轴流式压气机最优流型的理论研究

在文[11]的基础上,进一步地提出“最优流型”的命题,即要求在某些设计约束下,使级的某一特定性能指标(如级的功率或效率等)达到最优值的流型规律。本文根据现代最优控制理论,建立了最优流型命题的物理模型和数学模型,并归化为一个带有初值自由、终端约束及不等式“相约束”的最优控制问题。应用“连续变换术”“扩充代价函数法”及“共轭梯度法”,编排了相应的程序,进行了具体计算,得到符合各设计约束,并使目标函数取极值的转子最优扩压因子分布。结果是令人满意的。文内提出的方法可以方便地推广到其他流型以及其他目标函数和约束条件下的最优命题的求解。     

子午加速轴流风机最优化设计方法的研究

本文通过对叶道内的流动损失与气动参数和结构参数间关系的研究,在叶道无叶间隙处气体流动的各基本方程式、扩压因子关系式的基础上,运用最优控制理论建立了子午加速轴流风机最优化设计的数学模型。由于模型的奇异性,本文应用奇异控制原理、广义梯度原理和受控涡流设计思想导出了子午加速轴流风机最优“流型”的设计模型和计算程序。通过最优化设计计算和叶轮性能实验,证明与未优化的叶轮相比绝热滞止效率可提高3％。     

轴流泵叶片设计中叶轮出口液体速度矩分布

研究了轴流泵叶片设计中叶轮出口液体速度矩分布形式对叶轮出口液体速度、理论扬程、扩压系数、水力损失、叶片安放角、叶片扭角等参数沿叶片高度分布的影响情况,选择了幂函数和现有的二次多项式函数分布规律．研究表明,速度矩分布形式对叶轮出口液体速度、理论扬程、扩压系数、水力损失、叶片安放角、叶片扭角等参数沿叶片高度分布的影响是很大的,特别在轮毂处．在出口速度矩采用幂函数分布规律的情况下,幂为0．50～0．75时,流动和叶片几何参数分布较合理。     

用加权有限差分—边界元耦合方法研究瞬态温度应力场问题

本文用加权有限差分－边界元耦合方法对瞬态温度应力场问题进行了研究。由于这种差分格式是无条件稳定的，合理选取加权因子值使计算在采用较大时间步长条件下仍可得到较精确的结果。文末计算了泵体的瞬态温度及其相应工作应力场（即内压和变温引起的应力场）。计算结果表明：采用该方法计算瞬态温度场，比有限元法未知量少，同时结果稳定，收敛性好，是一种简便有效的方法。     

用加权有限差分－边界元耦合方法研究瞬态温度应力场问题

本文用加权有限差分－边界元耦合方法对瞬态温度应力场问题进行了研究，由于这种差分格式是无条件稳定的，合理选取加权因子值使计算在采用较大时间步长条件下仍可得到较精确的结果．文末计算了泵体的瞬态温度及其相应工作应力场（即内压和变温引起的应力场）．计算结果表明：采用该方法计算瞬态温度场，比有限元法未知量少，同时结果稳定，收敛性好，是一种简便有效的方法。     

单级轴流风机优化设计的研究

本文根据单级轴流风机的特点,提出了一种以工作轮效率最高为目标、环量梯度为控制变量、同时考虑到各种气动约束、几何约束等条件的最优控制优化模型.利用耦合罚函数方法及拉格朗日乘子方法,将有控制约束、状态约束的最优控制问题转化为无约束的最优控制问题.提出了一种无须进行两点边值迭代计算的简便方法,并用该优化方法设计了变功流型的双向轴流风机,其计算效率较常规等环量流型的要高4%左右.模型风机沿叶高气流参数的实测值与计算值吻合较好,表明本优化方法合理可行,具有较好的效果.     

离心通风机叶轮叶片型线研究及边界层计算

本文分析了三类叶片表面的速度分布;考虑到叶轮旋转和叶片曲率的影响,求解了叶片表面的二元,不可压湍流边界层;提出一种流动损失较小的叶片型式,并得到实验的初步验证。同时,本文还对Stanitz[1]快速近似法出口区流动的计算及叶轮滑移系数的计算提出了修正方法。速度分布与松弛解的比较及滑移系数与实验结果的比较均表明:这种修正方法是可行的。     

不用折减系数计算压杆截面尺寸的方法

用折减系数计算压杆截面尺寸的方法既繁琐又不尽合理。为了改变这种状况，力学工作者进行了不断的探索。本文介绍一种用计算机设计计算的既简单又合理的方法。     

长短叶片开缝技术在离心风机设计中的应用

为高性能新型风机设计进行了应用技术研究,提出在离心风机叶轮设计中采用长短叶片开缝的新技术。这种技术综合了长短叶片和边界层吹气两种技术的优点,能有效改善流动。应用３维不可压Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程及ｋ－ε湍流模式的计算程序对叶轮长短叶片开缝技术的有关参数进行了数值优化,并选取了１６叶片的长短开缝叶片叶轮进行样机试制及现场测试。结果表明：长短叶片开缝叶轮与不开缝叶轮相比,全压提高,噪声下降,风机的性能曲线改善。本文的结果说明长短叶片开缝技术在离心风机的设计中有很好的应用前景,并已有生产厂家决定批量投产。     

长叶片冷却风扇扭曲规律的气动优化设计

利用透平机械欧拉方程和经典的变分原理，推导出了内燃机冷却风扇沿径向气流参数优化设计的数学模型，建立了风扇叶片扭曲规律优化设计的数学方法。应用该方法对６１０２汽油机冷却风扇进行了优化设计，并将计算结果与等反击系数流型和自由涡流型的计算结果做了比较。     

长叶片冷却风扇扭曲规律的气动优化设计

利用透平机械欧拉方程和经典的变分原理，推导出了内燃机冷却风扇沿径向气流参数优化设计的数学模型，建立了风扇叶片扭曲规律优化设计的数学方法．应用该方法对６１０２汽油机冷却风扇进行了优化设计，并将计算结果与等反击系数流型和自由涡流型的计算结果做了比较     

基于粗神经网络和特征提取的ECT流型辨识

针对目前电容层析成像技术流型辨识精度低的问题,提出一种基于粗神经网络与特征提取相结合的方法来辨识两相流流型.该方法首先根据电容层析成像系统和流型的特点来处理电容测量数据,从而完成对各种流型特征的提取;其次对粗神经网络的结构进行设计,并利用典型流型特征参数训练粗神经网络,然后利用此粗神经网络对流型进行辨识;最后进行仿真实验.仿真实验结果表明此种方法较传统的BP神经网络具有较高的识别精度,这也为ECT流型辨识的研究提供了一个新的途径和手段.     

流型、流态变化对含蜡热油管道设计计算的影响

含蜡热油输送管道的设计通常忽略流态流型转变的影响,按照我国常用的简化算法——平均油温法进行计算,会造成较大的计算误差.为精确计算热油管道输送过程中含蜡原油流态和流型的转变对含蜡热油管道设计计算的影响,对不同流态流型应用不同的摩阻计算公式,建立了热油管道温降和压降计算的数学模型,并进行了含蜡热油管道设计计算.计算结果表明:采用简化算法与精确计算相比有较大的误差,流态和流型的变化对沿线压降的影响较大.建议含蜡热油管道的设计计算中考虑流体流态和流型的变化.     

单孔厚壁框架的内力计算及配筋研究

本文对现行厚壁框架内力计算和配筋方法所存在的问题进行了研究,并探讨了合理的设计方法。文中采用考虑材料非线性和裂缝开展的钢筋混凝土非线性有限元程序,对厚跨比h/l≥1/4的厚壁框架进行大量计算,对该类结构在均布压荷作用下自开始受力至破坏的整个过程的受力特征进行了研究,并在此基础上提出了厚壁框架的内力计算、抗裂设计和强度设计的实用计算公式。     

叶栅反推器出口安装角、压比对反推性能的影响

航空发动机叶栅反推器叶型参数与反推效率、流量系数之间的规律对于反推装置的设计具有重要意义。本文建立了外涵叶栅反推器的轴对称计算模型,给出了内涵计算域的有效处理方法,利用数值模拟手段研究了叶片出口安装角、外涵入口压比的变化对反推效率、流量系数等的影响规律,并将计算结果与可能得到的试验结果的数据点进行了比较。结果表明,计算结果与实验结果吻合;出口安装角在30?50?这个范围内时,随着出口安装角的增大,反推效率明显上升,继续增大出口安装角至60?,反推效率变化趋于平缓,甚至有所下降,在50?时反推效率达到最大值;随着出口安装角的增大,流量系数基本不变,超过某一临界值后急剧下降。对40?50?这些中等大小的叶片出口安装角,压比对反推效率的影响不大,叶片出口安装角超出该范围,压比对反推效率的影响较大;当出口安装角较小时,随压比增大,流量系数缓慢增大,当出口安装角较大时,流量系数随压比变化不大。     

压板式短进水口的优化水力设计

本文阐述了压板式短进水口优化水力设计的依据、目标和基本方法.在有关压板式短进水口水力计算和水力特性研究的已有文献的基础上,提出了对其进行优化水力设计的数学模型:决定变量是进水口体型的主要参数,目标函数是进水口的流量系数,约束条件一类是保证进水口不发生空蚀破坏,另一类是满足常用合理体型的基本要求.计算源程序在北极星小型计算机上实现,并采用系统优化的方法,完成了压板式短进水口的优化水力设计.按本文所提优化设计方法,可根据设计要求经计算机进行数值计算后,直接得到安全、经济、适用的压板式短进水口合理体型.     

汞压缩因子对压汞法计算结果的影响

本文借助空白压汞实验,进行了汞的可压缩性研究。采用合理的数学模型拟合实验数据,建立了汞压缩因子α在升压及降压过程中与压力P的函数关系。将其用于实际的孔隙结构参数计算,通过对比、分析发现,汞压缩因子对压汞法计算结果的影响足不可忽略的。     

使用微机计算设计用氧气顶吹转炉的物料平衡及热平衡

本文介绍了使用微机计算设计用氧气顶吹转物料平衡及热平衡的方法,并通过实例给出了框图和计算结果。使用微机做这种计算,极大地提高了计算速度,节省了计算者的大量时间,而且能很容易地进行多种设计方案比较,从而保证设计更加合理,可靠,提高设计质量。     

涡轮叶片最小冷气需求量的一种估算方法

通过涡轮叶片内外表面对流换热与固体导热的耦合计算,建立叶片冷气流量与叶片壁面温度分布之间的关系,从而获得涡轮叶片最小冷气需求量。首先根据假定冷气流量进行耦合计算叶片温度分布,并从中获得叶片温度峰值;再依据这一温度峰值,逐步调整冷气进口流量,直到叶片温度场符合设计要求。计算得出叶片最小冷气量为燃气总量的4.43%,叶片最高温度为1 299.11K。结果表明采用本文的方法估算的燃气涡轮叶片的冷却空气量是合理的。     

应用于SC-FDMA系统PAPR抑制技术的联合算法研究

针对SC-FDMA系统在多用户的情况下依然存在较高峰均比问题,提出了改进的μ律压扩和LCCIP-PTS方法的联合方案.仿真结果表明,在SC-FDMA系统中,μ律压扩方法在降PAPR性能和BER性能之间获得了很好的权衡,改进的μ律压扩方法提高了BER性能,同时计算量降低.LCC-IP-PTS方法与C-IP-PTS相比降低了3/4以上的计算复杂度,同时降PAPR性能几乎不变.两者结合能够使SC-FDMA系统PAPR降到5.8dB以下.