溢流阀环形槽抗气穴性能分析及优化设计

采用RNG k ε湍流模型数值模拟溢流阀环形槽口的气穴流动现象,并分析环形槽各结构参数对阀腔内气穴流场的影响。结果表明,结构参数θ越大,参数R1和R2取值最优时,抗气穴性能更明显。根据环形槽结构参数的数值模拟数据,利用kriging模型方法得出代理函数,即以阀腔内最大气体体积分数为目标函数,以Gauss函数为相关函数,采用常数回归模型的似然函数。利用改进PSO算法对代理函数进行优化计算,经对比得出优化参数的抗气穴性能显著。     

多路阀阀芯节流槽拓扑结构组合的神经网络模型

针对多路阀设计中阀芯节流槽结构的拓扑形态表达和其流固耦合响应的大组合、大自由度解析问题,提出多路阀阀芯节流槽拓扑结构组合的神经网络模型。在利用多路阀动态特性台架实验验证其三维流体解析结果的基础上,将节流槽拓扑结构分类为由半圆槽、U型槽、圆孔等结构的参数化组合构成,通过正交实验法得到各参数组合条件下的多路阀三维流体解析响应,作为反向传播神经网络的训练样本,实现其节流槽拓扑结构组合的神经网络表达;采用进化神经网络优化训练过程的初始权重和阈值,优化后的神经网络能够对非训练样本集合的多路阀三维流体解析响应实现准确预测。研究结果表明,此模型为阀芯节流槽结构设计中拓扑形态表达提供了一种新的思路,对多路阀数字化设计具有实际意义。     

换向滑阀组合节流槽流量系数研究

针对换向滑阀设计过程中组合节流槽流量系数的复杂性与动态性问题,提出了换向滑阀组合节流槽流量系数的近似表达方法。研究以换向滑阀3种典型节流槽结构(圆型、U型及半圆型)的组合为对象,在确认三维流场解析与台架实验结果基本一致的前提下,引入极限饱和度概念,定量化地描述当前流量远离饱和流量的程度,推导出其流量系数的极限饱和度表达;在节流槽结构组合的有限变量空间内,以正交仿真实验分析变量空间内流量系数的变化规律,构建并标定其有限变量空间流量系数的近似模型。仿真结果表明,近似模型的标定误差最大值为5.27%,样本检验误差不超过5%,该方法有效地实现了对换向滑阀组合节流槽流量系数的近似表达,对此类结构设计具有工程应用价值。     

多路换向阀换向耦合阀口节流结构拓扑设计

为解决多路换向阀换向过渡过程中分流特性所带来的阀口间节流结构耦合作用问题,提出多路换向阀换向耦合阀口节流结构拓扑设计方法。将耦合阀口节流槽结构分类为由U型槽、半圆槽、圆孔槽等结构组成的参数化组合构成,构建出多路换向阀工作口流量与其阀口节流槽结构变量间的函数模型;在验证多路换向阀三维流体解析与其动态特性台架实验结果的基础上,以设定的多路换向阀换向过渡过程工作口流量变化为评价目标,采用粒子群算法求解阀口节流槽结构拓扑设计问题,实现了耦合阀口节流结构响应与换向过渡过程节流特性的较好吻合。研究结果表明,该方法对满足多路换向阀换向过渡特性要求的耦合阀口节流结构拓扑设计具有实际意义。     

基于缸体腰形孔的柱塞腔抗空化结构的优化

为从结构上找到抑制液压元件空化的方法,从理论上分析了轴向柱塞泵缸体腰形孔结构对柱塞腔自吸力的影响,并通过Fluent软件对柱塞腔空化进行仿真分析.在Kriging插值原理基础上,建立了以缸体腰形孔结构参数为自变量及柱塞气体体积分数为目标函数值的代理模型,并通过杂交粒子群算法优化代理模型,得到缸体腰形孔优化结构,为解决柱塞泵结构参数的强耦合关系问题提供了新的方法.综合以上的分析,得到能最大限度抑制柱塞腔空化的柱塞泵缸体腰形孔及配流盘节流槽结构及其参数,通过仿真分析发现该结构具有很强的对柱塞腔空化的抑制性.     

有界旋转函数族

对于有界旋转函数,引入级和型的概念,并获得α(0≤α<1)级和β(0<β≤1)型有界旋转函数族R(α,β)的偏差定理、系数估计、凸象半径,以及其他一些有关的结果.     

立式太阳能热气流电站双级涡轮机半径比研究

基于空气涡轮机的Wilson设计理论及参数化设计理念,设计了一种应用于立式太阳能热气流电站中的双转子空气涡轮机.实验结果表明:半径比对该双转子空气涡轮机的输出功率影响较大;当双转子空气涡轮机半径比r/R为0.75左右时(r为第一级风轮半径,R为第二级风轮半径),系统输出功率最大.据此采用数值模拟方法对半径比为0.65~0.85时空气涡轮机的性能进行了深入分析,结果表明:当r/R为0.65~0.85时,空气涡轮机的输出功率及两级转子前后的压力差均随半径比的升高先增大后减小,且当r/R为0.75时达到最大.此时,双转子空气涡轮机的叶片翼型周围速度场和压力场表明气动特性良好,且第一级转子叶片数目为7时,其输出功率比单转子空气涡轮机的输出功率提高了30%以上,能量转换效率大幅提高.     

锥型节流阀压力特性仿真与试验

以液压锥型节流阀为对象,研究了阀体流道的压力分布;选取45°三角形、矩形和U形节流槽三种阀芯建立了仿真模型;基于ADINA软件的流固耦合模块对三种阀芯情况下阀体内流道的压力分布和流场情况进行了仿真研究,并搭建试验台对仿真结果进行了试验验证.研究表明:节流阀的内流道压力在经过阀口后迅速降低,并在阀口的边缘位置有内流道中的最小值;节流阀竖直流道内的压力较低,是气穴现象的高发区;从压力和气穴的角度分析得出45°三角形阀芯的节流阀性能最优,矩形较差,U形阀芯的最差.     

双筒式液压减振器节流孔气穴现象和噪声分析

以道路试验和台架试验为依据,研究双筒液压减振器的异响机制和降噪措施,用AMESim软件对减振器节流孔、膜片阀门和弹簧阀门等建立了流体动力学模型,并对试验结果进行了验证.通过数值模拟和阻尼参数影响分析,确定了节流气穴现象在压缩和复原行程出现的状态,并且得到了节流气穴现象和活塞杆异常振动与节流孔和充气压力的关系.为降低减振器异常振动噪声,进一步提出了在保证减振器外特性的条件下进行异响清除的改进措施.     

芯片尺度荧光粉涂覆结构对白光LED光色性能影响的研究

空间角色温均匀性(ACU)是白光LED的重要参数,芯片尺度上荧光粉层几何结构决定了空间角色温均匀性.通过蒙特卡洛射线追踪方法在倒装芯片尺度上对双环形结构的长、短半径和浓度参数进行讨论.当双环形结构的长半径R=0.26 mm,短半径r=0.42 mm,得到最小相关色温偏差值239 K.在最小偏差值附近进行参数优化,当平均...     

多路阀耦合节流槽结构的拓扑变量空间优化

针对多路换向阀换向过程中的多阀口节流耦合作用问题,提出了以圆型、U型以及半圆型3种基本节流拓扑结构的参数为设计变量的多路换向阀耦合节流槽结构设计方法。在确认多路换向阀台架实验结果与三维流场解析响应流量和压力特性基本一致的前提下,建立了多阀口耦合节流工作的数值计算模型;通过拓扑变量空间的正交实验,得到了各阀口不同开度下随面积变化的流量变化趋势、压力峰值、压力损失等的灵敏度;在有限拓扑变量约束条件下,以期望流量变化趋势与能量损失最小化为目标,构建了多路换向阀耦合节流槽结构的拓扑变量空间设计模型。仿真结果表明,设计结果在保留原有流量特性的基础上降低了能量损失,实现了工作阀口节流耦合效应优化,说明该方法可以简化表达此类耦合结构设计问题。     

一类泛函微分方程正周期解的存在性

考虑泛函微分方程u′(t)=a(t)u(t)-λb(t)f(u(t-τ(t)))正周期解的存在性,其中λ>0为参数,a∈C(R,[0,∞))为ω-周期的,且∫ω0a(t)dt>0;b,τ∈C(R,R)为ω-周期的.f∈C([0,∞),R)且f(0)>0.在函数b变号的情形下,本文运用Leray-Schauder不动点定理,建立了上述泛函微分方程正周期解的存在性结果.     

螺纹插装式平衡阀中单向阀节流槽对阀芯稳定性的影响

针对螺纹插装式平衡阀在负载下落阶段出现的低速振动问题,探究单向阀中的节流槽形式对阀芯稳定性的影响.建立一种螺纹插装式平衡阀中单向阀阀口两种结构节流槽的三维模型,并运用经验公式和Matlab软件得出各自的过流面积,应用CFD仿真软件Fluent模拟出双三角形节流槽和三角形节流槽阀口处的流场压力分布情况.结果表明:双三角形节流槽比三角形节流槽能量损失大,更易发生气蚀,压力波动更大.说明带有三角形节流槽的平衡阀对平衡回路稳定性影响更小.     

基于泛函灵敏度方法的PSS参数优化设计

提出了一种多机电力系统稳定器(PSS)参数协调优化的共轭梯度法.该方法以系统动态组合泛函作为评价PSS阻尼效果的性能指标,通过变分法处理组合泛函指标中的积分项,提出了采用轨迹逆积分技术计算该指标对PSS参数向量梯度的新方法.该方法以上述组合泛函指标最小作为PSS参数优化模型中的目标函数.由于目标函数考虑了电力系统大扰动...     

绳间相对滑动对多绳摩擦提升机绳槽允许半径差的影响

多绳摩擦提升机绳槽间的半径差△R超过某一临界值△R_(LJ)时,较小半径绳槽会加速磨损,进而造成磨损恶性循环.此外,绳槽半径差△R超过另一临界值△R_(HL)时,较小半径绳槽上的钢绳可能出现滑动而产生附加滑动磨损,进而会使半径差△R迅速达到△R_(LJ)值.本文综合考虑了以上两个临界值,给出了确定多绳摩擦提升机绳槽允许半径差的方法.     

基于蚁群算法的GM(1,1)幂模型参数优化

为了提高GM(1,1)幂模型的精度,将平均相对误差函数和偏差平方和误差函数分别看成是幂指数、发展系数、灰作用量以及初值的函数,通过蚁群算法进行参数辨识.根据两类误差函数最小化原则得到两组参数估计值,再利用这两组参数估计值的凸组合优化模型的参数,通过最大相对误差最小化确定凸组合权系数.实例表明,基于蚁群算法和参数估计凸组合优化改进的GM(1,1)幂模型,其建模精度高于传统GM(1,1)幂模型,同时也说明该优化方法是有效的和可行的.     

车用旋转密封件动压槽型线优化研究

分析了三次样条插值函数作为车用旋转密封件不同槽型曲线通用描述函数的可行性,研究了槽型曲线通用函数参数的确定方法,并利用贴体坐标变化,将物理域中任意不规则槽型转换为计算域中规则的扇形槽型,实现了对不规则槽型润滑模型的统一求解.在此基础上,以最大油膜承载力为目标,建立了旋转密封件的槽型优化模型,并采用试验设计法完成了多变量优化问题的求解;最后,比较分析了优化槽型、螺旋槽和直线槽的油膜承载力和压力分布特性.研究表明:三次样条插值函数可作为旋转密封件动压槽型的通用描述函数;型线中部具有凸峰的优化槽型,比螺旋槽和直线槽具有更大的油膜承载力.      

关于节流阀几个问题的讨论

本文引用节流气穴的试验结果,讨论了增加节流阀进出口压力差△p来提高节流阀刚度措施的有限性.从气穴观点出发,节流阀的进、出油口应该有明确的规定,(即应使液流为收缩流);锥形阀(包括锥形节流阀)锥角(?)的大小,在不同场合应做不同考虑,以尽量避免或减轻节流气穴产生.     

基于克里金元模型的离心泵水力性能多目标优化

提出了拉丁超立方抽样、CFD数值模拟和克里金插值等方法,以离心泵叶轮轴面形状参数为设计变量,离心泵性能参数效率和必须汽蚀余量为优化目标,构建设计变量与优化目标之间的函数关系.并选取测试点进行CFD仿真,检验建立的近似模型预测精度,结果表明克里金预测值和CFD仿真值相符合.采用二代非劣分类遗传算法(NSGA II)在设计域上求解离心泵性能多目标优化问题,并得出其Pareto最优解集.采用映射法从最优解集中挑选出一个折中解,试制出与设计变量相对应的样机泵,并进行试验验证.试验结果表明克里金预测值和试验测试值比较一致.     

单轴圆弧型柔性铰链制造误差对刚度性能的影响

为了减小柔性铰链性能对制造误差的敏感性,应用多变量函数T ay lor级数展开的方法,建立了单轴圆弧型柔性铰链制造误差与其性能的线性误差传递函数。分析结果显示,柔性铰链性能对最小铰链厚度t的制造误差最敏感,其次是铰链圆弧半径R和铰链厚度b,铰链宽度h的影响最小。在制造中,t应采取较高精度的加工方法,R和b在合理范围内分别应取较小值和较大值。