具有双背压腔涡旋压缩机的研制

设计了一种具有两个背压腔的新型自调背压机构,并系统地分析了带有这种自调背压机构涡旋压缩机的工作原理．通过计算涡旋盘端面摩擦损失功率和泄漏量,讨论了这种自调背压机构的主要性能,并对此结构进行了优化分析．试验结果表明,带有新型自调背压机构的涡旋压缩机性能较同类机型有明显提高．     

背压平衡涡旋压缩机的研究

从研究涡旋压缩机工作腔和背压腔的泄漏、热和能量转换入手，建立了一个自调背压腔压力平衡系统的热力学模型．此模型不仅能预测轴向平衡系统涡旋压缩机的工作过程，而且能为背压孔的优化设计提供计算依据．     

旋叶式压缩机叶片动态接触激励机理

为表征圆弧简谐曲线组合型旋叶式压缩机叶片动态接触激励,基于气体热力学控制方程,建立工作介质在吸入、压缩及排出等过程中压缩机基元容积数学表征模型,研究压缩机基元腔气体压力变化规律。自制微型压力传感器,搭建旋叶式压缩机基元腔气体压力测量试验台,测试并验证压缩机基元腔气体压力计算方法的合理性。基于达朗贝尔原理建立叶片刚体动力学方程,计算叶片与滑槽、叶片与缸体间的非线性动态接触激励力。研究叶片偏距、叶片质量、转子转速、背压腔压力等结构及工况参数对旋叶式压缩机叶片动态接触激励的影响规律。研究结果表明:基元腔压力解析计算曲线与实测曲线变化规律基本一致,二者吻合程度较好;优化叶片偏距可在一定程度上改善叶片受载情况,而叶片质量对其影响较小;在额定背压腔压力条件下,转速高于8 020r/min时叶片已出现脱空现象,因此为了防止叶片脱空以及降低摩擦磨损,应根据转速与背压腔压力关联规律对背压腔压力进行动态控制;叶片动态支反力与动态接触力等计算结果可为压缩机机械噪声预估提供激励数据。     

三腔蠕动式主动阀压电泵设计与实验研究

针对无阀压电泵截止性能和工作输出压力的不足,设计了一种新型三腔蠕动式主动阀压电泵,分析了蠕动式压电泵的工作原理,对蠕动式压电泵的结构进行了研究,建立了压电泵的核心部件——阀的结构模型.采用ANSYS软件对阀的结构参数进行了优化,得到了阀结构优化参数,并制作了压电泵实验样机,对压电泵的流量、背压进行了实验测试.实验结果表明:该主动阀压电泵输出水的最大流量为220mL/min,最大正向背压为15.8kPa,且泵气能力远大于泵水能力,最大泵气量为5142mL/min.该压电泵在医疗器械、液体冷却、生物工程等领域有广阔的应用前景.     

跨临界CO2引射制冷循环临界背压分析

为了优化设计或控制引射系统的性能,建立了跨临界CO2引射制冷循环中引射器性能的设定背压模型,定义引射器临界背压为忽略引射器出口动能时的引射器迭代背压,分析了引射器背压和出口速度对系统性能的影响.结果表明:当引射器背压低于临界值时,引射系数保持不变,且在不同系统高压侧压力下均成立;系统性能系数(COP)随着背压升高而增大,在系统状态可控的情况下引射器背压应尽量靠近临界值.同时,不同背压下COP随高压侧压力变化的趋势相同,背压作为设计或控制参数不会影响高压侧压力的优化.引射器出口动能会因流动摩擦和冲击而转化成热量并造成系统的热力学损失,背压选取不当会造成较大的引射器出口速度,且随着背压降低,出口速度增大,随着系统高压侧压力升高,出口速度先急剧降低,再缓慢变化.     

含油率对涡旋压缩机压缩过程的影响

提出了考虑到润滑油影响的压缩腔和背压腔工作过程数学模型，并对压缩过程进行了计算模拟。在此基础上，进行了一定运行条件下的实验研究。得到了流入压缩腔内的润滑油量与涡旋压缩机容积效率，压缩功率损失，背压和排气的关系的曲线。     

室外2.4GHz背腔式缝隙天线的设计

为了解决单极子天线不适合室外使用的问题,设计了一种适合无线终端使用的2.4GHz背腔式缝隙天线.借助数值模型结合具体设计,计算出了背腔深度的理论值,创新性的使用波导内电波传播模型分析了天线背腔深度对天线辐射的影响;利用基于有限元法的HFSS对影响天线性能的缝隙长度、背腔深度和馈电位置等参数进行了参数扫描,确定了天线的设计参数;根据仿真结果做出了实物,并进行了测试,实测与仿真结果吻合.实测结果表明:该天线在频段2.35~2.53GHz内,S11系数小于-10dB.相比普通单极子天线,设计的背腔式缝隙天线阻抗匹配性能更好,更适宜于室外环境.     

无背压活塞环的工作间隙和相对过盈量的设计计算

为使无背压活塞环正常工作并提高使用寿命,对工作间隙和相对过盈量的设计计算进行了研究。利用热变形分析推导出了热膨胀工作间隙计算式。通过力学分析对径向相对过盈量进行了设计计算,保证活塞环无背压。热膨胀工作间隙和径向相对过盈量的计算式可以指导无背压活塞环的设计、加工和装配。     

浅谈直接空冷机组设计背压的选择

直接空冷机组背压的选择是直接空冷机组设计的重要技术问题之一。直接空冷电厂空冷机组设计背压选择,是低是高,不可一概而论。必须充分考虑影响运行背压的多种变化因素,要根据市场经济的要求在空冷系统ITD优化计算时,充分论证煤价的影响,并进行技术、经济比较。以便恰当掌握各种余度,确保空冷机组既安全可靠、经济合理。     

涡旋压缩机自调背压机构压力的优化分析

系统地分析了涡旋压缩机自调背压机构的工作原理和主要性能，通过推导摩擦损失功率和泄漏损失功率的计算式，建立自调背压机构压力优化分析模型，并给出可应用该模型进行背压求解的方法．     

水液压微型阻尼孔的流量特性和气蚀特性

针对水的汽化压力高、黏度低等特殊理化特性,油液压阻尼孔设计理论应用于水液压元件设计会产生较大误差且现有水液压元件实验存在阻尼孔直径过大、压力过低等问题,设计了水液压微型阻尼孔元件(孔径d≤1mm),并对其流量特性、气蚀特性等水力学特性进行仿真和实验研究。实验结果验证了仿真模型的正确性,平均流量误差为5.22%,流量系数误差小于15%;仿真研究了气穴现象产生的规律,无论有无背压,阻尼孔气穴现象首先在进口部位产生,并随着两端压差的增大向出口推移;仿真和实验研究了特征尺寸及背压对微型阻尼孔流量特性和气蚀特性的影响,阻尼孔的流量与孔径及长径比呈非线性关系,有背压时,阻尼孔的流量大于无背压时的流量,流量系数亦高于无背压时的流量系数,且流量饱和现象比无背压时明显。大孔径的阻尼孔相对于小孔径的阻尼孔更易发生气穴现象,相同孔径下,长径比l/d=7的阻尼孔抗气蚀效果最优。提高背压有利于抑制气穴现象发生。在设计微型阻尼孔时,可选取小孔径、长径比l/d=7的阻尼孔,增加背压可以减少气穴现象对阻尼孔的侵蚀和破坏。     

三峡升船机闸门气压伸缩水封水密特性仿真设计

为了合理设计三峡升船机闸门水封并降低封水试验成本,基于固体力学基本原理和非线性计算理论,对三峡升船机闸门气压伸缩型水封进行了计算机仿真设计,验证了气压伸缩型水封的背腔密闭性,封头膨胀外伸性能,计算出封头与止水面板不同初始间隙、不同工作库压时所需的封水背压,为水封装置的制造和运行操作提供了数据。设计中的关键技术——气压伸缩型水封水密性仿真计算方法能有效代替传统的水密性试验,大幅减少设计成本。     

超临界供热机组滑压优化试验研究

目前超临界供热机组的滑压曲线多由纯凝工况的滑压曲线修正得到,一方面不能满足机组经济性需求,同时给运行操作带来不便。文中通过对超临界机组滑压运行特点分析,对某超临界供热机组进行滑压试验,选取纯凝、供热两种工况,考虑背压、供热流量两个变量对滑压曲线的影响,进行了多组试验,试验结果表明:1)定功率滑压优化时,相同电功率时,纯凝工况与供热工况的最佳主汽压力点存在较大偏差; 2)以主蒸汽流量为自变量设计滑压曲线时,最佳主汽压力与主蒸汽流量接近线性关系,说明以主蒸汽流量为自变量的滑压曲线能够较好适应背压和供热流量的变化。3)定主蒸汽流量设计滑压曲线,供热工况时部分负荷可降低机组热耗率约17kJ/kW·h。     

排气背压对小型柴油机性能影响的研究

为分析排气背压对小型柴油机动力性、经济性和排放性能的影响,选取186F柴油机通过控制排气管上的节流阀开度调整排气背压进行试验。试验结果显示:随着排气背压的增大,样机的动力性能和经济性能均出现恶化,以标定工况(3 600 r/min,16.7 N·m)为例,排气背压增大到80%时,比油耗增加3.7%,扭矩降低5.6%;在低速工况下影响更为明显。过量空气系数在同一转速不同负荷均随排气背压的增大而减小。采用非道路用柴油机的稳态八工况排放试验循环得到不同排气背压下整机比排放,HC、CO比排放呈先降低后增加趋势,其中排气背压增加到20%和40%时,HC、CO比排放分别降低1.3%和1.1%,达到最小值;NO_X比排放呈下降趋势,排气背压增加到80%时,NO_X比排放降低17.1%;PM(颗粒物)比排放呈上升趋势,同时NO_X、PM比排放随排气背压的变化较为敏感。研究内容可为小功率非道路柴油机排气背压的设计值提供理论依据。     

泵间管内多股液氧/气氧直接接触冷凝数值研究

针对高压补燃循环发动机泵间管路中高温氧气再液化回收时的安全问题，建立了高温氧气与高温液氧在低温液氧中掺混冷凝的三维数值仿真模型，研究了泵间管内三股流体掺混冷凝的全过程，获得了管内流场、气液相分布、气相冷凝长度等关键信息，对比了由掺混腔和主管路注入回流高温液氧两种回液方案对氧气冷凝的影响。同时，针对定流速和变流速两种情况，探究了掺混孔数量和孔径的优化方案；此外，对不同管路出口背压下管内气相完全冷凝长度的变化趋势进行了研究。研究表明：掺混腔回液方案会导致气相流量增加和分布不均，不利于管内气相快速冷凝；主管路回液方案能够避免回流高温液氧对气相冷凝的负面影响，推荐采用此方案回收高温液氧；当流速不变时，适度增大掺混孔有利于避免不同掺混孔的气相融合，采用8个孔径为35 mm的掺混孔可使完全冷凝长度缩短26.5%;通过减小孔径增大流速有利于气相快速冷凝，采用16个孔径为20 mm的掺混孔可使完全冷凝长度缩短38.6%;增大泵间管出口背压有利于气相冷凝，背压由1.6 MPa上升至1.8 MPa时，完全冷凝长度缩短28.9%。该研究结果对液体火箭发动机增压输送管路设计具有理论参考意义。     

全封闭复合轮齿压缩机指示图的实验研究

通过对一种新型的具有部分内压缩的转子压缩机－－复合轮齿压缩机的指示图测试，录取了该机在压缩，压力均衡及排气早期工作腔内的动力压力变化，从动态压力的变化曲线可以发现，高低压气体的压力均衡过程及腔内气体在背压下压力升高的过程都是等容过程，其中腔内气体在背压下压力升高的过程中气体从背压腔向工作腔中倒流，实验结果与理论分析相符，实验结果表明，等容压缩和等容膨胀是具有部分内压缩的转子压缩机的特征。     

MSC.Patran/Nastran在65m天线副反射面优化中的应用

采用MSC.Patran/Nastran软件建立及优化有限元模型,对65m天线副反射面背架结构进行优化分析。以背架各杆件半径值为设计变量,以背架变形值及应力值为约束条件,寻求使背架结构重量最轻的设计方案。根据仿真结果,对原背架结构设计进行了改进。     

有限大背腔单层微穿孔板吸声体吸声特性研究

基于声有限元数值方法研究了有限大背腔单层微穿孔板吸声体的吸声特性.首先,建立了该类单层微穿孔板吸声体的有限元数值模型,并采用等效电路法对其准确性进行了验证.然后,基于已验证的仿真模型讨论了有限大背腔单层微穿孔板吸声体的斜入射吸声性能,以及背腔宽深比对其扩散场吸声系数的影响规律.结果显示,在正入射条件下,单层微穿孔板吸声体的吸声性能主要受到有限大背腔非切向模态的影响,而在斜入射条件下,主要受到切向模态的影响;不同入射角度的声波会激发有限大背腔不同的切向模态,从而改善单层微穿孔板吸声体的高频吸声性能;调整背腔宽深比能有效控制单层微穿孔板吸声体扩散场吸声系数曲线高频吸声峰的位置,并且存在最佳宽深比使其同时具有较高的吸声系数和较宽的吸声频带.本文可为噪声控制工程和室内声学设计提供有用的参考.     

花背蟾蜍性腺分化的组织学观察

通过组织学方法观察了花背蟾蜍(Bufo raddei)原始生殖细胞(PGCs)的迁移、生殖嵴的形成、初生性腔的形成及性腺的分化。以期待提供更多有关花背蟾蜍的生物学资料。结果表明:花背蟾蜍生殖嵴是由PGCs迁入至腹腔静脉腹侧的背肠系膜后,与此处的体细胞共同形成。当蝌蚪发育至Gosner 23期时生殖嵴出现;Gosner 27期生殖嵴中央部位可观察到小的裂隙,即初生性腔;Gosner 33期在部分个体的原始生殖腺中可观察由初生性腔演化而成的次生性腔,将分化为雌性的标志;Gosner 38期部分个体原始生殖腺中可观察精小囊以及初级精原细胞,即将要分化为雄性的标志。花背蟾蜍生殖腺的分化和发育与中国林蛙、泽蛙等两栖类基本相同,但在生殖嵴和初生性腔的形成均早于它们。     

一种微波等离子体反应器的优化设计

采用HFSS软件对点火腔和反应腔进行优化仿真,得出了最优尺寸的腔体。点火腔设计为压缩弯波导形状,在谐振情况,单位微波功率可产生高达1.35×104V/m的微波场强,便于产生等离子体;反应腔设计为同轴谐振腔结构,谐振情况下S11散射系数为-54,可产生较大面积的等离子体并提高了微波能量的利用率;反应腔中的石英反应管设计为螺旋结构,可延长等离子体在反应腔中的反应时间,从而提高等离子体化学反应的转化率;通过电调反射器及环行器系统来自由调节点火腔和反应腔中微波能量的分配,实现反应器等离子体点火、加热于一体的功能。