仿鸟翼厚度分布特征叶片的贯流风机气动性能研究

为提升空调器用贯流风机的气动性能,降低风机功耗,受鸟类翼型结构启发,研究了仿生翼型设计对贯流风机气动性能的影响。首先分别提取具有优良气动性能的长耳鸮和海鸥翅膀展向40%处截面翼型进行仿生逆向重构,基于鸟翼厚度分布特征进行贯流风机叶片仿生设计,考虑到叶片强度和工艺条件的影响,针对设计的仿生翼型叶片进行了改型设计并应用于贯流风机中。然后采用数值模拟研究了两种仿鸟翼叶片对贯流风机内流场结构及其气动性能的影响。最后针对贯流风机的气动性能进行实验测量,验证仿生叶片设计对提升贯流风机气动性能的有效性。研究结果表明：两种仿鸟翼叶片前缘形态均能有效抑制叶轮外缘分离涡,减少叶道进口侧阻塞;两种叶片对于内圆周进口侧附面层堆积形成的二次流均有改善作用,低转速下前缘厚度变化剧烈的长耳鸮仿生叶轮表现更明显;两种仿鸟翼叶片均能增强偏心涡强度,使叶片做功能力提升,出口流速增大,叶轮效率提升。选取性能较优的长耳鸮仿生叶轮进行实验研究,与原型机相比,不同工况下采用长耳鸮仿生叶轮的整机的加权风量提升29.6 m³·h^-1;相同风量条件下,整机功率降低了3.5%。     

采用仿秋沙鸭翼型叶片贯流风机的气动性能数值研究

为提高空调性能,满足产品节能要求,本文基于叶片仿生设计及叶轮交错角改良开展贯流风机的优化研究。首先,通过逆向工程方法提取了秋沙鸭翅膀40%翼展截面处的型线特征,结合产品的工艺要求设计了贯流风机仿生叶片;然后,采用三维数值计算模型对带有仿秋沙鸭翼型叶片的贯流风机内部流场进行了数值模拟,研究了具有不同叶轮交错角的仿秋沙鸭翼型叶轮对贯流风机气动性能的影响;最后,选取气动性能最优的叶轮交错角为5°的仿秋沙鸭翼型叶轮进行加工测试。研究结果表明：三维数值计算结果能够有效地揭示贯流风机内轴向流动特性,叶轮交错角对叶轮中盘附近流场影响显著;采用仿秋沙鸭翼型叶轮能够改善贯流风机叶轮进出口流动状态,增大叶轮偏心涡强度,提升叶轮做功效率。根据实验结果,与原型机相比,采用仿秋沙鸭翼型叶片的贯流风机在相同转速下风量基本不变。在送风工况条件下,功率最大降幅为3.3%;在制冷工况条件下,功率最大降幅为2.7%,噪声最大降幅为0.3 dB。     

利用CFD技术研究叶片斜度对贯流风机性能的影响

为了考察贯流风机多结构参数同时变化对其内部流场的影响,引出与多结构参数联系紧密的叶片斜度,文章利用CFD技术对不同叶片斜度的贯流风机进行非稳态数值模拟,考察流量系数、风机效率及总压系数的变化情况,并用焓差法风量实验验证模拟结果的正确性。结果表明,叶片斜度对风机性能影响显著,通过优化叶片斜度,可以使其流场内偏心涡移向蜗舌,进口段脱落涡减少,出口流速增大,风机性能得到提升。     

贯流风机气动噪声数值预估

通过精细求解二维非定常Reynolds平均的Navier-Stokes方程,数值模拟了贯流风机内部的复杂流场。随后从流场的数值结果中提取出叶片、涡墙和后墙的脉动压力作为声源,进行声场计算。以声学中的Ffowcs Williams-Hawk-ings(FW-H)方程作为出发方程,数值求解贯流风机的噪声场。计算结果表明在贯流风机中,后墙的压力脉动与涡墙的压力脉动是主要的噪声源。该文的数值预估不仅在贯流风机的总体气动性能上与实验测试结果吻合,同时气动噪声场的预估结果也与实验测试结果吻合良好。     

贯流风机结构参数及工作特性的关联

利用计算流体力学方法对贯流风机内部气体流动进行了数值模拟，研究了贯流风机的流动状态和结构参数变化对其产生的影响．分析了蜗舌间隙、进口角、蜗壳间隙、蜗舌位置角、出口角变化与贯流风机进、出口流速间的关系，从中寻找出结构参数变化对贯流风机流场影响的规律．通过计算分析，确定了不同工况下贯流风机进、出口角的最佳范围以及最佳蜗舌间隙的选取方法．将模拟计算结果与实验结果进行了比较．结果表明，数值模拟的结果与实验结果基本吻合．     

基于Bezier曲线的贯流风机叶型多工况优化研究

采用四阶有理Bezier曲线,多个控制点约束叶轮中弧线进行叶片参数化设计.基于贯流风机须在较宽的工况区间内稳定运行的要求,在熵值法的基础上设计了一种多工况设计优化方法.设置多工况加权平均流量为优化目标函数,利用超拉丁方实验设计方法生成样本空间点,通过熵值法确定不同工况的权重因子,基于多岛遗传优化算法(MIGA)对数值模...     

空调用圆盘式风机盘间距的确定

从圆盘风机的特点出发，分析了单个圆盘转动时，其表面带动气体的流动情况；在轴对称流动的假定下，用量纲分析法，探讨了圆盘所能带动气流层的厚度．利用分析结果考察了一个圆盘风机，在其他条件相同的情况下，分别对三个不同的圆盘间距作了测试．结果表明，圆盘风机在最大风量时的盘间距与分析的结论较一致．     

基于Ansys的风机叶片谐响应分析

本文对R40轴流风机的动叶片进行了有限元建模,并运用ANSYS12.0软件对其进行了动力学分析,得到了叶片在气流激振力下的谐波响应。结果表明：R40轴流风机在额定转速下工作,运行稳定,不会发生共振;叶片在120Hz附近对激振力的响应有最大值。     

风机叶片生产中阻聚剂的应用

本文研究了阻聚剂在风机叶片生产中的应用。通过在不饱和聚酯树脂中加入阻聚剂进行配比调整的实验,以及对实验结果的分析,得出适合风机叶片生产时,手糊层铺、中温固化条件下的最佳阻聚剂配比范围。     

横流穿孔管消声器声学及阻力特性的数值分析

横流穿孔管消声器具有较宽的消声频带和良好的消声性能,被广泛应用于汽车排气噪声控制。本文应用三维数值分析方法,研究了横流穿孔管消声器的声学及阻力特性。得出如下结论:穿孔率是影响声学和阻力损失的最重要参数;穿孔直径对声学性能影响较小但对阻力损失影响较大;膨胀腔尺寸和气流速度的改变对声学和阻力损失都产生一定的影响。     

系统分析中初始条件求解方法的研究

从描述系统的微分方程及给定起始状态中导出初始条件是系统分析的基础，如何根据方程以及初始状态导出初始条件成为解题的关键，在本中，作结合教学实际，提出两种行之有效的初始条件的求解方法。     

风力机叶片极限载荷评价与分析

根据德国GL2010国际标准,运用Bladed软件,对某一850kW的风力机叶片和与之相匹配的风力机发电机组进行建模,并分析其气动额定功率、系统共振等情况,验证叶片运行中的可靠性。分别施加GL标准中的所有工况,对叶片进行仿真计算和比较分析,得到影响叶片气动性能主要是Dlc4.2b、Dlc1.3a等工况,初步建立以叶根载荷为标准的风力机叶片评价体系。此评价体系同样适用于Bladed软件自带的demo叶片模型。以该评价体系为基础,计算850kW叶片叶根处的极限载荷,得到其挥舞极限载荷为353 663N·m,比原设计值小了2.5%,进而验证该叶片在运行中安全可靠,同时,验证了载荷评价体系的可靠性。     

一种基于变分分析的气温数据估算方法

基于三维变分分析的思想,通过引入气候背景场信息和背景场误差协方差矩阵,提出了一种基于变分分析的气温数据估算方法,建立了1995~2007年131个站点的逐小时气温估算数据。结果表明:1逐小时气温估算值与实际观测非常接近,相关系数超过0.9,偏差在±0.1℃以内,能够很好地反映气温的日变化特征;2日平均气温是否准确取决于能否准确地获取一日四次的气温观测,而超过70%的站点历史上不存在02时气温观测,因此需要对02时气温进行准确的估算。与现有的02时气温业务估算方法相比,使用变分估算方法得到的02时气温更为准确,而且从偏差的时间序列来看,由于引入了背景场信息,变分估算方法避免了原有业务估算方法在夏季误差较大的问题。     

一种基于聚类分析的船舶航行工况划分方法

结合船舶航行工况与主机燃油消耗特性的关系,考虑吃水和相对风速影响因素,采用K-means聚类分析方法,实现油耗影响因素的不同航行工况的划分。以某超大型油轮为例,基于船舶航行装载与外部环境天气状态数据,实现了航行工况分类分析以及各工况下影响因素参数区间的确定,为船舶主机燃油消耗分工况匹配模型构建提供了更加精细化的分析基础。     

一种基于视频运动分析的智能码流方法

采用迭代重加权最小二乘（IRLS）方法计算连续两帧图像的光流,根据光流计算的结果估计视频监控场景的运动状态,将场景分为静止、一般运动、剧烈运动,并分别制定不同的码流存储策略,实验表明,该方法能对监控场景的常见运动行为识别并分类,具有一定的鲁棒性,应用该方法可以减少冗余视频帧对存储资源的占用,扩充敏感监控数据的存储能力。     

离散求和法应用于空气弹簧ANSYS多步分析

列举了空气弹簧ANSYS仿真过程中存在的一些问题和难点。介绍了EQ6111空气弹簧的结构和材料特点,并针对性地建立了空气弹簧的有限元模型。针对空气弹簧分析过程中所存在的气压载荷问题,采取了多步分析的思路。在此思路的基础之上,采用离散求和法编写胶囊容积计算宏,应用于空气弹簧的垂向和横向静态力学性能分析,并将分析结果与试验结果和前人分析结果进行了比较,取得了较高的模拟分析精度,并且大大提高了仿真过程的连续性和可控制性。     

我国省区农业生产条件差异的聚类分析

农业生产条件是农业生存与发展的根本保证,也是一个地区、一个国家经济增长的主要基础,区域生产条件是决定区域产业发展水平和经济增长实力的关键．通过对农业生产条件设定的几个指标,通过聚类分析的结果,对各地区农业生产条件的差异及其特征进行定量和定性分析．     

基于Elman神经网络的汽油机过渡工况空燃比多步预测模型

为了减小车用汽油机空燃比传输延迟对空燃比控制精度的影响,提出一种基于Elman神经网络的空燃比多步预测模型.通过对空燃比数学模型的分析,确定神经网络空燃比多步预测模型的输入向量,同时,为了提高过渡工况空燃比预测精度,在神经网络输入向量中增加反映空燃比变化趋势的导数信息.对HL495发动机过渡工况实验数据进行学习,采用梯度算法对Elman神经网络的权值进行调整.研究结果表明：采用该方法能精确预测过渡工况空燃比,预测模型的最大误差小于1%,平均误差小于0.5%.该预测模型可用于实现车用汽油机过渡工况空燃比的精确控制,提高车用汽油机过渡工况排放性能.     

基于模态分析的发动机风扇叶片损伤诊断方法

结构故障诊断主要包括结构损伤识别、结构损伤定位、结构损伤程度的标定和评价三个方面内容。而频率、振型、频率和振型相结合的指标在结构故障诊断的三个方面各有优缺点。通过航空涡轮发动机风扇叶片建模,并在其上模拟出健康和损伤状态,选取频率、振型、频率和振型相结合的三类指标,借助ANSYS仿真与BP神经网络,验证了基于模态分析的发动机风扇叶片损伤诊断方法的可行性,并从数值上指出兼顾振型和频率的指标预测效果最优,也具有一定的工程实际意义。