气动分布式参数系统的计算与应用

气动分布式参数系统的计算与应用

一、气动分布参数系统的计算及应用(论文文献综述)

赵琴[1](2021)在《考虑风速风向联合概率分布的风力机叶片疲劳寿命研究》文中提出风力发电行业经过高速发展期,目前处于出质保期的故障频发阶段,叶片是风力机获取风能也是机组承受主要载荷的关键部件,高昂的维修、更换费用促使风电运维各方都将叶片的有效使用寿命作为降本增效的关键。随着风力机叶轮直径和轮毂高度的增加,大气边界层内气流对风力机产生较大的影响,如何挖掘动态来流的非平稳非均匀性并建立有效的风速模型,将其结合到叶片疲劳载荷对准确计算叶片疲劳寿命值并确保机组安全有效运行至关重要。为精确计算叶片疲劳寿命评估值,本文基于风力发电机组轮毂处实测风速风向数据结果,以“风的非高斯特性分析”-“叶片气动载荷分析”-“叶片疲劳寿命分析”的递进式研究思路,分别对非高斯风速风向联合分布概率模型、动态来流及实测风力机叶片气动载荷的变化规律、叶片全风向区间寿命计算模型进行系统研究,为风电场叶片服役期间的寿命预测和叶片运维管理提供技术支撑。主要研究工作包括:(1)提出非高斯Lévy指数风速模型,建立非高斯风速风向联合分布概率模型。基于Lévy进程的非高斯性,利用脉动冲击理论,建立非高斯Lévy指数风速模型,采用离散-连续混合联合分布模型描述十六个风向变化特性,根据多年风力机轮毂处实测风速风向数据建立风速风向联合模型,使用决定系数判定概率密度函数的拟合情况。实例分析表明,相比于常用的高斯风速Weibull分布模型,本文提出的非高斯Lévy指数风速风向联合概率分布模型拟合精度更高,能精确表现出机组轮毂处风速的非高斯特性,非高斯风速风向联合分布概率模型为进一步计算叶片寿命奠定理论基础。(2)使用CFD仿真方法模拟简化非高斯风速模型获得叶片气动载荷,与叶片实测机械载荷进行对比验证。采用CFD仿真方法模拟不同风向不同风速情况,探讨叶片气动压力及应力、位移变化规律,并模拟简化非高斯风速模型获得叶片的气动载荷。通过在叶片上粘贴集成应力传感器,获取叶片实时载荷变化,经过滤波处理将实时数据通过模块化系统处理存储与并行化计算,以可视化智慧风电平台体现。通过实例对比分析,CFD仿真方法模拟简化非高斯风速模型与实测过程获得叶片的挥舞弯矩和摆振弯矩变化趋势较相似,确认了CFD仿真方法与实测叶片载荷方法结果的一致性、有效性。(3)提出基于全风向区间风力机叶片寿命的计算方法,对比其它两种间接寿命计算方法。基于风速风向数据频域法,根据全风向区间应力损伤方法通过修正窄带过程,得到宽带过程不同区间叶根的损伤值,获取叶片全风向区间叶片寿命计算方法。作为“风的非高斯特性分析”、“叶片气动载荷分析”的应用与延拓,通过实例分别计算传统叶片寿命值、实测叶片寿命值及全风向区间叶片寿命值,对比表明传统计算方法存在高估风险,实测叶片计算方法与本文提出的计算方法结果相近,较接近叶片实际运行情况。本文提出的方法能够结合叶片材料进行分析,为风电场在役叶片的疲劳寿命计算提供一种具有应用价值的新方法。

郭瑾[2](2021)在《树脂基复合材料热解层模型及高温热物性测试研究》文中进行了进一步梳理高超声速飞行器在大气层内飞行时受到剧烈的气动热作用,热防护系统对飞行器的安全至关重要。树脂基防热复合材料具有低导热、低密度和热解吸热等优点,但在气动热作用下材料发生复杂的物理化学变化,至今,树脂基复合材料热响应模型仍然未考虑气压、升温速率对树脂基复合材料热响应的影响;而且,其热解层的高温热物性缺乏有效的测量方法。因此,二者均是高超声速飞行器热防护系统优化设计的技术瓶颈,亟待解决。在传热学、流体力学、物理化学、材料试验等学科交叉基础之上,本文开展树脂基复合材料热解层模型及高温热物性测试研究。建立了含气压的树脂基复合材料的热解层数学模型,发现了材料内部热解气体的“积聚”和“回流”现象,给出了树脂基复合材料热防护机制的构成比例。首先,基于传热学、流体力学、物理化学等相关理论,结合原始材料层、热解层和炭化层的连续性方程与动量守恒方程,推导出含气压及热解气体流动的各层能量守恒方程,补充气体状态方程与达西公式,建立含气压的树脂基复合材料热解层数学模型。其次,采用二阶中心差分格式和一阶向前差分格式对该数学模型进行离散得到隐式差分方程组,并利用MATLAB对其进行编程。最后,利用该程序对TACOT的热响应进行数值模拟,与试验结果符合较好;并计算分析了PICA在不同环境气压、不同树脂质量分数下的热响应。数值结果表明:(1)环境气压影响热解气体流动状态。随着环境气压超过某一临界值,热解气体在材料内部出现明显的“积聚”与“回流”现象。(2)PICA材料的主要热防护机制由材料热容吸热、表面热辐射和热解气体热阻塞效应组成,但热解气体的热阻塞效应随时间逐渐减弱;同时,在材料内增加树脂质量分数,热解气体的热阻塞效应增强。获得了树脂基复合材料变升温速率下热解层热解速率公式,构建了含气压和升温速率的热解层模型,揭示了升温速率对热响应的影响规律,有助于降低飞行器热防护系统中的冗余设计。树脂基复合材料热解是一个涉及高温、相变、物理化学变化的复杂过程,升温速率可影响材料内部树脂热解速率,进而影响材料内部温度分布、气压分布、热解气体流动等。为了获得升温速率对树脂基复合材料热响应的影响,基于树脂基复合材料热失重试验,利用Levenberg-Marquardt算法获得了PICA材料变升温速率下的热解速率公式。将该公式引入到含气压的热解层模型中,使用差分法对其进行离散、编程,利用该程序对PICA材料的热响应进行数值模拟;并利用含气压和升温速率的热解层模型对星尘号飞行器飞行热环境下PICA材料的热响应进行了计算。数值结果表明:使用高升温速率下材料热解速率计算得到的碳/酚醛复合材料表面温度和背面温度均较低;星尘号飞行器飞行热环境下PICA材料热解气体的回流现象导致PICA材料背面温度开始升温时刻提前,但材料表面处热解气体热阻塞效应耗散热量随之下降,材料表面温度升高,表面辐射散热量提高,背面温升明显下降。研制了一套树脂基复合材料高温热物性测试系统,提出了材料热物性参数辨识方法,实现了树脂基复合材料高温热物性的测量。热解层是一个非常复杂且持续变化的固-气两相区域,针对其高温热物性参数难以测量问题,研制出树脂基复合材料高温热物性的测量仪器,该测量仪器由测试系统、数据采集系统、试件输运系统和气压控制系统四个系统组成;并编写了相关参数辨识程序,由研制的测量仪器与辨识程序组成树脂基复合材料高温热物性测试系统。利用该测试系统对真空浸渍工艺制备的碳/酚醛复合材料高温热物性进行了测量。试验结果表明:研制的树脂基复合材料高温热物性测试系统能够测量出碳/酚醛复合材料的高温热物性参数;材料未发生热解时,随着温度的升高,碳/酚醛复合材料试件导热系数和比热容均逐渐增大、热扩散系数逐渐减小;材料开始热解时,导热系数、比热容和热扩散系数曲线均出现了明显的转折点;随着温度继续增加,三者整体均呈非线性上升趋势。

陈珉芮[3](2021)在《蒸汽温度压力调节阀气动噪声特性与降噪技术研究》文中提出在石油、冶金、化工、电力等产业中开展热电联产工程,可实现余热的回收利用,提高能源利用率,有效缓解能源短缺的压力。在热电联产工程中,蒸汽温度压力调节阀是一种将上游蒸汽的温度、压力调节为下游供热用户所需值的关键设备。随着我国工业化的不断发展,蒸汽温度压力调节阀面临的工况条件日渐严苛,其调节性能、减振降噪性能和安全性能需进一步提高。目前国产的温度压力调节阀尚存在诸多不足,其中噪声问题较为突出。因此,本文以分体式蒸汽温度压力调节阀为对象,采用实验与数值模拟相结合的方法,分别对调节阀的压力调节部件和温度调节部件的气动噪声特性及相应的降噪方法进行了研究。本文的主要工作和成果如下:(1)采用数值模拟的方法对分体式蒸汽温度压力调节阀中压力调节部件的流动特性和气动噪声特性进行了研究。结果表明,压力调节部件的理想流量特性曲线为直线型;压力调节部件套筒和阀瓣节流孔处蒸汽的速度、压降和湍动能随开度的增大而减小;阀体下腔与出口流道的连接段形成了收缩扩张喷口,连接段内蒸汽的速度、压降和湍动能随开度增大而增大。小开度的情况下,压力调节部件气动噪声的主要声源位于阀瓣节流孔处;随着开度增大,压力调节部件的主要声源逐渐向阀体下腔与出口流道连接段转移。压力调节部件的气动噪声在宽频范围内连续分布,其中低中频噪声较突出。压力调节部件的远场噪声的总声压级随开度的增大而减小,且沿蒸汽流动的方向逐渐衰减。(2)根据压力调节部件的气动噪声特性,通过设置多孔板等降噪元件,开展降噪技术研究,分析了不同降噪元件的降噪机理和降噪效果。研究表明,多孔板从节流作用和小孔扩散两个方面对压力调节部件起到降噪作用。多孔板对压力调节部件的低中频噪声具有较好的减弱作用,设置多孔板后远场噪声监测点上气动噪声总声压级的平均减小量为7.80dB。在多孔板的基础上,提出了一种螺旋降噪元件,该元件节流作用较弱,主要利用小孔扩散原理实现对压力调节部件的降噪。研究表明,螺旋降噪元件对压力调节部件的低中频噪声具有较好的减弱作用,设置该元件后远场噪声监测点上气动噪声总声压级的平均减小量为8.26 dB。对比发现,螺旋降噪元件对噪声总声压级的减弱作用与多孔板相近,但其流通性能更好,对压力调节部件的调节性能影响更小。(3)对分体式蒸汽温度压力调节阀中温度调节部件的喷嘴开展实验研究,得到了喷嘴的流量与压力的关联式。基于喷嘴实验的结果,对温度调节部件的流动特性和气动噪声特性进行数值模拟研究。结果表明,蒸汽在温度调节部件内的压降较小,说明对蒸汽的压力调节主要由压力调节部件完成。减温水经喷嘴以雾化液滴的形式进入温度调节部件,迅速汽化为相变蒸汽,并主要以相变蒸汽的形式在温度调节部件的流道内流动。随着相变蒸汽的扩散,流道截面的平均温度降低、平均流速降低。流道内喷嘴出口处的湍动能和声功率级最大,是气动噪声的主要声源。温度调节部件的气动噪声在宽频范围内连续分布,且中高频噪声较突出。远场噪声的总声压级沿着蒸汽流动的方向逐渐衰减。(4)基于温度调节部件的气动噪声特性,提出了确保温度调节效率的同时能减弱气动噪声的喷嘴设置方式。研究表明,随着喷嘴数量的增加,相变蒸汽在温度调节部件流道内的分布更均匀,流道截面的平均速度增大,流道内的湍动能减小,远场噪声的总声压级减小。综合考虑喷嘴的成本和降噪效果,以双喷嘴为最优选择。基于双喷嘴的设置,研究发现,随着喷嘴与温度调节部件流道轴线夹角的减小,流道内湍动能和声功率级减小,温度调节部件的中高频噪声声压级减小,远场噪声的总声压级减小。研究表明,减温水以双喷嘴平行喷入的方式进入温度调节部件,对温度调节部件的降噪效果最好。

崔彦[4](2021)在《智能形变调温服装设计及舒适性测评研究》文中研究指明自我国发布“十二五”科学和技术发展规划以来,国家提出大力支持、培育和发展战略性新兴产业,推动智能制造和新材料的发展。“十四五”计划再次强调需要加快、壮大新材料和绿色环保等产业的发展。本文结合高性能服装设计、节能环保材料、智能可穿戴设备和服装热舒适性研究,为智能调温服装领域的相关研究提供数据和理论支持。人类作为恒温动物,体温需保持在一个非常窄的变化范围内,然而当环境变化太频繁或超出人体的调节能力时,人类需要通过适当地增减衣服以平衡周围气候的变化,保持身体热平衡,否则,人体将面临过热或过冷的危险。此外,频繁的冷热变化可能会导致免疫力降低。因此,服装对于人体的热调节起着至关重要的作用,但传统服装由于其恒定的隔热性能,对于人体的热调节能力有限。在许多情况下,人类依赖供热通风与空气调节系统(HVAC)来达到热平衡,然而使用HVAC会造成极大的能源浪费,引发温室效应。近年来,纺织和服装研究领域的学者致力于开发各种新型材料和高性能纺织品,已经研发的热调节材料包括碳纳米材料、形状记忆合金(SMA)、相变材料(PCM)、具有生物力学响应的纺织品、连续片状式的充气服装等。尽管相关领域已经取得了重大进展,但开发具有高舒适度、灵活响应、低成本、环保、可以快速制造的调温服装仍具有挑战。在过去的15年中,有关软体机器人(Soft Robotic)技术和机制的研究快速发展,该方向涉及许多领域,如可穿戴设备、医疗设备和物品抓取等,软体机器人具有更大的灵活性和人机交互安全性,流体驱动是主要的驱动原理之一。受流体驱动软机器人技术的启发,本文提出了一种充气形变智能调温服装,利用调节衣间静止空气层厚度来改变服装的隔热性能。空气作为一种无穷无尽的绿色资源,具有无成本、无重量、绿色环保等多种优点。与现有的充气式调温服装相比,本研究中设计的气动调温结构具有良好的隔热性、透气性和舒适性,制作成本低并且适用于大规模工业制造,具体的主要内容和结论包含以下几点:(1)柔性气动结构的设计与制备首先,本课题建立了柔性气动结构的设计和制备方法,基于静止空气层隔热原理和自然、人造结构作为形变灵感,设计开发了多种气动形变结构,分别为单向形变、双向形变、一体化气动结构,以及由负泊松比结构衍生的表面气动结构和柔性支架气动结构;基于Rhino和Grasshopper构建了气动形变结构的参数化设计模型,结合人体热分布地图,优化气动结构的设计方法;通过实验确定柔性气动结构的最优制造参数。研究比较了不同参数硅胶材料的特性,确定最终的硅胶材料为Ecoflex00-30和Ecoflex 00-50;针对一体化气动结构的制造,镂空孔洞间隙不可小于7mm;硅胶浇筑的黏连时间需控制在55-65min之间;最后讨论了中间隔离层材料的选择和气动结构大规模制造的潜力。(2)充气调温材料基础性能测试与表征基于柔性气动结构设计、制造了 5种不同配置的充气调温材料,并选择了典型的保暖材料进行对比实验。实验比较在不同配置下,充气调温材料基本性能、手感舒适性、抗压性和耐水洗性方面的差异。研究分别分析了充气调温材料的厚度变化率、透湿率、回潮率、抗弯刚度、手感舒适性、保形性和耐用性的结果。结果表明,充气调温材料厚度变化可达4-23倍;充气和外层面料的增加对调温结构的透湿性有影响;镂空比例越大的结构透湿性越好;结构的回潮率优于羊毛混纺面料,与化纤保暖填充棉相近;抗弯刚度和手感舒适性结果表明高镂空比充气结构手感优于低镂空比结构,单层和双层试样的手感优于复合试样;相比传统的隔热材料,充气调温材料具有极好的抗压性,可以抵抗重于自身27倍的外部应力;耐用性实验表明,气动调温结构可以至少清洗100次而不会损坏。(3)充气调温材料及服装热湿舒适性测评本文运用出汗热护式热板仪和出汗暖体假人对充气调温材料的热湿性能进行分析和对比,并利用CBE Thermal Comfort在线工具研究充气结构的调温能力,最后利用傅里叶红外线光谱测试材料反光隔热性。研究表明,充气会增加调温结构的隔热性能,减小透湿性能,不同类型的充气调温试样具体热湿舒适性变化不一。外层面料会在充气期间增强结构的隔热性;热阻结果表明硅胶的镂空率与热阻成反比;随着充气量上升,调温结构的热阻越高;在充气之前,多层充气调温试样的热阻保持在非常低的水平,但充气后热阻显着提高(15倍),明显高于普通试样。湿阻变化与热阻相似,多层织物的湿阻要比单层织物更高;硅胶的镂空率与湿阻成反比;控制硅胶镂空率可以同时实现低湿阻和高保温性能;不同的充气调温材料可用于不同的保暖服装设计中,具有灵活的应用可能性。在气动调温服装的设计中,包覆气动结构的外层面料应该选取防风且透气、透湿材质,以减小由充气带来的湿阻上升;研究还针对充气结构热湿参数的变化给出了充气调温服装的设计建议。同时,与已有的充气调温服装的热湿舒适性对比发现,本文开发的充气调温材料热舒适性优于已有市售的充气服装。根据PMV-PPD模型计算,充气调温材料具有良好的调温能力和节能潜力,充气调温材料可覆盖的热舒适范围高于普通隔热材料,是传统隔热材料的3-4倍;标准有效温度(SET)和热舒适范围(TCR)分析结果发现,充气调温材料可以在更宽的温度范围内保持人体的热舒适性。(4)智能充气系统设计与开发智能充气形变调温服装开发离不开智能充气系统,本文基于充气调温材料,为其开发了针对性的智能控制系统。首先研究构建了智能充气系统的理论基础,讨论了服装隔热性、工作强度与新陈代谢三者的关系,其次建立了充气量与隔热性能,以及充气时间与环境温度的函数关系。各参数的函数关系构建为智能充气系统的设计提供了理论基础,在此基础上本文设计了智能充气系统的程序流程,介绍了系统的主要组件参数,并进行了电路设计。研究搭建的智能充气系统可实现系统的智能控制和数据可视化,系统可以根据环境温湿度的变化调节智能充气服装的充气量,还可以实现对穿着者环境参数的收集和读取。依照充气系统的程序,开发人员可以在源代码中自由调节系统的充气时长,充气/放气的温、湿度激活点。最后,研究对智能充气系统未来的发展方向进行了展望。本课题对于流体驱动的柔性结构进行了多维度的设计,构建了充气形变结构的设计体系;对充气形变调温材料的基本特性、表征和热湿舒适性进行了深入研究;分析了充气对于形变结构的各项参数影响,并总结了变化规律,为后续调温服装的设计提供理论依据和指导;建立了充气时长和环境参数之间的关系;研发了智能充气系统。本课题结合了服装设计、纺织先进材料、智能可穿戴设备、服装热湿舒适性和参数化设计等多个研究方向。研究结论和方法为新兴调温材料和智能调温服装研发提供了数据和理论支持,对于智能服装设计、个人热管理系统、节能环保材料的研究具有重要意义。

薛蕊[5](2021)在《时速250公里以上货运动车组振动特性及安全性研究》文中研究说明随着快速货运需求的加大,我国在标准动车组技术标准的基础上研发了时速250公里以上货运动车组,其车体地板上安装有扣件用来固定小型集装器。货运动车组目标运营速度高达350km/h,高速运行工况下,动车组车体与集装器之间可能出现结构振动。相较于客运动车组,货运动车组载重增加,不确定的运载工况对列车运行安全性亦将造成一定的影响。为此,本文开展了时速250公里以上货运动车组振动特性与安全性研究,主要内容如下:(1)建立了“车-集装器”耦合动力学模型。基于车辆动力学理论,考虑车体与集装器之间力学连接关系,和集装器重心空间位置变化,推导了货运动车组集装器、车体、构架、轮对等部件的运动方程,建立了全刚性“车-集装器”耦合动力学模型和考虑柔性车体的“车-集装器”耦合动力学模型。采用结果对比方法,验证了模型的正确性。(2)研究了货运动车组“车-集装器”耦合动力学性能受地板扣件连接参数影响的振动敏感性。基于全刚性“车-集装器”耦合动力学模型,研究了车体地板扣件连接参数对货运动车组车体振动的影响;分析了直线和曲线运行工况下,货运动车组中集装器、构架、柔性车体不同运行速度的耦合振动特性;对比了考虑“车-集装器”耦合关系和不考虑二者耦合关系的货运动车组振动特性结果的差异性;获得了不同地板连接参数下,构架至车体和车体至集装器的垂向和横向加速度频响函数特性。研究结果表明,地板扣件连接参数对车体和集装器的振动影响较大,对构架振动影响较小;不考虑车体与集装器耦合关系模型的振动结果,与扣件参数较大的耦合模型的结果类似;扣件参数不仅改变车体至集装器的频响函数,也会影响构架至车体的频响函数。基于以上分析结果,给出了工程中地板扣件参数的建议值。(3)研究了瞬态横风载荷对货运动车组振动特性的影响。基于Cooper理论建立了瞬态横风风谱,获得了不同运行速度和平均风速下作用于车辆的瞬态风载荷。将风载荷施加到“车-集装器”耦合动力学模型中,获得了货运动车组中车体、构架和集装器等部件在横风载荷与轨道不平顺耦合作用,和其单独作用下的振动特性。结果表明,车体和集装器垂向和横向振动能量以及构架横向振动能量集中在5Hz以内;构架垂向振动能量受轨道不平顺激励影响比较大,可高达50Hz;集装器在车体内部的摆放位置对其在横风载荷工况下的振动有较大的影响等。(4)研究了货运动车组在多因素组合工况下的运行安全性。采用正交实验方法,选取我国高铁线路因素和集装器装载质量因素作为变量进行正交仿真实验。车体内分成多个区域,并考虑不同区域上集装器不同的装载质量,以脱轨系数、轮重减载率与倾覆系数等作为安全性评价指标,结合极差分析、方差分析等方法,开展不同影响因素对安全性的贡献率分析,获得了货运动车组的不利运行工况。在不利工况的基础上,研究了货运动车组在不同集装器重心横向偏移量和不同重心高度下的运行安全性。研究表明,货运动车组在不利工况运行条件下满足安全性运行的要求;线路因素对车辆的安全性影响最大;将车体分成三区域,放置不同质量的集装器时,中部集装器的质量对车辆运行安全性影响较明显。货运动车组运行过程中应重点监测轮重减载率。本文图105幅,表35个,参考文献193篇。

王铃玉[6](2021)在《低压动叶可调轴流通风机气动设计方法及流场特性研究》文中研究说明动叶可调轴流通风机相较于传统轴流风机可以依据风机实际运行的流量和转速的变化适当调整动叶安装角,可满足多工况范围,当流量和转速发生大幅度变化时,避免风机呈现恶劣工况,极大提升了工作效率和能源转换率,广泛应用于航空航天和石油等工业领域。动叶可调轴流通风机的气动设计和流场特性直接影响工况运行性能,因此对动叶可调轴流通风机的气动性能优化设计就尤为重要,对响应国家节能减排政策有着切实意义。根据动叶可调轴流通风机现有设计参数,对轴流风机进行初始参数化结构设计,基于叶栅气动力基本方程确定气流参数,采用神经网络算法选定轮毂比和设计工况效率,确定最佳设计工况点,并利用损失模型验证非设计工况点气动效率。设计计算动叶、静叶几何参数,通过对比分析多种叶型升力系数和型阻系数确定叶片翼型。建立弯曲理论对叶片进行参数化建模优化,利用包覆使得各基元截面二维叶型可准确弯曲至对应圆弧截面,再将三维叶型轮廓进行重心积叠拉伸成三维几何模型。通过三维流场仿真模拟对动叶可调轴流风机设计工况点和非设计工况点流场特性进行分析,并验证变换动叶安装角时的流场特性。改变其安装角范围验证设计通风机的动叶可调可行性,再进行三维气动分析和仿真确认设计的合理性。根据NUMECA气动分析结果对风机多目标气动性能进行优化,确定优化变量并对其依据权重向量分配优化约束,选用kriging近似模型利用遗传算法优化全压效率和压比综合目标函数,将动叶三维造型参数化拟合进行多目标参数优化。经过对动叶可调轴流风机的多工况气动性能优化,设计的轴流风机的效率和压比与技术指标相差不超过1%,与理想性能曲线重合,说明了气动设计和优化合理性。经过动调性能验证后绘制性能图谱,以便后续加工制造。

莫海涛[7](2021)在《集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制研究》文中认为集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺将快速钻进和高效排渣结合,代表着煤矿区地面大直径钻孔先进钻进技术的发展方向之一。我国煤矿区地质条件复杂,不同强度的富水性地层分布广泛,导致空气钻进过程中经常出现反循环不连续、排渣效率低等问题,严重制约钻进效率的提升。针对地层富水性不一的实际情况,提出利用孔底一定高度水柱密封体产生的压力以支撑反循环的形成与稳定的新思路,研究大直径集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制,探索适用于不同富水性地层的大直径钻孔快速钻进方法,具有重要的现实意义。论文以国家重点研发计划课题“复杂地层地面大直径救援井高效钻进及安全透巷技术(2018YFC0808202)”为依托,采用理论分析、数值模拟、相似实验、现场试验等手段,开展了集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制研究。首先研究了水柱密封反循环钻进技术原理,构建了基于Ф178mm双壁钻杆及Ф850mm集束式潜孔锤的水柱密封反循环物理模型,并以气液两相流相关理论为基础,对反循环过程流型判别及转换等理论进行分析,为论文的研究提供理论支撑。其次通过建立数值仿真模型,采用计算流体动力学方法,以水柱密封反循环过程中的进气量Q、液柱高度H及内管返高h三项关键技术参数为基础,完成正交数值模拟计算,得到了一组能够形成水柱密封反循环的参数匹配模拟方案和三组未能形成反循环的方案,对比分析得出水柱密封反循环的形成是一个由孔底双循环逐步向全孔反循环的发展过程,阐述了双循环通道底部压力在水柱密封反循环形成过程中的变化规律。研制了一套可视化相似实验装置,完成了相似模拟实验,对进气量Q、液柱高度H和内管返高h三项关键参数进行了实验分析,得到了h分别为14m及18m情况下,水柱密封反循环形成的Q-H参数匹配临界值曲线;结合数值模拟计算结果,揭示了水柱密封反循环形成机理。基于多相流模型分析软件的二次开发,以500m深的大直径孔为例,分析了携液量为0.1~0.7m3/min情况下垂直内管气液两相流流动特性,同时基于改进后的三相流模型,分析了携液量为0.1~0.7m3/min及固相含量为3%~6%情况下垂直内管气液固三相流流动特性,得到了内管反循环通道底部压力与孔深的对应变化关系,为水柱密封反循环钻进过程的关键参数控制选择提供参考。最后通过反循环排水试验及钻进排渣试验,验证了水柱密封反循环理论研究成果,并结合大直径孔实际钻进情况,完善了水柱密封反循环钻进工艺方法,同时对集束式气动潜孔锤结构设计进行优化改进。本文研究成果为集束式气动潜孔锤钻进提供了较为合理的水柱密封反循环工艺方法,对大直径钻孔高效钻进技术研究应用具有理论指导与工程借鉴意义。

赵峰[8](2021)在《叶轮机械部件三维参数化优化研究》文中研究说明长期以来,叶轮机械在我国经济社会发展和军事国防建设中持续发挥着不可或缺的重要作用。设计出先进高效、结构紧凑、经济应用型的叶轮机械越来越成为现代叶轮机械设计制造领域的美好愿景。本文构建了一套应用广泛的叶轮机械部件三维参数化优化设计平台,并以轴流压气机、离心压缩机、蜗壳和向心涡轮等具体叶轮机械部件对参数化优化平台的可靠性进行评估。另外,本文还对叶轮机械中迷宫密封进行参数化研究。主要内容包括以下三个方面:1.将参数化设计、数值计算与优化算法有机结合,搭建了一个叶轮机械部件三维参数化优化平台。文中对参数化设计方法进行简要介绍,紧接着论述研究中涉及到的优化算法,然后对两者进行耦合,形成本文构建的叶轮机械部件三维参数化优化平台。通过轴流压气机Rotor37叶片和Krain压比为4.7的离心叶轮两个典型算例对参数化造型的可靠性进行数值验证,结果均表明优化平台中的三维参数化方法具有一定的准确性和可行性。2.采用所构建的优化平台对某型进气蜗壳展开三维参数化优化研究。首先对该型蜗壳进行数值计算与气动分析,然后基于参数化优化平台对蜗壳展开参数化建模与优化研究,最后对优化结果进行分析。结果显示,优化后蜗壳的总压恢复系数比原始设计提高1.0007%,总压损失较原始设计降低19.73%。3.采用所构建的优化平台对某型向心涡轮开展三维参数化优化研究,还对优化后的向心涡轮进行了轮背迷宫密封结构参数化研究。首先对该型向心涡轮进行数值计算与气动分析,然后基于参数化优化平台对向心涡轮叶轮、导叶分别展开参数化建模与多目标性能优化研究,最后对优化结果进行分析。在优化后的向心涡轮基础上,本文还对轮背迷宫密封进行参数化研究,并计算涡轮的泄漏量和轴向力。结果显示,优化后向心涡轮的等熵效率比原始设计提高2.364%,总压比较原始设计提高0.129%;对于本文研究的某型向心涡轮而言,采用迷宫密封可以显着抑制轮背空腔处泄漏,其中涡轮轴向力和泄漏量的平均减少率分别为5.543%和24.495%。

黄乾[9](2021)在《面向旋转声源的高分辨率声源定位算法研究》文中研究指明噪声污染现如今已经是三大主要环境问题之一,在各类机械设备产品中,又尤以旋转机械产生的噪声最为显着,其往往与旋转机械的故障以及结构设计存在着紧密联系,而且还严重危害人体健康。利用麦克风阵列进行声源定位可以有效辨识声源特性和预测声场辐射特性,有助于从根本上控制噪声源。由于旋转声源存在多普勒效应,而且声源位置与扫描网格点无法实时对应,常规的声源定位方法无法定位旋转声源。针对该问题,本文围绕旋转声源的高精度高分辨率定位展开研究,主要内容如下:(1)对旋转声源的多普勒效应进行了理论推导和数值仿真,分析了由多普勒效应引起的频率和幅值波动。针对旋转声源定位的主要问题,提出了两种旋转声源波束形成方法——基于相位平均的波束形成方法(Phase Averaging Beamforming,PA-BF)和基于时域去多普勒技术的波束形成方法(Time-domain De-doppler Beamforming,TD-BF)。PA-BF的优势在于操作简单,且所有适用于静止声源的方法都可以直接应用到此框架中;TD-BF的优势在于可以完全消除多普勒效应,还能够避免频域去多普勒对于声源运动的低速小位移限制。数值仿真考察了所述的两种方法的适用范围,并验证了所述方法的有效性和抗噪性。(2)在PA-BF和TD-BF基础上开发高分辨率算法。将经典的解卷积算法(Deconvolution Approach for the Mapping of Acoustic Sources,DAMAS)引入到相位平均波束形成的模型中,得到高分辨率定位算法PA-DAMAS,并推导出一个表征声源定位分辨率的点扩散函数(point spread function,PSF)。基于等效源假设以及时域去多普勒波束形成建立旋转声源的能量传播前向模型,引入正则化求解方法LASSO(Least Absolute Shrinkage and Select Operator)和LAR(Least Angle Regression),得到基于时域去多普勒的高分辨率算法TD-LASSO和TD-LAR。随后通过数值仿真验证了方法的有效性。(3)开展旋转声源定位试验研究。在消声室的试验中,本文所述方法能够成功定位出旋转蓝牙音箱的单频声源以及工业风扇气动噪声源,且工业风扇声源主要位于叶梢位置。在风机生产车间中,变转速轴流式风机的测试结果显示该风机的气动噪声源主要位于叶片后缘靠近叶梢的位置,推测可能是尾缘涡脱落噪声。试验结果还表明对于宽频噪声而言,中心频率越高,噪声源强度越低,同时声源位置也沿着风机径向逐渐向外移动。另一台轴流式风机试验结果表明,本文所述方法能够准确识别叶片上加装的涡流发生器引起的翼尖涡噪声源。本文研究了旋转声源定位方法,然后结合波束形成的能量传播前向模型,开发出面向旋转声源的高分辨率定位方法,并通过试验验证了算法的有效性。除此之外,本文所述方法可以准确定位出轴流式风机的气动噪声源以及涡流发生器的翼尖涡噪声源,从而能够对旋转机械的声学故障诊断以及降噪设计提供一定的技术支持。

王祥祥[10](2021)在《KJS-Y型降尘风机叶轮结构设计及气动性能研究》文中进行了进一步梳理KJS-Y型降尘风机是一种除尘设备,多应用于矿井下的掘进工作面、采煤工作面、带式输送机转载点等作业环境。该降尘风机是借鉴轴流风机以及大量工程应用基础设计而成,从现场的使用效果看,目前存在诸多需要改进之处,如叶轮结构可靠性差、使用寿命短等问题需要解决。为提高该降尘风机工作性能,本文对其叶轮几何结构进行理论计算,基于计算流体力学(CFD)对计算模型及叶轮关键参数进行仿真,并通过有限的实验条件,分别探讨了叶轮参数和优化前后叶轮对除尘性能的影响。本文主要工作内容如下:(1)采用孤立翼型设计方法和变环量设计方法对叶轮气动参数以及叶片各剖面气流参数进行了理论设计;选择合适的叶轮与轮毂联接方式,并结合计算得到的叶轮结构尺寸对叶轮进行三维造型。(2)利用ANSYS中Fluent模块针对除尘过程进行模拟仿真,分析在除尘过程中降尘风机内部流场速度和压力的分布情况,通过仿真结果,对计算模型与初始模型进行对比分析,得到计算模型各项性能指标明显提升。(3)对叶轮各参数(轮毂比、叶片数量、叶片安装角、叶片弦长、叶片扭转角和叶顶间隙)进行单因素仿真试验确定各因素水平;基于各参数的正交试验,提出降尘风机除尘性能综合指标判定公式,得到叶轮各参数的影响顺序为:叶片数>安装角>叶片弦长>叶顶间隙>轮毂比>叶片扭转角,并通过回归分析和参数优化得出实际最佳叶轮参数组合,验证实际最优方案比初始叶轮模型综合性能参数提高了 38.9%;通过对4种叶片(径向叶片、前弯叶片、前掠叶片和弯掠叶片)进行仿真结果对比,结果表明弯掠叶片能够有效改善内部气流流动情况。(4)基于现场的实验条件分析叶轮转速、叶片数和叶片安装角对集流器入口风速的影响,并将初始叶轮和优化后叶轮对比实验,实验结果得到优化后的叶轮相对于原始叶轮集流器入口截面的风速提升了 28.6%。本文结合理论、模拟仿真与实验,研究叶轮结构对KJS-Y型降尘风机除尘性能的影响,研究结果丰富了降尘风机叶轮的理论内容,对于提高降尘风机叶轮的研制水平以及提高除尘性能具有一定的参考意义。图[54]表[23]参[90]

二、气动分布参数系统的计算及应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、气动分布参数系统的计算及应用(论文提纲范文)

(1)考虑风速风向联合概率分布的风力机叶片疲劳寿命研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号表
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
        1.1.1 课题研究的背景
        1.1.2 课题研究的意义
    1.2 风速风向联合概率模型研究现状
    1.3 叶片气动载荷及应力/应变研究现状
        1.3.1 叶片气动载荷的研究现状
        1.3.2 叶片应力/应变的研究现状
    1.4 叶片疲劳寿命分析研究现状
    1.5 目前研究存在的问题、本文的研究内容及课题来源
        1.5.1 存在的问题
        1.5.2 本文的研究内容
        1.5.3 课题来源
    1.6 研究内容框架
第2章 风速风向联合分布概率模型
    2.1 引言
    2.2 非高斯风速模型
        2.2.1 高斯风速模型
        2.2.2 非高斯过程特性
        2.2.3 非均匀非平稳来流风场的特性
        2.2.4 非高斯Lévy指数风速模型
    2.3 实测风速的非高斯特性
        2.3.1 时域过程的非高斯性
        2.3.2 频域过程的非高斯性
        2.3.3 不同机组位置风速的非高斯性
    2.4 风速及风向联合分布概率模型
        2.4.1 离散-连续混合联合分布模型
        2.4.2 风向概率模型
        2.4.3 非高斯风速及风向联合分布概率模型
        2.4.4 模型参数拟合方法及拟合结果判定标准
    2.5 非高斯风速及风向联合概率模型实例分析
        2.5.1 联合概率模型计算分析
        2.5.2 模型参数拟合分析
    2.6 本章小结
第3章 风速风向联合作用的叶片气动载荷研究
    3.1 引言
    3.2 风轮空气动力学基本理论及叶片的流固耦合分析
        3.2.1 风轮动量理论及叶素理论
        3.2.2 叶片的流固耦合分析
    3.3 叶片模型参数及建模分析
    3.4 不同风向、风速叶片气动压力分布
        3.4.1 不同风向叶片气动压力分布
        3.4.2 不同风速叶片气动压力分布
    3.5 不同风向、风速叶片载荷分布
        3.5.1 不同风向叶片应力、位移分布
        3.5.2 不同风速叶片应力、位移分布
    3.6 动态来流下气动载荷的模拟计算
        3.6.1 动态风速函数与流场分析
        3.6.2 动态来流动压对比与气动载荷模拟
    3.7 本章小结
第4章 基于采集数据的叶片气动载荷分析及验证
    4.1 引言
    4.2 风力机叶片载荷测量技术的研究
        4.2.1 载荷测量方法
        4.2.2 载荷的测量
    4.3 数据处理及软件系统功能实现
        4.3.1 俘获矩阵与信号调理和存储
        4.3.2 智慧风电监控平台的实现与数据输出
    4.4 实测载荷与模拟载荷对比分析
    4.5 本章小结
第5章 全风向区间叶片的疲劳寿命计算方法
    5.1 引言
    5.2 疲劳损伤理论
        5.2.1 线性累积损伤理论
        5.2.2 雨流计数法
        5.2.3 非零平均应力的等效转换
    5.3 全风向区间风速疲劳寿命计算法
        5.3.1 应力损伤概率密度函数
        5.3.2 风速风向JPDF的频域分析方法
        5.3.3 全风向区间风速累积疲劳寿命计算
    5.4 风力机叶片的全风向区间风速疲劳寿命计算法
        5.4.1 叶片风向区间疲劳寿命计算方法与复合材料参数
        5.4.2 叶片模态分析与应力分析
        5.4.3 叶片应力时程计算与寿命计算流程
    5.5 叶片疲劳寿命实例计算对比
        5.5.1 传统算法的叶片疲劳寿命计算
        5.5.2 实测数据的叶片疲劳寿命计算
        5.5.3 风向区间的叶片疲劳寿命计算
        5.5.4 三种算法对比分析
    5.6 本章小结
第6章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在读期间发表论文清单
致谢
附录 A 复合叶片铺层参数
附录 B 数据标定对比值

(2)树脂基复合材料热解层模型及高温热物性测试研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
符号说明
1 绪论
    1.1 课题来源及研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 树脂基复合材料
        1.2.2 树脂基复合材料热响应模型
        1.2.3 树脂基复合材料热物性测试方法
    1.3 本文的研究内容
2 树脂基复合材料热响应的基本理论
    2.1 引言
    2.2 非稳态导热
        2.2.1 导热微分方程
        2.2.2 定解条件
        2.2.3 考虑表面烧蚀的非稳态导热问题
    2.3 流体运动的基本方程组
    2.4 数值计算方法
        2.4.1 数值模型离散方法
        2.4.2 求解离散方程的三对角阵算法
        2.4.3 导热问题数值解法
    2.5 本章小结
3 含气压的树脂基复合材料热解层模型及其数值模拟
    3.1 引言
    3.2 含气压的树脂基复合材料热解层模型
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 数学模型
        3.2.3 数值方法
        3.2.4 计算流程
    3.3 热解层模型验证及相关数值模拟
        3.3.1 热解层模型验证
        3.3.2 PICA材料内部热解气体流动的分析
        3.3.3 PICA材料热防护机制的分析
    3.4 本章小结
4 升温速率对树脂基复合材料热响应的影响
    4.1 引言
    4.2 树脂基复合材料热解层模型的完善
        4.2.1 含升温速率的热解速率方程
        4.2.2 含气压和升温速率的热解层模型
        4.2.3 数值求解方法
    4.3 不同升温速率下PICA材料热响应分析
        4.3.1 变升温速率下PICA材料热解速率
        4.3.2 升温速率对PICA材料热响应影响分析
    4.4 本章小结
5 星尘号飞行热环境下树脂基复合材料热响应分析
    5.1 引言
    5.2 星尘号飞行热环境
    5.3 PICA材料热响应
        5.3.1 变热流条件下的程序验证
        5.3.2 星尘号热环境下气压和升温速率对PICA热响应影响
    5.4 本章小结
6 树脂基复合材料高温热物性测量与辨识方法
    6.1 引言
    6.2 碳/酚醛复合材料的制备
        6.2.1 原材料
        6.2.2 制备工艺
    6.3 树脂基复合材料高温热物性测试系统的研制
        6.3.1 测量仪器与测试步骤
        6.3.2 树脂基复合材料高温热物性参数辨识方法
    6.4 碳/酚醛复合材料高温热物性的测量
        6.4.1 试件的制备
        6.4.2 碳/酚醛复合材料热物性参数测量数据及分析
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(3)蒸汽温度压力调节阀气动噪声特性与降噪技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 蒸汽温度压力调节阀
    1.3 气动噪声研究现状
        1.3.1 气动声学的发展
        1.3.2 气动噪声
    1.4 蒸汽温度压力调节阀的压力调节部件气动噪声研究现状
        1.4.1 阀门气动噪声产生机理与噪声特性
        1.4.2 阀门气动噪声的降噪技术
    1.5 蒸汽温度压力调节阀的温度调节部件气动噪声研究现状
        1.5.1 喷水减温
        1.5.2 雾化喷嘴
    1.6 目前存在的问题
    1.7 本文主要研究工作
2 调节阀的压力调节部件流动特性与气动噪声特性研究
    2.1 压力调节部件流动特性研究
        2.1.1 流动特性数值模拟方法
        2.1.2 数值模拟方法验证
        2.1.3 压力调节部件几何模型与边界条件
        2.1.4 压力调节部件理想流量特性分析
        2.1.5 压力调节部件内的蒸汽压力分析
        2.1.6 压力调节部件内的蒸汽流速分析
        2.1.7 压力调节部件内的蒸汽湍动能分析
    2.2 压力调节部件气动噪声特性研究
        2.2.1 压力调节部件气动噪声产生机理
        2.2.2 气动噪声的数值模拟方法
        2.2.3 压力调节部件内气动噪声声源分析
        2.2.4 压力调节部件远场噪声特性分析
    2.3 本章小结
3 调节阀的压力调节部件降噪技术研究
    3.1 多孔板降噪性能研究
        3.1.1 多孔板的几何特征
        3.1.2 多孔板降噪机理研究
        3.1.3 多孔板降噪效果分析
    3.2 螺旋降噪元件降噪性能研究
        3.2.1 螺旋降噪元件的几何特征
        3.2.2 螺旋降噪元件降噪机理研究
        3.2.3 螺旋降噪元件降噪效果分析
        3.2.4 螺旋降噪元件结构优化
    3.3 多孔板与螺旋降噪元件性能对比
        3.3.1 多孔板与螺旋降噪元件流通性能对比
        3.3.2 多孔板与螺旋降噪元件对压力调节部件调节性能影响的对比
        3.3.3 多孔板与螺旋降噪元件的降噪性能对比
    3.4 本章小结
4 调节阀的温度调节部件流动特性与气动噪声特性研究
    4.1 温度调节部件工作原理
        4.1.1 温度调节部件结构
        4.1.2 温度调节部件内的能量守恒与转化
    4.2 减温水喷嘴的流动特性研究
        4.2.1 减温水喷嘴结构特征与工作原理
        4.2.2 减温水喷嘴实验
        4.2.3 减温水喷嘴实验结果
        4.2.4 减温水喷嘴出口流速的数值研究
    4.3 温度调节部件稳态流场研究
        4.3.1 温度调节部件数值模拟方法
        4.3.2 温度调节部件内相变蒸汽分布与温度分析
        4.3.3 温度调节部件内流速分析
    4.4 温度调节部件气动噪声特性研究
        4.4.1 温度调节部件内气动噪声声源分析
        4.4.2 温度调节部件远场气动噪声特性分析
    4.5 本章小结
5 调节阀的温度调节部件降噪技术研究
    5.1 减温水喷嘴数量对温度调节部件噪声的影响
        5.1.1 不同数量减温水喷嘴的边界条件
        5.1.2 减温水喷嘴数量对温度调节部件稳态流场的影响
        5.1.3 减温水喷嘴数量对温度调节部件气动噪声的影响
    5.2 减温水喷嘴的角度对温度调节部件噪声的影响
        5.2.1 减温水喷嘴角度对减温器稳态流场的影响
        5.2.2 减温水喷嘴角度对温度调节部件气动噪声的影响
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 本文主要工作总结
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介与攻读博士学位期间取得的科研成果

(4)智能形变调温服装设计及舒适性测评研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与课题意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状和前沿
        1.2.1 智能可穿戴设备及智能服装
        1.2.2 调温服装和材料分类及前沿
        1.2.3 服装热湿舒适性测评方法
    1.3 研究创新点
    1.4 技术路线与研究方法
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
第2章 柔性气动结构设计与制备
    2.1 引言
    2.2 柔性气动结构的灵感来源
        2.2.1 隔热性能灵感来源
        2.2.2 形变结构灵感来源
    2.3 柔性气动结构设计与制备
        2.3.1 单向气动结构设计与制备
        2.3.2 双向气动结构设计与制备
        2.3.3 表面气动结构设计与制备
        2.3.4 柔性支架气动结构设计与制备
        2.3.5 柔性支架气动结构设计与制备
        2.3.6 气动形变结构的参数化设计
    2.4 柔性气动结构的制造参数
        2.4.1 气动结构材料的选择
        2.4.2 镂空孔洞间距及排列方式
        2.4.3 硅胶层黏结时间测定
        2.4.4 硅胶浇注工具开发
        2.4.5 中间层材料的选择
        2.4.6 大规模制造潜力分析
    2.5 本章小结
第3章 充气调温材料基础性能与表征
    3.1 引言
    3.2 实验设计
        3.2.1 实验样本设计
        3.2.2 基本性能测试实验方案
        3.2.3 手感舒适性测试实验方案
        3.2.4 保形性测试实验方案
        3.2.5 耐用性测试实验方案
    3.3 结果与分析
        3.3.1 充气调温材料厚度变化率分析
        3.3.2 充气调温材料透湿率分析
        3.3.3 充气调温材料回潮率分析
        3.3.4 充气调温材料抗弯刚度分析
        3.3.5 充气调温材料手感舒适性分析
        3.3.6 充气调温材料保形性分析
        3.3.7 充气调温材料耐用性分析
    3.4 本章小结
第4章 充气调温材料及服装热湿舒适性测评
    4.1 引言
    4.2 实验设计
        4.2.1 出汗热护式热板仪实验方案
        4.2.2 出汗暖体假人测试实验方案
        4.2.3 充气调温能力测试实验方案
        4.2.4 红外线透过率实验方案
    4.3 结果与分析
        4.3.1 充气对调温材料隔热性能的影响
        4.3.2 充气对调温材料透湿性能的影响
        4.3.3 充气对调温材料蒸发传热效率的影响
        4.3.4 充气调温服装热湿舒适性对比分析
        4.3.5 调温材料调温能力与节能潜力分析
        4.3.6 充气调温材料反光隔热性能分析
    4.4 本章小结
第5章 智能充气系统设计与开发
    5.1 引言
    5.2 智能充气系统的理论基础
        5.2.1 服装隔热性、工作强度与新陈代谢的关系
        5.2.2 充气调温服装充气量与隔热性能的关系
        5.2.3 智能充气系统充气时间与环境温度的关系
    5.3 智能充气系统的设计与测试
        5.3.1 智能充气系统程序流程
        5.3.2 智能充气系统程序主要组件
        5.3.3 智能充气系统电路介绍
        5.3.4 智能充气系统的实际应用
    5.4 本章小结
第6章 结论和展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录
    附录1 出汗暖体假人测试结果
    附录2 智能充气系统程序源代码
    附件3 智能充气系统主板参数
攻读学位期间学术科研情况
致谢

(5)时速250公里以上货运动车组振动特性及安全性研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 选题的研究背景及意义
    1.2 车辆系统动力学研究进展
    1.3 瞬态横风载荷对车辆的振动影响研究进展
    1.4 货运列车重心偏移对安全性的影响研究及方法
        1.4.1 重心偏移对安全性的影响研究进展
        1.4.2 实验设计方法
    1.5 论文章节安排及技术路线
        1.5.1 论文技术路线
        1.5.2 论文章节安排
2 货运动车组车-集装器耦合作用模型
    2.1 车-集装器耦合刚性模型
        2.1.1 集装器受力分析及运动微分方程
        2.1.2 车体受力分析及运动微分方程
        2.1.3 构架受力分析及运动微分方程
        2.1.4 轮对受力分析及运动微分方程
    2.2 轮轨接触模型
        2.2.1 轮轨接触关系
        2.2.2 轮轨力求解
        2.2.3 轮轨匹配关系
    2.3 悬挂部件动力学模型
    2.4 车辆系统参数及刚体振动模态
    2.5 高速货运动车组车辆刚柔耦合系统动力学模型
        2.5.1 刚柔耦合动力学理论
        2.5.2 车辆动力学模型部件弹性化处理
        2.5.3 车体弹性模态
    2.6 动力学计算线路参数
        2.6.1 曲线线路参数
        2.6.2 线路不平顺激扰
    2.7 货运动车组动力学模型验证
        2.7.1 车体加速度
        2.7.2 轮轨作用力
    2.8 本章小结
3 货运动车组车体-集装器耦合振动特性研究
    3.1 振动问题研究方法
    3.2 随机振动功率谱及传递函数
        3.2.1 平稳随机过程的功率谱
        3.2.2 车辆系统振动传递函数
    3.3 地板连接扣件参数对车体-集装器系统刚性模型的振动影响
        3.3.1 扣件力学参数对车体系统振动特性的影响
        3.3.2 扣件阻尼参数对车体-集装器系统垂向振动的影响
        3.3.3 扣件阻尼参数对车体-集装器系统横向振动的影响
    3.4 地板连接扣件参数对柔性车体-集装器系统模型的振动影响
        3.4.1 直线工况垂向振动
        3.4.2 直线工况横向振动
        3.4.3 曲线工况垂向振动
        3.4.4 曲线工况横向振动
    3.5 货运动车组频率响应函数(FRF)
        3.5.1 垂向加速度频响函数
        3.5.2 横向加速度频响函数
        3.5.3 线路工况对车体-集装器间频响函数的影响
    3.6 本章小结
4 货运动车组瞬态横风致耦合振动效应研究
    4.1 风载荷模型
        4.1.1 风速模型
        4.1.2 高速列车气动力计算
    4.2 瞬态横风载荷的加载与模型的选择
        4.2.1 风载荷加载方式对货运动车组车体振动的影响
        4.2.2 刚性/柔性车体对横风载荷作用下车体振动的影响
    4.3 瞬态横风载荷对货运动车组系统振动的影响
        4.3.1 时域特征
        4.3.2 频域特征
    4.4 安全性指标
    4.5 本章小结
5 货运动车组多因素组合工况的运行安全性研究
    5.1 多因素组合工况研究的必要性
    5.2 正交实验基本原理
    5.3 正交实验的因素分析及实验水平的确定
        5.3.1 线路条件与运行速度组合因素的分析及水平确定
        5.3.2 货运动车组集装器的装载工况确定
    5.4 货运动车组不利工况正交实验
        5.4.1 线路不利工况方案设计
        5.4.2 不利运行工况仿真结果分析
    5.5 货运动车组不利工况的确定
    5.6 基于集装器装载因素的正交实验
        5.6.1 正交实验结果方案及结果分析
        5.6.2 基于轮重减载率和倾覆系数的二次验算
    5.7 不利工况运行安全性分析
    5.8 本章小结
6 结论与展望
    6.1 论文的主要结论
    6.2 论文的主要创新点
    6.3 展望
参考文献
附表1
附表2
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(6)低压动叶可调轴流通风机气动设计方法及流场特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 动叶可调结构设计
        1.2.2 气动性能优化
        1.2.3 动叶叶型优化
        1.2.4 叶片造型
    1.3 研究主要内容和重点
第二章 基于神经网络动叶可调轴流通风机初始参数化设计
    2.1 动叶可调轴流风机设计要求
        2.1.1 叶栅气动力基本方程
        2.1.2 结构参数设计
        2.1.3 气流参数设计
    2.2 最佳设计工况点选取
        2.2.1 人工神经网络
        2.2.2 基于神经网络选取初始设计工况点
        2.2.3 非设计工况点气动效率验证
    2.3 本章小结
第三章 动叶可调轴流通风机叶轮气动结构优化
    3.1 叶片主要参数设计
        3.1.1 动叶片参数设计计算
        3.1.2 后导叶参数设计计算
    3.2 翼型设计
    3.3 弯曲理论参数化建模优化
        3.3.1 三维扭曲积叠规律
        3.3.2 基元截面弯曲理论
        3.3.3 基于弯曲理论叶片三维造型
    3.4 气动性能计算
        3.4.1 一维气动性能
        3.4.2 二维气动性能
        3.4.3 动叶可调可行性验证
    3.5 本章小结
第四章 动叶可调轴流通风机三维流场特性分析
    4.1 流场特性三维模拟分析
        4.1.1 设计工况流场特性分析
        4.1.2 非设计工况流场特性分析
    4.2 动叶可调特性分析
    4.3 本章小结
第五章 多目标流场特性优化
    5.1 优化设计流程
    5.2 基于遗传算法构建优化数学模型
        5.2.1 优化变量
        5.2.2 优化约束
        5.2.3 目标函数
        5.2.4 权重向量
        5.2.5 近似模型及算法
    5.3 多目标三维优化
        5.3.1 参数化拟合建模
        5.3.2 优化风机性能
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书

(7)集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 集束式潜孔锤
        1.2.2 反循环钻进工艺
        1.2.3 气力提升工艺
        1.2.4 垂直管多相流
    1.3 存在问题与发展趋势
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究方法与技术路线
2 水柱密封反循环物理模型
    2.1 水柱密封反循环钻进技术原理
        2.1.1 起始阶段
        2.1.2 发展阶段
        2.1.3 稳定阶段
    2.2 水柱密封反循环物理模型
        2.2.1 模型选取依据
        2.2.2 模型主要参数
        2.2.3 模型分析设计及说明
    2.3 两相流流动模型基本方程
        2.3.1 流体流动基本参数
        2.3.2 均相流动模型方程
        2.3.3 分相流动模型方程
        2.3.4 漂移流动模型方程
    2.4 垂直气液两相流流型
    2.5 流型判别准则及压降计算
        2.5.1 流型转化
        2.5.2 压降预测模型
    2.6 垂直气液两相流传热模型
        2.6.1 井眼环空与管内温度分布
        2.6.2 传热计算关键参数求解
    2.7 本章小结
3 孔底反循环起始瞬态分析
    3.1 孔底流体特性参数
    3.2 正交模拟方案设计
    3.3 数值计算模型及方法
        3.3.1 模型建立
        3.3.2 计算方法选择
        3.3.3 几何模型及网格划分
        3.3.4 边界条件设定
        3.3.5 流场的初始化
        3.3.6 算法选取
    3.4 结果分析
        3.4.1 压差
        3.4.2 气相质量流量
        3.4.3 液相质量流量
        3.4.4 瞬态反循环的发展过程
    3.5 瞬态反循环的形成机理
    3.6 本章小结
4 水柱密封反循环模拟实验
    4.1 相似模拟实验系统
    4.2 实验流程
    4.3 实验过程
        4.3.1 实验方案设计
        4.3.2 实验过程
    4.4 实验结果分析
        4.4.1 反循环临界值
        4.4.2 反循环形成机理
        4.4.3 反循环动力及效率
    4.5 本章小结
5 反循环通道多相流流动特性分析
    5.1 气液两相流模型求解
        5.1.1 边界条件
        5.1.2 求解方法
    5.2 反循环通道两相流模拟计算结果
        5.2.1 压力和温度分析
        5.2.2 不同气液量下孔底压力和液面高度
    5.3 反循环通道三相流模型基本方程
    5.4 反循环通道三相流模型计算结果
        5.4.1 相同携液量下的温度与压力分析
        5.4.2 不同携液量下的压力分析
    5.5 本章小节
6 水柱密封反循环现场试验研究
    6.1 反循环排水试验
    6.2 反循环钻进及排渣试验
        6.2.1 先导性试验
        6.2.2 改进试验
    6.3 水柱密封反循环钻进控制方法
    6.4 集束式潜孔锤结构改进
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
作者简历
学位论文数据集

(8)叶轮机械部件三维参数化优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 叶轮机械部件参数化研究现状
        1.2.2 叶轮机械部件优化研究现状
        1.2.3 叶轮机械中迷宫密封参数化研究现状
        1.2.4 目前存在问题
    1.3 本文主要内容
2 数值计算方法
    2.1 引言
    2.2 数值计算方法与NUMECA相关操作
        2.2.1 网格绘制
        2.2.2 控制方程
        2.2.3 湍流模型
        2.2.4 收敛标准
    2.3 本章小结
3 叶轮机械部件三维参数化优化平台
    3.1 引言
    3.2 优化平台构建
        3.2.1 参数化造型
        3.2.2 优化算法
        3.2.3 耦合计算
    3.3 参数化方法案例验证
        3.3.1 轴流压气机Rotor37
        3.3.2 Krain离心压气机
    3.4 本章小结
4 某型进气蜗壳参数化优化
    4.1 引言
    4.2 蜗壳数值计算与分析
        4.2.1 蜗壳简介
        4.2.2 网格划分
        4.2.3 数值模型及求解设置
        4.2.4 计算结果分析
    4.3 蜗壳优化研究
        4.3.1 参数化建模
        4.3.2 优化计算
    4.4 本章小结
5 某型超临界二氧化碳向心涡轮参数化优化
    5.1 引言
    5.2 向心涡轮数值计算与分析
        5.2.1 向心涡轮简介
        5.2.2 网格划分
        5.2.3 数值模型及求解设置
        5.2.4 计算结果分析
    5.3 向心涡轮叶轮优化
        5.3.1 叶轮参数化建模
        5.3.2 叶轮优化计算
    5.4 向心涡轮导叶优化
        5.4.1 导叶参数化建模
        5.4.2 向心涡轮多目标优化
    5.5 SCO2向心涡轮轮背迷宫密封参数化研究
        5.5.1 迷宫密封模型
        5.5.2 轴向力分析
        5.5.3 迷宫密封参数化研究
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(9)面向旋转声源的高分辨率声源定位算法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
符号清单与术语
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 静止声源定位研究现状
        1.2.2 旋转声源定位研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 旋转单极子声源的波束形成方法
    2.1 引言
    2.2 静止单极子声源的波束形成方法
        2.2.1 静止单极子声源的信号传播前向模型
        2.2.2 静止声源的波束形成方法
    2.3 旋转单极子声源的波束形成方法
        2.3.1 旋转单极子声源的信号传播前向模型
        2.3.2 旋转声源的多普勒效应分析
        2.3.3 旋转声源的波束形成方法
    2.4 旋转声源波束形成方法的数值仿真
    2.5 本章小结
第3章 旋转单极子声源的高分辨率定位方法
    3.1 引言
    3.2 旋转声源的高分辨率定位方法
        3.2.1 基于相位平均的高分辨率声源定位
        3.2.2 基于时域去多普勒的高分辨率声源定位
    3.3 旋转声源高分辨率定位的数值仿真
    3.4 本章小结
第4章 旋转声源试验及应用
    4.1 引言
    4.2 消声室试验
        4.2.1 旋转蓝牙音箱试验
        4.2.2 工业风扇试验
    4.3 轴流式风机试验
        4.3.1 变转速轴流式风机测试
        4.3.2 涡流噪声源定位试验研究
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 主要创新性与应用
    5.3 不足与展望
参考文献
作者简历

(10)KJS-Y型降尘风机叶轮结构设计及气动性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 课题来源
    1.2 KJS-Y型降尘风机简介
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 轴流风机叶轮设计研究现状
        1.3.2 叶轮机械数值模拟研究现状
    1.4 课题研究目的和研究内容
        1.4.1 课题研究目的
        1.4.2 课题研究内容
2 降尘风机叶轮几何结构设计及特性参数分析
    2.1 降尘风机气动设计方法与选择
        2.1.1 叶栅设计与孤立翼型设计方法选择
        2.1.2 等环量与变环量设计方法选择
    2.2 降尘风机叶轮空气动力设计
        2.2.1 叶轮气动参数计算
        2.2.2 叶片各截面参数计算
    2.3 叶轮结构
        2.3.1 叶片与轮毂联接方式
        2.3.2 叶片造型
    2.4 降尘风机主要性能参数
        2.4.1 流量
        2.4.2 压力
        2.4.3 功率
        2.4.4 效率
    2.5 本章小结
3 降尘风机除尘过程数值模拟研究
    3.1 降尘风机数值计算过程
        3.1.1 流体动力学基本控制方程
        3.1.2 计算模型建立与网格划分
        3.1.3 设置边界条件与求解参数
        3.1.4 湍流模型的确定
        3.1.5 网格无关性验证
    3.2 计算模型仿真结果分析
        3.2.1 速度分布
        3.2.2 压力分布
    3.3 初始模型与计算模型仿真结果比较
    3.4 本章小结
4 降尘风机气动性能影响因素研究
    4.1 叶轮参数单因素试验设计
        4.1.1 叶轮转速对降尘风机气动性能的影响
        4.1.2 轮毂比对降尘风机气动性能的影响
        4.1.3 叶片数量对降尘风机气动性能的影响
        4.1.4 叶片安装角对降尘风机气动性能的影响
        4.1.5 叶片弦长对降尘风机气动性能的影响
        4.1.6 叶片扭转角对降尘风机气动性能的影响
        4.1.7 径向间隙对降尘风机气动性能的影响
    4.2 叶轮参数正交试验设计
        4.2.1 正交试验设计
        4.2.2 试验结果分析
        4.2.3 优方案的确定
        4.2.4 回归分析
        4.2.5 优化验证
    4.3 弯掠叶片对降尘风机性能的影响
        4.3.1 弯掠叶片
        4.3.2 数值模拟
    4.4 本章小结
5 降尘风机叶轮实验研究与分析
    5.1 实验设备及方法介绍
        5.1.1 实验设备
        5.1.2 实验方法
    5.2 实验结果及分析
        5.2.1 叶轮参数实验结果及分析
        5.2.2 对比实验结果及分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介及攻读研究生学位期间的研究成果

四、气动分布参数系统的计算及应用(论文参考文献)

  • [1]考虑风速风向联合概率分布的风力机叶片疲劳寿命研究[D]. 赵琴. 新疆大学, 2021
  • [2]树脂基复合材料热解层模型及高温热物性测试研究[D]. 郭瑾. 北京交通大学, 2021(02)
  • [3]蒸汽温度压力调节阀气动噪声特性与降噪技术研究[D]. 陈珉芮. 浙江大学, 2021(01)
  • [4]智能形变调温服装设计及舒适性测评研究[D]. 崔彦. 东华大学, 2021(01)
  • [5]时速250公里以上货运动车组振动特性及安全性研究[D]. 薛蕊. 北京交通大学, 2021(02)
  • [6]低压动叶可调轴流通风机气动设计方法及流场特性研究[D]. 王铃玉. 北京石油化工学院, 2021(02)
  • [7]集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制研究[D]. 莫海涛. 煤炭科学研究总院, 2021(02)
  • [8]叶轮机械部件三维参数化优化研究[D]. 赵峰. 大连理工大学, 2021(01)
  • [9]面向旋转声源的高分辨率声源定位算法研究[D]. 黄乾. 浙江大学, 2021(09)
  • [10]KJS-Y型降尘风机叶轮结构设计及气动性能研究[D]. 王祥祥. 安徽理工大学, 2021(02)

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气动分布式参数系统的计算与应用
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