数学创新方法漫谈(二)--归纳法和类比法

归纳法和类比法是数学创新的基本方法。本文在给出归纳法和类比法定义的基础上,分析了其在数学学科发展中的重要作用,并从学生创新的角度出发,介绍了利用归纳法和类比法进行数学创新的基本途径。     

生物医学工程学教学中运用类比法的探讨

本文重点就类比法在生物医学工程学各学科教学中的应用进行了讨论,特别是在讲解一些抽象概念的时候,通过举例来进行讲解类比法的应用。     

物理教学中类比法的应用

类比法在物理教学中一直被广泛运用,它不仅有利于学生对新知识的学习、理解,还有利于对较复杂的物理过程和抽象物理概念的具体化、形象化,能帮助学生通过联想进行再造想象,寻求思维的线索,获取解决问题的方法。本文交代了类比法的概念,列举了类比法的应用类型,并且阐述了在应用类比法时须注意的事项。     

类比法在物理教学中的应用

本文主要论述了物理教学中的三种类比方法，和物理现象类比法，数学形式类比法，物理概念类比法     

基于坐标法的涡喷发动机特性计算①②

压气机特性数据是通过大量实验而获取的,结合发动机调节规律对压气机特性数据进行计算,可获得整台发动机的特性,从而缩短发动机研制周期。该文根据某研制中的压气机特性数据,使用坐标数值方法对航空发动机特性进行了计算研究,且基于VB语言开发了相关的程序,实现了高压压气机和低压压气机共同工作线的计算、绘制以及发动机的特性的计算。     

机动飞行时发动机转子振动特性的工程研究

机动飞行条件下的航空发动机转子振动特性研究是近年来的研究热点,但在实际工程中该课题的研究尚不多见。本文从航空发动机转子一般模型出发,提出了机动飞行条件下发动机转子振动特性的一般性观点,并利用某型发动机的试飞数据进行了验证和分析。结果表明,实际飞行分析结果与提出的观点相吻合。     

类比法在大学物理课堂教学中的应用

本文论述了类比法在大学物理课堂教学中的重要作用及其应用（主要包括用类比法提出新定律、新思想；用类比法讲授新概念、新定律：类比法在物理复习课中及物理计算题中的应用），指出了类比法的局限性。在大学物理课堂教学中运用类比法，不仅可以加深学生对物理概念、定理及定律的理解和掌握，而且还可以培养学生分析问题和解决问题的能力，对学生认识和掌握科学研究方法也是有益的。     

火花点火发动机润滑油膜处碳氢生成过程的研究

利用雷诺类比法研究了火花点火发动机缸套壁面润滑油膜处未燃碳氢的吸附和释放过程，研究了结构和运转参数对润滑油膜处未燃碳氢吸附量的影响。计算结果表明，提高缸套壁面润滑油温度，提高发动机转达，燃用较稀混合气以及使用低压缩比等措施均能减少缸套壁面润滑油膜中未燃碳氢的吸附和释放量，达到降低发动机未燃碳氢排放的目的。     

类比法与物理教学

本文讨论了类比法的结构、操作程序,归纳了物理教学中常用的几种类比模式,以及类比法在物理教学中的应用和作用。     

汽车发动机特性仿真研究

将发动机速度、负荷和万有特性离散化为矩阵形式,采用曲线拟合、曲面拟合、神经网络等方法进行数学建模,建立了汽车发动机仿真数学模型,开发了计算仿真程序.仿真实例表明,对发动机外特性进行拟合,拟合阶次越高,结果越精确,一般采取5阶拟合即可以真实反映发动机的外特性.对发动机万有特性与负荷特性进行拟合,拟合度为99.85%,试验数据模型化后的结果符合要求.建立的数学模型具有很高的模拟精度,能精确地反映出发动机的特性.     

基于Broyden改进算法的航空发动机性能模拟研究

航空发动机特性计算的核心问题之一就是求解描述发动机部件共同工作的非线性方程组。目前,最常用的求解非线性方程组的方法是Newton-Raphson方法,但是Newton-Raphson方法,在迭代次数很多的情况下需要大量发动机气动热力过程计算,计算速度明显下降,同时Newton-Raphson方法还存在不收敛的问题。为了克服Newton-Raphson方法的缺陷,本文详细分析了航空涡轮发动机部件共同工作的非线性方程组的求解收敛性问题,分析了不收敛的机理,并发展了基于 Broyden方法求解发动机非线性方程组的改进算法。利用基于Broyden方法的改进算法对某型发动机进行一系列验证计算,通过分析计算结果,证明了采用Broyden方法可以提高发动机特性计算的计算速度并且改善发动机特性计算的收敛性。     

柴油机喷雾燃烧过程的动态可视化试验

基于柴油机喷雾燃烧可视化方法,在DLH1105型产品发动机的基础上进行了发动机的改装、光路系统的开发和数据采集及控制系统的开发,研制出喷雾燃烧多功能动态可视化试验装置．同时总结出试验装置建立过程中应该注意的一些关键问题．在该试验装置上,分别对25MPa和18MPa的喷油压力下以及Ф62mm圆柱形、Ф5mm圆柱形、Ф5mm圆柱左偏斜形、Ф55mm圆柱右偏斜形4种燃烧室形状下的喷雾燃烧过程进行了喷雾燃烧可视化试验,获得了喷雾燃烧照片,通过对比分析得出高喷油压力及偏斜形状燃烧室具有更优的喷雾燃烧特性．     

车用柴油机气缸套Ni-Co-P-MoS2镀层寿命的智能预测

针对硼铸铁车用柴油机气缸套磨损严重现象,在考虑车用柴油机气缸套工况的基础上,在其基材上电镀Ni-Co-P-MoS2镀层并进行耐磨对比试验,以Ni-Co-P-MoS2镀层磨损量为基础,采用函数链神经网络建立车用柴油机气缸套Ni-Co-P-MoS2镀层寿命智能预测模型.研究结果表明:在相同条件下,车用柴油机气缸套Ni-Co-P-MoS2镀层能在很大程度上提高车用柴油机气缸套的使用寿命;车用柴油机气缸套Ni-Co-P-MoS2镀层的预测剩余寿命比较接近车用柴油机气缸套Ni-Co-P-MoS2镀层的实际寿命.     

性能衰退对发动机控制计划拐点的影响

在双转子涡轮风扇发动机的使用过程中,发动机控制计划拐点可能发生改变,这一改变会对发动机性能产生影响。为研究航空发动机性能衰退后对发动机控制计划拐点的影响,采用部件特性修正航空发动机部件级模型的方法,应用发动机大修厂出厂前和维修前试车数据对发动机部件级模型进行修正;构建个性化单台发动机衰退后模型,分析了控制计划拐点提前及主要部件衰退对发动机性能的影响。对发动机部件性能衰退情况进行研究,分析了排气温度的变化情况,发现随着涡轮风扇发动机部件的衰退,排气温度升高,将导致发动机控制计划拐点前移。结果表明,发动机性能衰退后,发动机控制计划的拐点会大幅度前移;控制计划的拐点前移将导致起飞时发动机最大状态的推力损失量增大到未衰退时的3.65%;相较于发动机性能衰退但不考虑控制计划变化,推力降低0.5%。     

中速大功率柴油机工作过程的模拟

利用AVL BOOST软件,以某12缸中速柴油机为研究对象,建立了柴油机实际工作循环的计算模型.对柴油机的实际工作过程进行了模拟计算.分析了压缩比和米勒正时对柴油机性能参数的影响.结果表明,计算模型是正确的,结果是可靠的.压缩比的增大有利于改善柴油机的燃烧性能和提高柴油机的经济性能.采用米勒循环可以有效降低柴油机NOx...     

排气净化器对柴油机性能的影响

利用GT-Power软件建立了带有排气净化器的6100非增压柴油机和6100涡轮增压柴油机仿真模型。在此基础上对排气净化器在柴油机排气管上的安装位置以及排气净化器阻力对柴油机性能的影响及影响规律进行了研究。研究结果表明,净化器的安装位置对柴油机性能的影响不明显,但净化器的阻力却对柴油机的性能具有较大的影响,并且在不同的工况下对6100非增压柴油机和6100涡轮增压柴油机的影响程度和影响规律具有一定的差异。     

民用航空发动机性能维持清洗方法研究

民用航空发动机部件在使用中不可避免的退化是导致其整机性能衰减的最主要因素。本文阐述了引发发动机机械部件退化的多种机制及其各自对发动机性能产生的影响。发动机清洗作为一种最为经济、有效的性能维持方法,已被业界广泛采用,各种可能提高发动机清洗效率的设计相继应用于民用航空发动机的性能维护中。     

废气再循环时增压柴油机性能和排放的模拟计算

采用模拟计算技术研究废气再循环对柴油机性能和排放的影响，并通过实验加以验证。模拟计算和实验结果均表明废气再循环可以显著降低NOx排放，同时对柴油机性能也产生影响。柴油机的NOx排放随着EGR率的增加而显著降低，但柴油机的运转参数对废气再循环的作用也有一定影响，不同负荷时NOx排放的变化情况不同，柴油机性能的变化也不同。在高负荷时，NOx排放下降较明显，同时柴油机性能恶化也较严重。同时经实验验证，使用GT－POWER软件建立的计算模型有足够的计算精度，能够准确预测柴油机性能和排放。     

不同比例甲醇汽油掺烧性能试验研究

对M10、M15、M50甲醇汽油以及93#汽油在GW491QE发动机上进行发动机性能台架试验研究。扭矩始终保持在60N·m,转速从1 000r/min增加到3 000r/min,记录相应数据,分别绘制动力性、经济性和排放性能曲线,对比分析,探讨影响GW491QE发动机性能的因素,选出能在GW491QE发动机上实际应用的合适掺烧比例甲醇汽油。试验结果表明:在中低转速时,3种甲醇汽油的功率与93#汽油基本相同,即动力性与93#汽油大致保持一致;燃油经济性降低大约6%~10%;3种甲醇汽油的HC和CO排放均降低,M15改善最为明显;NOx排放有所降低。综合考虑GW491QE发动机的动力性、经济性和排放性能,M15甲醇汽油为较好的实际应用比例。     

气体-柴油双燃料发动机动力性分析

针对可燃气体的存在有可能使发动机由于空气不足而使燃料不能充分燃烧，发动机动力性、经济性下降的问题，分析了气体燃料成分及性能参数，推导了气体-柴油双燃料发动机与柴油机相比的动力性变化计算公式．采用了气化炉热解气化各种农林废弃的生物质产生生物制气，由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装了双燃料发动机，生物制气通入发动机进气管，在进气过程中吸入气缸，由柴油引燃．测量了机刨花热解制气双燃料发动机不同引燃柴油量时的发动机动力性，理论分析结果与试验结果吻合较好．分析结果表明，燃气低热值减少，气体-柴油双燃料发动机动力性变差；引燃柴油量减少，气体-柴油双燃料发动机动力性也变差．