和压力损失的函数模型,通过灵敏度分析研究关键参数对目标函数的影响,从而评估各变量对换热器综合性能的贡献度。在此基础上,利用遗传算法对换热器的关键参数进行优化。同时,通过数值模拟研究优化前后换热器的流动特性和换热性能。结果表明,理论计算与数值仿真结果吻合良好。优化后换热器质量减小25.79%,换热器降温幅度提高25.24%。研究成果对液压油源的小型化和轻量化具有积极的促进作用。

关键词：小型化油源换热器遗传算法优化设计数值模拟

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基于工业互联网的制造与服务融合技术

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中国科学：技术科学 2022年第1期52卷 104-122页

作者：张卫石涌江唐任仲顾新建田景红浙江师范大学浙江省城市轨道交通智能运维技术与装备重点实验室金华321004 剑桥大学工程系制造研究院剑桥CB30FS英国浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

制造与服务融合是智能制造的重要内容之一,服务要素渗透到制造各个环节中形成了生产性服务与制造服务化.本文从工业互联网的商业视角、使用视角、功能视角、实现视角建立了制造与服务融合中虚拟逻辑与实体活动交互的技术体系,针对商业... 详细信息

制造与服务融合是智能制造的重要内容之一,服务要素渗透到制造各个环节中形成了生产性服务与制造服务化.本文从工业互联网的商业视角、使用视角、功能视角、实现视角建立了制造与服务融合中虚拟逻辑与实体活动交互的技术体系,针对商业视角下的制造与服务融合价值链,提出了生态位驱动的制造与服务横向价值链融合方法;针对使用视角下的制造与服务融合产业链,提出了供应链驱动的制造与服务纵向产业链融合方法;针对功能视角下的制造与服务融合模块化,提出了大数据驱动的制造与服务融合模块化方法;针对实现视角下的制造与服务融合管理平台,提出了物联网驱动的制造与服务融合管理平台方法.本文构建的制造与服务融合技术体系,深化了工业互联网在制造业与服务业中的应用,为数字经济中制造服务产业的技术创新奠定基础.

关键词：工业互联网制造与服务横向价值链融合制造与服务纵向产业链融合制造与服务融合模块化制造与服务融合管理平台

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300 mm单晶硅生长过程中直径的功率控制方法

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稀有金属 2021年第6期45卷 687-694页

作者：张俊林勇刚高宇李阳健曹建伟浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江晶盛机电股份有限公司浙江绍兴312300

直拉法硅单晶生长过程微缺陷的形成和长大遵循Voronkov提出的V/G(V是晶体生长速度,G是晶体生长界面的轴向温度梯度)理论。在G由热场设计和液面位置决定的前提下,单晶硅生长过程中晶体提升速度的精确控制是生长无空洞型原生微缺陷大尺寸... 详细信息

直拉法硅单晶生长过程微缺陷的形成和长大遵循Voronkov提出的V/G(V是晶体生长速度,G是晶体生长界面的轴向温度梯度)理论。在G由热场设计和液面位置决定的前提下,单晶硅生长过程中晶体提升速度的精确控制是生长无空洞型原生微缺陷大尺寸单晶硅的关键。为控制晶体的提升速度处于无原生微缺陷单晶硅生长所需的范围内,同时获得±1 mm的直径控制效果,需要解决复杂的热传递过程导致晶体直径变化相对于功率调节大滞后性的问题。研究了通过调节加热功率控制晶体直径的时滞系统理论模型,提出了模糊比例、积分、微分(PID)控制结合Smith预估控制器的控制策略。结果表明,Smith预估控制器能有效消除系统迟滞对控制器的影响,大幅提高系统的稳定性。同时结合Smith预估控制器,普通PID控制策略和模糊PID控制策略均有较好的控制效果,且模糊PID响应更为快速,系统鲁棒性和抗干扰能力更强。在30 mm·h^(-1)晶体提升速度的条件下,降低晶体内流动图形缺陷(FPD)密度,并实现了直径300 mm单晶硅晶体直径的精确控制,精度达到±1 mm。

关键词：直拉法(CZ) 单晶硅无空洞型原生微缺陷(COP) 直径控制恒定拉速加热功率

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基于改进鲸鱼优化算法的放射源定位方法研究

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核电子学与探测技术 2025年第1期45卷 93-100页

作者：李明旭洪纵横从飞云钮云龙雷雨西安中核核仪器股份有限公司西安710061 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江生态环境集团有限公司杭州311121

针对启发式算法在求解放射源定位问题中精度不足、稳定性不强和容易陷入局部最优解的难题,本文提出了一种改进的鲸鱼优化算法。该方法通过结合放射源的历史预测结果,有效提高了局部区域的寻优能力,进而提高了放射源定位的精度和稳定性... 详细信息

针对启发式算法在求解放射源定位问题中精度不足、稳定性不强和容易陷入局部最优解的难题,本文提出了一种改进的鲸鱼优化算法。该方法通过结合放射源的历史预测结果,有效提高了局部区域的寻优能力,进而提高了放射源定位的精度和稳定性。仿真和试验结果表明,本文提出的方法能够有效适用于针对放射源的长期监测和轨迹追踪场景。在利用无人机搭载放射源进行移动轨迹追踪的试验中,本文提出的方法的定位误差相较于其他启发式算法降低约10%,定位稳定性提高约20%。

关键词：放射源定位极大似然法鲸鱼优化算法

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卸荷阀抗气蚀结构的参数协同匹配优化方法

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流体机械 2023年第2期51卷 61-69页

作者：马思宇韦文术于瑞卢海承胡经文郭宗凯周华浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 北京天玛智控科技股份有限公司北京100013

针对矿用乳化液泵站卸荷阀的严重气蚀问题,基于多级节流和高压引流原则提出一种适用于高压大流量工况的卸荷阀抗气蚀新结构。选取阀口半锥角、高压引流孔直径作为优化设计变量,融合最优拉丁超立方设计(Opt LHD)及多岛遗传算法(MIGA),通... 详细信息

针对矿用乳化液泵站卸荷阀的严重气蚀问题,基于多级节流和高压引流原则提出一种适用于高压大流量工况的卸荷阀抗气蚀新结构。选取阀口半锥角、高压引流孔直径作为优化设计变量,融合最优拉丁超立方设计(Opt LHD)及多岛遗传算法(MIGA),通过结构参数的变参定量分析获得了各设计变量对阀口空化特性的影响规律,通过参数间的智能优化与匹配,实现以提高阀口抗气蚀性能为目标的参数协同匹配优化。结果表明,优化后的阀口压力梯度显著降低,出口流速下降33.5%,阀套壁面冲击速度下降42.9%,体积平均气相分数下降61.3%。实际应用效果也验证了该优化方法可有效地降低卸荷阀的气蚀损伤程度,对同类型产品的优化设计具有一定的参考价值。

关键词：卸荷阀气蚀参数协同匹配多学科仿真

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混合增强智能驱动的核电重要厂用水系统设计需求分析研究

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机械工程学报 2024年

作者：吴轩宇娄山河洪兆溪司恒远张志峰冯毅雄谭建荣浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室南洋理工大学机械与宇航工程学院中广核工程设计有限公司贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室

重要厂用水系统是与核安全紧密相关的系统，负责在各种运行工况条件下导出核岛的热量至最终热阱。由于核电厂选址和机型的差异、海洋水文、地理特征、气象等因素对设计方案的影响，重要厂用水系统具备按单设计型工程特性，合理与直观的... 详细信息

重要厂用水系统是与核安全紧密相关的系统，负责在各种运行工况条件下导出核岛的热量至最终热阱。由于核电厂选址和机型的差异、海洋水文、地理特征、气象等因素对设计方案的影响，重要厂用水系统具备按单设计型工程特性，合理与直观的设计需求分析是后续配置设计的重要基础。针对如何准确地辨识设计需求重要度以消除认知不确定性、规范地建立设计需求模型以确保需求的完备性与可追溯性等问题，提出混合增强智能驱动的重要厂用水系统设计需求分析方法，旨在利用人类高层次的认知能力弥补计算机处理设计需求信息的不足，同时利用计算机的运算能力突破人脑认知过程的推理能力限制。首先，结合考虑人类语言特性的语言激励双向编码器表示预训练模型、模拟大脑前额叶-海马体神经回路的双向长短时记忆网络以及多头注意力机制对设计需求文本语义进行深度挖掘，并将语义特征输入模拟大脑多巴胺奖励系统的奖励调制脉冲神经网络进行设计需求分类。其次，考虑核电专家语义表达的模糊性、群体权重的不确定性，构建基于犹豫模糊集的非线性规划模型识别设计需求重要度并做进一步修正。最后，利用基于模型的系统工程方法建立形式化、结构化的系统模型对设计需求进行统一完备表达。

关键词：设计需求分析混合增强智能脉冲神经网络犹豫模糊集基于模型的系统工程

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高扭矩密度仿人机器人驱动单元研究

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机械工程学报 2022年第18期58卷 192-204页

作者：李慧莱凌振飞王泽正孙茂文刘浩欧阳小平李斌斌浙江大学机械工程学院杭州310027 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学先进技术研究院杭州310027 乾元科学研究院杭州310008

驱动单元是协作型仿人机器人的核心部件之一。研制出一种用于大负载仿人机械臂的小体积、高扭矩密度、高动态性能和抗倾覆的驱动单元。通过合理的槽极匹配结合径向长度和轴向厚度等电机机械结构参数的优化,设计出一种高径长比外转子永... 详细信息

驱动单元是协作型仿人机器人的核心部件之一。研制出一种用于大负载仿人机械臂的小体积、高扭矩密度、高动态性能和抗倾覆的驱动单元。通过合理的槽极匹配结合径向长度和轴向厚度等电机机械结构参数的优化,设计出一种高径长比外转子永磁同步电机。通过分析驱动单元减速器部件的受力形式设计了抗倾覆两级行星减速器。建立驱动单元的动力学模型,对驱动单元样机进行集成研制。基于实际试验台对驱动单元样机进行系统辨识和负载特性测试,验证了所研制的驱动单元满足仿人机械臂的应用需求。汇演结果表明,所设计的驱动单元具有体积小、扭矩密度高和动态性能好等优点,外形尺寸降至88.5 mm×35 mm,额定扭矩密度高达35.97 N·m/kg,空载工况下闭环控制带宽达到47.6 Hz。

关键词：驱动单元仿人机器人扭矩密度抗倾覆电机减速器

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