摘要：针对发动机机油泵新产品设计过程中性能预测难和试验成本高的问题,提出一种将流场数值模拟和神经网络智能建模预测技术联合应用于机油泵产品设计过程的新方法。结合机油泵初始设计结构尺寸,建立其内部流场的CFD(computathonal fluid dynamics)仿真模型;通过流场数值模拟分析,获取一定量的机油泵转速、供油压力、供油温度和供油流量数据;构建描述机油泵供油特性的BP神经网络模型,利用流场数值模拟结果数据作为样本训练该网络模型;最后利用训练好的BP神经网络智能模型对各种工况下机油泵的供油特性进行预测分析。实例验证结果表明,采用文中方法取得很好的仿真分析效果,可以用于在设计阶段对发动机机油泵产品的结构进行优化并调控产品的工作特性。

摘要：提出并研究了基于三维流场数值计算的引信用侧进气涡轮发电机的设计方法。针对侧进气涡轮发电机在适用引信型号确定条件下,其基本形状尺寸就受到严格限制的特点,分析了影响电机性能并可以被优化的主要参数,设计了能够满足计算量要求的参量优化算法。对电机三维流场数值计算的控制方程、计算区域、网格划分以及数值方法和边界条件进行了分析。根据侧进气涡轮发电机的涡轮转速与流场相互影响的特点,结合电机的动力学分析提出和建立了基于涡轮转速迭代的三维流场数值计算方法,给出了基于三维流场数值计算的侧进气发电机的设计流程,建立了完整的设计模型。利用该方法设计了某引信用侧进气涡轮发电机,结果表明该方法可以满足工程设计的要求。

摘要：为了提高阴极设计的精度 ,本文在考虑流场特性的基础上 ,分析了气泡率、温度、压力以及流速等因素对电解加工的影响 ,建立了电解加工间隙的数学模型 ,完成了叶片叶盆电解加工的阴极设计 ,同时对加工间隙中电场强度的分布进行了仿真 ,并和根据单纯考虑电场作用的模型所设计的阴极进行了对比 .结果表明 ,同时考虑流场和电场两因素时 ,间隙内的电场强度比单纯考虑电场因素时的电场强度大 9% ,其分布和叶片型面变化接近 ,说明考虑流场特性的阴极设计模型更能够真实的反映加工工件型面的变化 ,更加符合电解加工实际物理过程的本质 ,从而提高了阴极设计的精度 ,减少了阴极修正的次数 .

摘要：以植物叶脉为基础,通过仿生相似性原理设计出基于植物叶脉结构的质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)流场板。通过仿真表明:改变分支的位置以及增加分支数目可提高PEMFC的性能。为使PEMFC性能更优,考虑结构对制造成本的影响,在原有结构的基础上设计出更接近于叶脉形状的新型流场结构,并与平行流场进行比较,发现改进后的结构比平行流场产生的欧姆热量少19.4%,大大削减了极化现象的发生。

摘要：针对型腔电解加工中阴极流场设计分析的难点,应用计算流体动力学软件对型腔电解加工的流场进行仿真,得到加工间隙中流场的速度和压力分布,用以指导阴极的流场改进设计。经工艺试验验证,仿真结果较准确反映了型腔电解加工过程中的流场压力和速度分布,从而可以显著减少阴极流场设计中试验修正的次数,实现高效、低成本设计工具阴极流场之目的。

摘要：针对永磁同步电机应用广泛的折返型水道结构,对一台额定功率68 kW的永磁同步电机建立流-固耦合的温度场、流场数值仿真模型来准确计算电机的温升与压降,并通过电机温升、压降实验对模型的正确性进行验证。然后利用该模型分析了水道中流体的流动特性,建立入水口水道宽度、水道圆角半径与水道压降的关系,得到当入水口水道宽度为45 mm,水道圆角半径为20 mm时水道压降最小,电机温升得到改善。通过对水道结构参数设计前后的样机进行温升及水道压降台架实验,测得经过设计后的电机绕组温升降低8.4℃,水道压降减小13.1%。

摘要：改善离心泵的水力性能,提高效率是离心泵优化设计的重要研究内容。采用Fluent软件,基于Reynolds时均N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,对IS65-40-250型偏置短叶片离心泵进行三维流场数值模拟,分析了流体在离心泵内的速度和压力分布,揭示其内部的流动规律。研究表明:采用短叶片偏置设计方法,有利于提高离心泵内流场速度和压力分布的均匀性,减小了叶轮出口处的压力脉动,降低了冲击损失;对改进后的离心泵扬程和水力效率进行计算,发现其扬程和水力效率较原型离心泵分别提高了3.46%和1.7%,达到增效节能的目的。

摘要：液流电池通常采用对角平推流流场,会形成电解液滞留区,造成电池局部浓差极化大,影响综合性能。鉴于此,提出了一种基于框架设计的流场优化方法,通过设计电极框架,可以得到"蛇形流道"和"平行流道"两类流场。以全钒液流电池为例,通过数学建模,研究了不同流场结构和参数对于多孔电极内电解液流动特性、电化学反应和温度变化特性的影响规律。计算结果与实验结果一致性良好,结果表明:电解液在"平行流场"内的流动均匀性比在"蛇形流场"内好,且不存在滞留区,同时在"平行流场"内浓差极化也较"蛇形流场"低;此外,对于同样的电极面积,在电极内部的"平行流道"越多,电解液的流速分布越均匀,反应特性越好。

摘要：以浓缩风能装置为研究对象,设计8种改进模型,其中包括5种非对称模型。通过数值模拟和实验研究的方法,在具有风切变来流条件下对改进模型的内部流场特性进行仿真分析和实验验证。结果表明:改进模型Ⅷ具有较明显的聚风加速作用;非对称的浓缩风能装置结构具有较好的减轻风切变作用,其中改进模型Ⅱ的减轻风切变作用较好;综合分析聚风加速和减轻风切变效果,改进模型Ⅴ是较佳的浓缩风能装置结构。

摘要：采用实验方法对对旋风机对旋叶轮级间流场进行了研究。在改变级间间隙和前后级转速的情况下 ,采用五孔探针对级间压力场和速度场进行了了测量 ,并对结果进行了分析。研究表明 :前后级动叶加功量的分配在对旋风机的气动设计中占有很重要的地位 ,这种分配可以通过转速的匹配来实现 ;在气动设计中 ,应增加对旋叶轮级间间隙的控制设计 ,实验中选用的第一级叶片叶中弦长 55%左右的级间间隙使对旋风机流通能力。