摘要：总装精度测试是飞行器地面测试的重要内容,以飞行器控制舵装配精度参数测试为例,研究将机器视觉影像测量技术应用于飞行器总装过程机械量的测试中。根据机器视觉影像测量法的基本原理,对影响测量精度的几个问题及测量不确定度进行分析,找出他们之间的内在关系,设计研制了一套用于飞行器控制舵装配精度参数测试的机器视觉影像测量系统。实验结果表明,该系统能够满足飞行器控制舵装配精度参数的测试需求,显著提高了测试效率,测量精度可达0.03mm。

摘要：针对渐开线圆柱直齿轮齿距偏差的自动测量问题,研究了一种基于机器视觉的影像测量方法;该方法利用影像测量系统摄取被测圆柱直齿轮端面图像,根据齿距偏差的定义设计了齿距偏差自动测量程序;该程序能自动采集待测齿轮图像,并通过图像预处理、拟合圆算法、构造分度圆、提取测量点等一系列处理,最终计算出每个齿距偏差,从而计算出齿轮的单个齿距偏差、齿距累积偏差和齿距累积总偏差;搭建了影像测量系统对该方法进行了实验验证,对实验结果进行了比较分析,分析结果表明齿距偏差测量的重复性精度优于6μm,所述方法和系统能够实现齿距偏差的有效检测。

摘要：当来流速度过大或在大攻角来流工况下,潮流能水轮机叶片边界层会发生流动分离,导致获能效率降低,甚至会使叶片发生失速破坏。针对上述问题,该文将涡流发生器(VGs)理论与水轮机叶片设计相结合,开展VGs对潮流能水轮机叶片流动分离现象的抑制机理研究。以NACA63418翼型设计的潮流能水轮机叶片为研究对象,分别建立带和不带VGs的叶片三维模型,应用CFD方法研究VGs对潮流能水轮机叶片的流动分离特性影响。结果表明:水轮机叶片流动分离主要发生在吸力侧表面叶根部分,随着流速的增大会沿叶根向叶尖径向扩展;VGs能有效减小水轮机叶片吸力侧表面分离区域,抑制流动分离现象发生;在该研究中,安装VGs后水轮机叶片整体获能性能提升明显,获能系数增加0.5%~5.0%,且能增加潮流能水轮机运行稳定性。

摘要：将涡流发生器(VGs)流动控制理论引入到水轮机叶片设计领域,开展涡流发生器对潮流能水轮机叶片流动分离效应的抑制机理及水动力学特性研究。以NACA4418翼型为研究对象,分别建立基础翼型段和带VGs翼型段的潮流能水轮机翼型三维模型,应用CFD方法研究不同VGs排布方式、间距、高度以及长度参数对翼型段水动力性能的影响。结果表明:翼型段上安装VGs能有效减缓流动分离,合理的VGs排布方式可有效提高翼型的最大升力系数,正向排布优于反向排布,VGs间距为25 mm、高度为5 mm、长度为17 mm时对翼型段改善效果最佳,各组带VGs翼型最大阻力系数都增大约5%,翼型整体性能上升。利用水槽试验的方法验证仿真模型的准确性。此外,通过对翼型段进行二维流场分布以及VGs背流侧进行静压分布研究,进一步揭示VGs的作用机理。

摘要：以提高柔性叶片水轮机获能能力为目的,通过理论数值计算和试验分析,结合负获能区对柔性叶片水轮机的影响,对柔性叶片水轮机的导流罩形式进行研究。通过改变影响导流罩水动力学性能的几个重要参数,分别对柔性叶片导流罩进行水动力学数值模拟,得出水动力学特性较优的柔性叶片水轮机导流罩结构形式。

摘要：以流体力学相似理论为基础,借鉴其在风力发电机中的应用经验,对潮流能发电水轮机力特性进行分析。根据潮流能发电水轮机和小比尺试验模型的相似关系,得到潮流能发电水轮机与小比尺试验模型之间的力特性关系,探索潮流能发电水轮机尺寸缩放对其力特性的影响规律。设计比例模型试验,通过对不同尺寸叶轮的受力进行测量与对比,验证相似理论在潮流能发电水轮机力特性分析中的正确性,为潮流能发电水轮机的模型试验研究和水轮机设计提供一定的参考。

摘要：针对潮流能水平轴水轮机的水动力学特性的特殊要求,采用直接数值优化方法进行潮流能水平轴水轮机叶片翼型优化设计,得到最大相对厚度介于12%~40%之间、适用于从叶片尖部到根部的7个不同厚度的OUC-TTXXX潮流能水平轴水轮机专用翼型,数值模拟和模型水槽试验结果表明所设计的OUC-TT-XXX潮流能水平轴水轮机翼型族具有良好的水动力学性能。

摘要：潮流能水平轴水轮机设计过程涉及的参数、算法较多,但有一定规律可循。在现有理论基础和实践经验之上,制定一套相对标准的设计流程,并开发出一款水轮机辅助设计软件,使水轮机设计方便高效。根据水轮机设计流程搭建水轮机设计软件整体框架;结合动量理论、叶素理论、Wilson叶片设计模型推导叶片设计模块算法,运用叶素-动量理论分析叶片及水轮转子载荷模块算法;软件框架设计与其模块算法分析为设计潮流能水平轴水轮机设计软件奠定坚实基础。并以设计20与50 kW水轮机为例,设计出的水轮机获能效果满足工程要求,验证设计软件算法可靠。

摘要：为预测所设计水轮机的水动力学性能,分别采用滑移网格与多参考系的旋转模型在ANSYS workbenchFluent中对设计的潮流能水轮机进行数值模拟,得到不同桨距角、不同尖速比下水轮机的轴向力系数、扭矩系数、功率系数。利用3D打印技术制作水轮机模型,并在实验水槽中进行模型实验。实验表明,所设计的水轮机具有较好的水动力学性能,实验值与2种旋转模型数值模拟对比表明,利用滑移网格旋转模型比利用多参考系旋转模型进行数值模拟得到的结果更加精确,计算时间相应有所增加。另外,利用滑移网格的方法得到不同尖速比下水轮机转子叶片的正负压力分布规律,可为水轮机工况分析与水轮机叶片加工制造提供指导。

摘要：针对500 k W海洋能示范工程的工程目标,以50 k W潮流能水轮机为例,结合实际海域的海洋环境资源条件,采用座底式支撑结构,应用水动力学软件对整个装置在实际工况下所受的海洋环境载荷进行数值模拟,参照海洋结构物设计规范对装置进行稳定性校核。借助AWE技术,对支撑结构在环境载荷作用下的静态、动态响应和可靠性进行有限元分析,分析结果对指导座底式潮流能水轮机设计具有一定的参考价值。