摘要：为了提高气膜冷却效率,采用三维雷诺时均(RANS)和代理优化模型,对涡轮叶片吸力面特定位置的扇形气膜孔结构进行优化;将孔间距与直径比(P/d)和孔厚径比(t/d)分别固定为4.5和2.5,仅将扇形孔的倾角α、侧向扩展角β和前向扩展角γ作为设计变量;选取气膜孔下游流向距离s与气膜孔直径d的比值s/d=12区域内的面积平均气膜绝热冷却效率作为目标函数,通过径向基神经网络(RBFNN)构建代理模型,并采用遗传算法搜索最优设计点,从而获得吹风比M=1.5时的扇形气膜孔优化结构,并结合流场计算结果,对优化前后的扇形孔气膜冷却性能进行分析。研究结果表明:较大的气膜孔倾角和侧向扩展角以及较小的前向扩展角有利于改善气膜冷却性能;与基准参考扇形孔相比,优化结构面积平均绝热气膜冷却效率提高18%。

摘要：为改善异型绞线紧压模耐磨损性能,提高异型线缆质量,采用热丝化学气相沉积方法,在孔型经优化设计的扇形孔绞线紧压模内孔沉积了厚度均匀、附着性能优异、相对易于抛光且具有很好的耐磨损性能的硼掺杂微米-本征微米-本征细晶粒复合金刚石薄膜,采用机械自动线抛光、磨料流抛光及手工机械抛光相结合的抛光工艺对内孔工作表面进行抛光,使其整体表面粗糙度Ra值达到50 nm以下,在铜材质扇形分裂导体绞线紧压实际生产应用试验表明,可以替代低效的传统滚轮挤压工艺;采用传统工艺制造的异型电缆表面粗糙度Ra值约为1.027μm,应用金刚石薄膜涂层扇形孔绞线紧压模可以将其表面粗糙度降低到0.473μm,且在截面积更小、质量更轻的情况下获得更小的电阻。

摘要：基于扇形孔的实验数据,提出了一种预测气膜冷却效率的新关联式。综合考虑孔形参数和孔内外流动条件对气膜冷却效率的影响,构建关联式特征系数的代理模型。结果表明:通过实验设计(DOE)获得的优化孔与采用特征系数代理模型获得的优化孔的气膜冷却效率和最优孔形参数基本一致;应用新关联式加速气膜孔形的多置信度优化或优化多气膜孔阵列的具体布局具有显著的工程应用价值。

摘要：采用全息动光弹试验手段 ,对扇形孔破岩的机理进行了理论研究 ,其结论对现场扇形孔爆破设计具有指导意义。

摘要：为了研究扇形孔不同复合扩张角对平板气膜冷却的影响,分别对10°、12°、14°、16°4种复合扩张角的气膜孔的流动和传热特性进行了数值模拟。研究结果表明,4种气膜孔复合扩张角孔型出口下游均出现从中心向上抬升的反向旋转涡对,将主流燃气卷吸进来;较大的复合扩张角孔型使得气膜出流在侧向覆盖相对更宽,可以有效地降低壁面温度;在相同吹风比下(M=0.75~1.75),12°复合扩张角孔型在气膜出流方向(40D范围区域)的平均绝热冷却效率明显要高于其他3种孔;吹风比M=1时,冷气出流复合扩张角增大的同时,冷却效率η≥0.3的覆盖面从X/D≈40减小到X/D≈8。同时,针对侧向扩张12°的7种不同后倾角的扇形孔进行了研究,发现其后倾角(范围10°~14°)的变化对冷却效率有一定的增强作用。研究成果可为燃气轮机透平叶片表面气膜孔的设计及升级改进提供参考。

摘要：为改善燃气轮机热端部件的设计,使用压力敏感漆(PSP)技术对平板气膜冷却进行了实验研究。该技术基于压力敏感涂料氧猝熄光致发光特性,可进行表面压力和气膜冷却效率的测量。分别在不同温度和压力下对PSP的特性进行标定,并编写了实验后处理程序。实验给出了圆孔、扇形孔和扇形后倾孔3种孔型在吹风比为0.5、1.0和1.5时的气膜冷却效率分布。结果表明:圆孔在高吹风比时,冷却气流易吹离表面,冷却效果较差;扇形孔冷却效率随着吹风比的增加而增加,并具有较均匀的横向冷却分布;与扇形孔相比,扇形后倾孔增强了下游的冷气在孔中心线上的分布,减弱了其横向扩展。PSP技术具有分辨率高、可重复性好的特点,能有效用于气膜冷却流动和传热特性的研究。

摘要：气膜冷却技术广泛应用于航空发动机火焰筒、涡轮叶片等热端部件的冷却。与常规圆柱形气膜孔相比,扇形气膜孔冷却效率更高。为更全面地掌握在典型大涵道比商用航空发动机燃烧室火焰筒工作环境下扇形气膜孔气膜冷却效率随几何参数和吹风比的变化规律,采用数值模拟方法研究了扇形气膜孔的流动和换热,分析并讨论了气膜孔板厚度、气膜孔出口宽度、气膜孔入口圆柱段长度、气膜孔倾斜角以及吹风比对扇形气膜孔下游流场和热侧面气膜冷却效率分布的影响。结果表明:在小吹风比条件下,几何参数的变化对冷却效率影响很小;而当吹风比较大时,冷却效率随几何参数的变化规律可能受其他几何参数的交叉影响;几何参数的变化将诱发不同的卵形涡结构,从而对气膜孔下游的冷却效率分布造成较大的影响。

摘要：某金矿7-2^(#)矿体矿岩稳固性差,采矿工艺由浅孔落矿干式嗣后充填采矿法改为中深孔无底柱分段崩落采矿法。为了进一步提高巷道的一次成巷,有效控制地压,提高采场的生产能力,开展了扇形中深孔爆破相似材料试验研究。通过对矿岩进行相似材料模拟,选用了3组不同强度的水泥砂浆试件进行了6次扇形中深孔爆破试验。试验结果表明,无底柱分段崩落法的炮孔密集系数不大于3.1的扇形炮孔,可以达到爆破后形成平整扇形面的目的;爆破效果受到爆破顺势破坏效应和矿体破坏方向双重影响,同时起爆的炮孔最短间距应大于设计抵抗线的2倍以上。该金矿按照试验结果实现了采准巷道掘进一次成巷,经济效益显著。

摘要：为进一步提高航空发动机的冷却效率,对扇形气膜冷却孔进行优化研究,优化参数为直孔段孔长L,前向扩展角α和后向扩展角β,优化目标为气膜孔下游内平均气膜冷却效率。首先对优化变量进行拉丁超立方采样,然后对疏、密两种质量的网格进行有限元分析,得到两种可信度数据,进而构建Co-Kriging代理模型,最后引入遗传算法进行全局寻优,寻找最优的扇形孔结构。在吹风比为1.5的工况下,优化后的直孔段孔长、前向扩展角和后向扩展角分别为2.6D、41°、14°,冷却效率提升了45%。研究结果表明,较小的直孔段和较大的后向扩展角可以有效地抑制肾型涡对的产生,气膜冷却效果更好。

摘要：为了降低矿石大块率,设计更合理、更加符合眼前山的中深孔爆破参数,结合眼前矿山实际,分析眼前山中深孔爆破大块率产生的主要原因进行分析,提出使用扇形孔延时爆破的方式降低大块率;并用间隔装药的方式,提高炸药的利用效率,从而减少大块的产生。采用扇形孔延时爆破的方式,同时改善装药结构,能有效的降低大块率,减少中深孔爆破大块的产生。在实践中取得了良好的效果,降低了金属矿大块率的问题。