UDV非接触式测量的壁效应及其校正模型

为了校正商用超声 Doppler测速仪由于没有考虑壁效应而在 Doppler角度和测量位置的确定上引起的较大误差 ,对超声 Doppler测速仪 (UDV)在非接触式测量的壁效应进行了实验研究。从超声传播和界面折射的基本规律以及测量体积的基本概念出发 ,利用系统提供的时间信息 ,建立了壁效应的校正模型。应用此模型对系统软件给出的Doppler角度和测量位置进行校正 ,消除了壁效应给测量带来的误差     

动密封转子动力特性谐波激励实验测试方法

针对动密封性能实验研究需求，设计搭建了基于谐波激励机械阻抗法的动密封转子动力特性实验台。实验台包括供气系统、驱动系统、润滑系统、激振系统以及测量系统5个部分。实验测试原理：利用电磁激振器对密封静子件分别施加x和y两个正交方向的单频/多频谐波激励，同步测量密封静子件涡动位移、涡动加速度以及所受的激振力等动态信号，通过无压缩气体的基准实验解耦实验台机械阻抗和动密封气流阻抗，求解力-位移线性方程，获得频率相关的动密封转子动力特性系数。该实验台能够开展不同运行工况(压比、转速、预旋比和偏心率)、不同密封结构(迷宫、蜂窝/孔型、袋型密封等非接触式动密封)和不同密封间隙下的频率相关转子动力特性系数实验测量。利用搭建的实验台对典型迷宫密封开展了泄漏与转子动力特性测量，验证了实验台的可靠性与准确性。     

高压细水雾灭火系统的雾滴直径测量与灭火试验

介绍了移动式高压细水雾灭火系统的工作原理,利用三维Doppler粒子测速仪(3DPDPA),对系统采用的系列喷嘴在不同压力工况下,产生的雾滴在1000 mm截面处的Sauter平均直径(SMD)进行测量.结果表明,雾滴SMD从中心到边缘逐渐增大;当喷雾压力大于3 MPa后,喷雾压力和喷嘴出口直径的变化对雾滴SMD影响极小;系列喷嘴产生的雾滴SMD都满足小于100μm的设计要求.参考其他火灾灭火试验标准进行的对比试验表明,系统能迅速扑灭1A固体和1B液体火灾,且用水量少,水渍损失极小;对比试验直接用水喷淋不能扑灭1B液体火灾,可以扑灭1A固体火灾,但是用水量较大.     

基于旋转森林法的滚动轴承故障诊断

为了寻找一种高精度、可测试样本大的滚动轴承故障诊断方法,提出了基于旋转森林法的滚动轴承故障诊断方法。设计基于SSA(奇异谱分析)和AR(自回归)模型的特征提取算法以及基于RF(旋转森林)算法的故障模式识别算法,并采用美国西储大学滚动轴承实验台的振动数据进行实验验证。实验结果表明:(1)AR模型的NMSE(归一化后的平均绝对误差)达99.45%,说明通过线性自回归模型拟合原始信号拟合的效果很好,确保了结果的可信性;(2)在训练和测试样本总数为232个基础上,分析了训练样本数和基分类器数对分类精度的影响,得出采用3个基分类器、少量训练样本在不同转速条件下即可达到较高的精度,验证了旋转森林算法的有效性。经最终实验表明,在训练集720和测试集2 296条件下,可识别故障类型数达40个,平均测试精度达98.5%~100%,相对同类方法在精度上有所提高,并且测试样本大,可应用于城轨列车滚动轴承的故障诊断中,为车辆的日常检修提供参考。     

基于微Doppler提取的具有旋转部件雷达目标成像

雷达运动目标部件的振动和旋转运动会对目标回波信号引入附加的频率调制并产生关于Doppler中心频率的附加边带效应.这种附加的谱效应会对目标主体的ISAR像造成污染,严重时无法对目标主体进行成像.文中提出了一种基于Hough变换的微Doppler信息分离与提取方法,基于旋转部件的微Doppler谱与目标主体谱在谱图域表现形式的不同,利用Hough变换和一种推广的Hough变换分别将目标主体谱与旋转部件的微Doppler谱提取后既获得了具有大旋转部件一类目标的清晰像、同时也获得了目标旋转部件的一些运动及结构信息.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

同心环波纹碟片旋转床制备纳米碳酸钙

利用同心环波纹碟片式超重力旋转床制备粒径范围在20~30 nm的纳米碳酸钙样品,并对影响其生成的因素进行了研究.实验结果表明:纳米碳酸钙的粒径随转速、气流量、气相中CO2的含量、晶形控制剂用量的增加而减小,在Ca(OH)2浓度较低的条件下,粒径随Ca(OH)2浓度的增加而减小;反应时间随转速、气流量、CO2含量的增加而减小,随晶形控制剂用量的增加而增加;在旋转床转速约为1 100 r/min、CO2含量约为40%(体积分数)、晶型控制剂用量为Ca(OH)2质量的0.5%时,产品的粒径较小,反应的时间较短,是反应的最佳操作点.     

大长径比旋转弹俯仰动导数风洞实验技术

本文介绍了大长径比旋转弹俯仰动导数风洞实验技术,其中包括实验方案,天平和模型结构、性能以及实验结果。实验条件为:马赫数0.5～3.0;攻角0°,4~(?),8~(?);最大转速为15000r/min。实验结果表明:实验方案可行,测试系统性能良好,结果可靠,旋转对俯仰动导数影响很小。     

基于虚拟仪器的超声Doppler管道低流速测量

传统的超声Doppler流量计在管道流量测量中会遇到无法判断流速方向和低流速测量困难等问题。该文基于虚拟仪器平台,将Doppler信号解调到15kHz的中心频率,并运用Zoom-FFT算法对其进行高精度选带频谱分析,然后进行加权平均频率估计,得到被测流体的平均流速及方向,实现了一个新的超声Doppler流量测量系统。超声波探头外夹安装在充满流体介质的不锈钢管道上进行流量测量,实验结果表明该系统不仅可以正确分辨流速方向,还能测量低达0.02m/s的流速,在判断流速方向和低流速测量上比传统超声Doppler流量计更为有效。     

关于Doppler效应的一种新认识

尝试提出对Doppler效应的一种新的认识:观测者运动与波源运动的Doppler频移等效,电磁波与弹性波的Doppler频移等效,观测者与波源背向运动(OFF)与相向运动(TO)的Doppler频移形成机制不同,波速C表现为普适不变性及与Doppler频移等效的Galileo迭加性.     

小型离心式压气机湿压缩实验台测试系统研究

介绍了小型离心式压气机湿压缩实验台组成、针对这套系统设计了测试系统的硬件和软件．重点说明了空气流量、出口压力、转速、扭矩和进出口温度、湿度的测量及信号抗干扰系统．经过多次实验，结果表明测试系统工作稳定，抗干扰能力强；测得的实验数据准确可靠，进口加湿有利于压气机性能的提高．     

风车不平衡模拟带弹性机匣的碰摩实验台的动力学特性研究

针对典型的民用大涵道比涡扇发动机风车不平衡振动问题,搭建了转子-轴承-弹性机匣系统风车不平衡模拟碰摩实验台,并应用Samcef/Rotor有限元软件建立了转子实验台的简化有限元模型,通过实验测试得到的临界转速验证了模型的有效性。在碰摩实验前,首先仿真分析了风车不平衡状态下不同的摩擦系数和碰摩刚度对转静碰摩系统的动力学响应的影响,为碰摩实验结果进行预估判断。分析结果表明:在低转速大不平衡量的风车不平衡模拟情况下,摩擦系数的变化会激发n X/2(n=1,5)的分频及2X、4X倍频的转频分量;碰摩刚度的变化会激发n X/2(1,5,7)的分频及2X、4X倍频的转频分量。     

突扩两相流动中颗粒相对气体湍流的影响

为了研究颗粒相的存在对气体湍流的影响,用相位Doppler激光测速仪(phase Doppler particle anemometer, PDPA)测量了竖直轴对称突扩通道中两相流动中的气体湍流变动,给出单相流动和气粒两相流动时的平均速度和轴向脉动速度,阐明了颗粒对气体湍流的作用,即湍流变动规律.结果表明,平均粒径150 μm的颗粒在流场的不同位置造成的湍流变动现象有所不同.在回流区内,靠近轴线附近的正流区内颗粒增强了气体湍流; 在逆流区以及下游区域,颗粒削弱了气体湍流.     

风车不平衡模拟带弹性机匣碰摩实验台的动力学特性

针对典型的民用大涵道比涡扇发动机风车不平衡振动问题,搭建了转子-轴承-弹性机匣系统风车不平衡模拟碰摩实验台,并应用Samcef/Rotor有限元软件建立了转子实验台的简化有限元模型,通过实验测试得到的临界转速验证了模型的有效性。在碰摩实验前,首先仿真分析了风车不平衡状态下不同的摩擦系数和碰摩刚度对转静碰摩系统的动力学响应的影响,为碰摩实验结果进行预估判断。分析结果表明:在低转速大不平衡量的风车不平衡模拟情况下,摩擦系数的变化会激发n X/2(n=1,5)的分频及2X、4X倍频的转频分量;碰摩刚度的变化会激发n X/2(1,5,7)的分频及2X、4X倍频的转频分量。     

中子截面Doppler展宽算法及并行计算方法

为了提高现有中子截面Doppler展宽的计算效率,在反应堆物理蒙卡计算中实现在线Doppler展宽,提出了基于Gauss积分的连续能量中子截面Gauss展宽算法,以及与之相关的并行化计算方法,形成了全新的快速Doppler展宽方法,并编写了基于该方法的连续能量中子截面Doppler展宽程序。使用多个算例对该方法及程序进行了验证,并与传统方法进行了比较。验证结果表明,该方法在保证计算结果与传统Doppler展宽方法一致的前提下,计算速度相比传统方法提高了一个量级,完全可满足反应堆蒙卡计算中温度相关问题对截面快速Doppler展宽的需求。     

编码激励在脉冲Doppler超声血流测量中的应用

为了提高声谱图的信噪比和距离分辨率,使用编码激励技术来改进脉冲Doppler超声血流测量系统.在仿真实验中,分别用7位Barker码和传统方法对Doppler仿真体模进行激励,通过对结果声谱图的比较,验证了编码激励对系统性能的改善.实验结果表明,在达到相同的轴向分辨率时,该方法获得的穿透深度比传统方法增加了1 cm左右;而在信噪比相同的情况下,该方法能得到远高于传统方法的轴向分辨率.相对于传统方法,编码激励在测量深层微小血管或相邻血管中的血流时有着明显的优势.     

对抗ICI的增强型载波干涉OFDM

针对载波干涉正交频分复用(CI-OFDM)系统不能对抗高速移动环境下的Doppler扩展问题,为了进一步提高系统在高速移动环境(例如,300 km/h)下的性能,提出了一种新型的增强型CI-OFDM(ECI-OFDM)技术。通过优化设计CI码,添加频率域的循环前缀和循环后缀,并借鉴自干扰消除算法,得到正负间隔的ECI码,可以有效地对抗Doppler扩展造成的子载波间干扰(ICI)。理论分析及仿真结果表明:与传统的CI-OFDM系统相比,ECI-OFDM可以将系统能够支持的移动速度提高1倍以上。     

气体动静压径向轴承试验台研制及实现

在对测试模块、加载模块、结构方案、传感器选用等方面进行分析的基础上,采用DWS超精密(纳米级)振动位移测量仪和自动数据采集技术,研制了新型气体动、静压径向轴承性能测试实验台。该实验台可自动测试轴承间隙内周向内压力分布、承载力、气膜厚度、主轴转速和流量等参数。对被测轴承动态特性的检测表明,该实验台可以较准确地检测出轴承回转过程中轴心的扰动情况。     

旋流压力式喷嘴低压喷淋特性

以自来水为喷淋介质,对旋流压力式喷嘴低压喷淋特性进行试验研究.分析喷嘴流量和喷孔直径对喷淋角、液滴Sauter平均直径(SMD)的影响规律,研究旋流压力式喷嘴喷淋液滴尺寸分布、喷淋介质径向通量分布及喷淋周相均匀度.结果表明,喷嘴流量越大,喷淋角越大,液滴尺寸越小;喷孔直径增加,喷淋角和液滴尺寸均增大.低压喷淋液滴SMD集中在250～550μm之间,属于大颗粒,得出计算液滴SMD的关联式.喷淋通量在中心最大,喷嘴流量增大,边缘区喷淋通量逐渐增加,介质喷淋周相均匀性较好.实验结果可以为旋流压力式喷嘴,以及惰性粒子流化床干燥器的设计和改进,提供实验依据.     

可升降旋转式柴油机拆装实验台设计

为方便进行柴油机的拆装和维修,设计了可升降旋转式柴油机拆装实验台。该试验台主要由万向脚轮、机架、接油盘、零件箱、工具箱、升降机构、旋转机构、控制机构等组成;通过对升降机构、旋转机构与控制机构的调整,可方便的进行不同类型柴油机的拆装和维修;不仅降低了劳动强度,而且提高了工作效率,具有重要的推广意义和广阔的应用前景。     

Michelson干涉仪测光波波长原理新释

利用光学中的Doppler效应和“拍”现象理论,对Michelson干涉仪测光波波长的实验原理给出新的解释,从而拓宽了对该实验原理的理解和加深了对实验现象本质的认识。