主要通风机风量参数检测技术探讨

风量参数的测定是矿井主要通风机安全检测的重要参数。常用的静压差法测得的风机参数比风机实际运行风量要大。在对静压法测风量理论分析的基础上,对静压差计算公式进行修正,使其计算结果符合风机实际工况,所测风量更加准确。     

柴油机涡流室内空气运动的实验研究进展

综述了六十年来世界各国研究者对于柴油机涡流室内空气运动的实验研究的成果，详细评述了研究者采用的实验研究手段及其结论，其中包括作者采用激光多普勒测送仪测量涡流室内空气运动的最新研究结果     

叶根前缘VG对微型轴流风扇性能的影响

为降低微型轴流风扇叶根端壁区域二次流所引起的损失,根据涡流发生器的流动控制思想,提出一种在叶根前缘压力面侧设置微型直板的新型流动控制方法;以某微型轴流风扇为研究对象,采用数值模拟结合实验的方法,重点分析了不同安装角的涡流发生器对轴流风扇气动性能及内部流场的影响;研究结果表明：涡流发生器存在提高风扇静压与静压效率的最佳几何安装角,涡流发生器会对叶轮内部流场产生影响,由涡流发生器所形成的诱导涡与压力侧马蹄涡分支进行掺混,会削弱马蹄涡的强度,在一定程度上抑制了由马蹄涡参与演变成的通道涡的发展,使叶轮流道中流体进行再分配;在宏观方面,结构匹配的涡流发生器可提高风扇的气动性能,当涡流发生器安装角度为15°时,在风扇高效运行区间内同原型风扇相比,安装涡流发生器的风扇其静压最多提高8%,静压效率最大可提升2.4%。对于大轮毂比微型轴流风扇,由通道涡所引起的二次流损失不容忽视,同时在对叶轮进行设计优化时应重视叶根端壁处的结构设计。     

被测导体对CZF1型涡流传感器输出特性的影响

对涡流传感器的工作原理进行了理论探讨,在此基础上,对不同材料的导体在不同厚度进行实验测量,并用O rigin7.0综合分析实验数据,结果表明:被测导体(Fe,Cu,A l)的厚度对输出电压有较大的影响,并给出了修正方法。     

基于微力测量的微纳米测头系统设计及优化

针对国内外研制的微纳米测头测量时无法实时测量测力的大小和方向,无法实时修正不同方向和大小的测力、不同长度测杆受力变形等引起的测量误差的缺点,研制了一种基于六维微力测量原理的自修正微纳米测头系统,可以实时测量测力的大小和方向,进而获得测头位移和变形量的大小和方向,计算出由于测球测杆受力变形引起的测量误差,通过误差修正模型进行实时自修正,提高测头的测量精度。为了实现测头级的测量灵敏度,应用ANSYS软件和正交试验方法进行结构优化设计,确定测头的基本几何尺寸和测头弹性体上测量不同方向测力的最佳测量区域,为后续的测头加工提供理论基础。最终的分析结果证明了测头x和y方向的测量灵敏度可以达到25.5μεz,方向的测量灵敏度可以达到11.7με。     

采用间断空气清除方式的压力测量系统的恢复时间之确定

本文对采用间断清除方式并使用U形管液柱测压计的静压测量系统的恢复时间进行了定量的研究.通过对物理模型的数学分析,成功地得出了可供工程上使用的解析表达式。作者并设计了试验装置,进行了完整的试验,完全证实了所提出的表达式的准确性和实用价值.本文的研究成果对合理地设计及用湿蒸汽试验装置的静压测量系统具有指导作用.     

脉冲涡流参数对金属测厚影响的仿真分析

脉冲涡流(PEC)检测技术是近年发展起来的新型无损检测技术,可以进行金属板材或金属设备的厚度测量,具有频谱宽、信号穿透能力强及精确度高等优点.文中建立了脉冲涡流测厚系统的有限元分析模型,仿真分析脉冲涡流探头参数对金属测厚的影响,包括激励和检测线圈的高度、厚度、内径、匝数等,从而为脉冲涡流检测设备的国产化研究和提高精度提供理论依据.     

多层金属膜厚度的无损测量研究

提出一种用电涡流传感器实现无损在线测量工件金属膜厚度的方法。给电涡流传感器同时施加3种不同频率的激励信号,通过传感器与各层金属膜所感应的电涡密度,可以间接获得2层不同材料的金属膜厚度,同时还可获得传感器与表层被测工件表面的距离。理论分析和实验结果表明了这种方法的可行性。     

一种提高子孔径拼接测量精度的误差修正方法

干涉拼接测量技术主要用于大口径光学器件的测量,由于其能够测量出被测表面的细节,也开始应用于非球面的测量.拼接测量面临的主要问题是拼接测量过程中的误差累积,如何消除拼接误差,尤其对非球面拼接测量的误差修正,是干涉拼接测量的技术关键.本文就拼接误差修正中难以解决的随机误差与高阶波像差问题进行了研究,在研究拼接测量中所引入的误差的基础上,建立了拼接测量的误差修正模型,并提出误差随机修正的方法,实现随机误差和高阶波像差修正.根据所建立的模型和误差修正方法,进行实验验证,实验结果表明,利用误差随机修正技术能够修正随     

发动机轴流风扇流场与声场测量及分析

为探索发动机冷却风扇变转速气流场、声场和噪声传播特性,建造了发动机冷却系统试验台和研制了465Q型发动机轴流风扇。首先,通过调节6挡风扇转速,对风扇轴功率、散热器正面不同半径10测点静压强、总压强和噪声声压级进行了测量,同时完成护风圈出口不同半径6测点静压强、总压强和噪声声压级,以及散热器外不同半径3个方向6测点噪声声压级的测量。然后,计算出风扇变转速流量、全压和效率等特性参数,绘制了风扇变转速散热器正面和护风圈出口气流场和声场压强、风速、声压级分布曲线及风扇变转速性能曲线。最后,根据试验数据拟合出转速-风量、转速-效率等经验计算公式,给出噪声声压级与位移半径和转速之间约束方程式,验证发动机轴流风扇变转速噪声声压级换算满足对数比例定律。通过比较日本机械工程师学会实验统计数据,本研究最大比声压级为37.8 dB在其所测21～38 dB范围内,证明本研究结果达到较高的精确度。经过综合分析阐明了发动机冷却风扇流场与声场主要特征及流动和传播规律,提出了高效低噪风扇优化设计改进的具体措施。本研究结果可为发动机冷却风扇的优化配套设计提供参考。     

水力旋流器内部流场的数值研究

在PIV实验验证的基础上,利用RSM雷诺应力模型和VOF两相流模型对50mm水力旋流器内部流场进行了系统的数值研究.结果表明:旋流器内静压从器壁至中心逐渐下降,静压为0处即为空气柱边界,空气柱内为负压,空气柱的存在增加了分级过程的能量消耗;旋流器内切向速度分布符合组合涡特征,内部为强制涡运动,外部为半自由涡运动;零速包络面是轴向速度方向发生改变的转折面,其上部为柱形,下部为锥形,柱形段直径约为溢流管的23倍;在外旋流区域径向速度方向从旋流器器壁指向中心,内旋流区域存在方向相反、位置相对的径向速度,空气柱内径向速度基本为0.     

EPVC-IB型旋风管流场测定

本文对我校自行研制的EPVC-IB型高效旋风管内流场进行了系统的测定。给出了旋风管的结构参数,特别是分流型芯管几何参数和中孔型底板的影响规律,分析了分流型芯管提高分离效率的原因。文中引出了分离效益的概念,从流场的角度提出了这种管子的结构优化参数。     

EPVC—ⅠA型旋风管流场测定

本文对我院自行研制的高效多管旋风分离器用EPVC-ⅠA型旋风管内的流场进行了系统的测定。给出了旋风管的结构参数特别是导向锥几何参数对流场的影响规律,分析了导向锥提高分散效率的原因。文中提出了准自由涡指数和准强制涡指数计算公式,可用于EPVC-ⅠA型旋风管设计。     

入口压力与冷气流率对涡流管制冷性能影响研究

考虑到切向入口压力与冷气流率两个特定因素对涡流管制冷性能的重要影响，通过系统的实验方法研究了涡流管制冷效应、单位制冷量和绝热效率随此二者因素的变化规律，并以实验数据为依据，给出相应的经验方程．结果表明：当冷气流率不变时，制冷效应、单位制冷量都随入口压力的增大而增大，而绝热效率几乎不受入口压力的影响；在入口压力不变的条件下，制冷效应、单位制冷量和绝热效率都随冷气流率的增大呈现先上升而后下降的趋势，在某一冷气流率下，制冷效应、单位制冷量和绝热效率最大，但是最大值所对应的冷气流率值却完全不同；对于本实验所用的涡流管，给出的经验方程能很好地与实验数据相关联     

NACA埋入式进气口气动特性试验设计优化

为了优化(美国)国家航空咨询委员会(National Advisory Committee for Aeronautics,NACA)埋入式进气口气动特性,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值方法,以阻力、总压恢复系数、出口质量流量和出口马赫数为性能指标,对3个关键几何参数进行了试验设计(design of experiments,DoE).基准工况结果表明,在进气口斜坡侧边靠近主流处有轴向涡产生.DoE结果表明,斜坡角度对性能指标影响大,斜坡扩张角角影响小,出口转折半径对阻力和出口质量流量影响大,且斜坡角度一定时折转半径越小越好.斜坡角度越小,前缘位置马赫数越小,涡管越长,同一截面速度分布越均匀,因此总压恢复系数和出口质量流量越大,且出口气流不均匀度小,气动性能佳.     

汽车悬架减振器绕流涡旋动态特性分析

为了麦弗逊悬架运动造成其翼子板内流场特性多变的问题。通过将该问题简化为绕流圆柱平面流场,首先利用 SST方程对静态的圆柱绕流体模型进行理论计算和仿真,获得了稳定涡旋下的升力、阻力系数及斯特劳哈尔数等特征值。在此基础上,分析空气流速、减振器直径、横向振动频率和振幅等结构和动力学参数对涡旋动态特性的影响,获得了平均升力系数和瞬时阻力系数曲线的拟合方程。结果表明,斯特劳哈尔数的最大误差为5%,简化模型忽略减振器结构的三维效应是可以接受的;脱涡频率与减振器直径的倒数成二次关系;横向振动频率则对动态脱涡频率起到了关键作用,且对流场的压力分布影响显著,而横向振幅对无边界流场条件下的涡旋特性及压力场分布影响不大。     

大管径八流道螺旋喷嘴涡流管流动与传热数值模拟

为了探究大管径涡流管内流场分布规律和冷热分离机理,建立大管径八流道螺旋喷嘴涡流管三维模型,选取甲烷作为工质气体进行数值模拟,并对相关物理场进行重点分析。研究结果表明:涡流管内径向存在一环形区域,内外旋流气体在区域内相互剧烈作用,总压迅速减小,不可逆熵增大,能量快速传递,总温产生分离;同时,在一定入口总压、总温下,调节热端出口背压,涡流管存在最佳的制冷、制热温差以及最优的制冷、制热量,且同一冷流比下,工质气体的单位制冷量要优于单位制热量。     

匀动螺旋单涡管诱导压力场的解析解

推导了在圆柱直管中作均匀运动的螺旋单涡管诱导核外压力场的解析表达式,若令柱管直径趋于无穷大,该表达式也能够描述在无限域中螺旋单涡管诱导核外压力场,假设相对速度场定常且具有螺旋对称性,并利用已获得的涡管诱导相对速度场和相对坐标系下动量方程求其诱导压力场,获得的结果显示：压力场是时间的周期函数,仅当螺旋涡管静止或沿自身的空间螺旋线轴滑移时,螺旋涡诱导的压力场退化为定常场,该退化现象已被实验证实;圆柱直管壁上的压力极值点计算位置与现有实验的测量位置一致,压力公式显示管壁压力脉动频率是均匀分布的,这一结论也与现有压力实验的频域特性相符合。