摘要：根据相似理论推导出在不同工质条件下进行压气机模化试验的决定性相似准则数并加以敏感性分析,研究发现马赫数小于0.5时,绝热指数对模拟性能试验引起的偏差很小;在几何相似的基础上,只需使流量系数和压头系数ψ相等就能保证运动相似,从而保证模型与原型流动相似.研究发现氦气轮机部分工况下的低雷诺数会降低压气机气动性能和稳定性.在确定了压气机模化试验参数的基础上,由氦气压气机设计工况推导出使用空气进行模拟试验时压气机的特性曲线图,为氦气压气机的试验与优化设计提供了理论依据.

摘要：为了提高采煤机螺旋滚筒的截割性能,利用量纲分析法得到了滚筒截割系统的相似准则方程及各参数的相似比;以某型采煤机螺旋滚筒为原型,基于相似理论设计了一种新型大采高采煤机滚筒,并用采煤机滚筒辅助设计软件进行了相似性验证,再将其与缩尺模型进行对比分析。结果表明:相似模型与原型保持着良好的截割性能相似性,其切削面积比原型增加了17%,且基于相似理论的设计方法优于缩尺转换方法,为采煤机螺旋滚筒的快速设计提供了一种新途径。

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：在原有截割头基础上,利用相似理论设计出一种相似结构,以获得新的设计方案。通过参数设定,量纲分析得到截割头结构设计的相似准则,再根据相似第二定理得到独立参数与性能参数间的准则方程。然后,运用相似第三定理推导出相似判断条件和相似设计的实现方法,最后通过采用MATLAB与Excel联合编程开发的纵轴式掘进机截割头辅助设计与优化软件验证新的设计方案的可行性和有效性。

摘要：提升重型数控机床的加工精度是高端装备领域的研究热点,然而关于基础沉降变形对机床精度的影响这一问题却少有研究。为了研究由基础沉降变形引起重型数控机床加工精度变化的规律,基于欧拉伯努利梁单元理论,考虑基础和机床相互耦合作用关系,建立起机床结构-基础系统的一体化变形协调方程,以横梁中点位姿变化为目标,进行整体刚度矩阵求解过程中的节点坐标标定方案分析;根据相似理论,构造重型数控机床-基础系统的缩尺模型,分析设计的缩尺模型和机床原尺模型之间静力位移变形关系,给出缩尺模型和原尺模型的映射规律,为有效解决基础沉降引起的机床精度变化和精度补偿提供依据和技术支撑。

摘要：浮式风电缩比实验一般采用传统的推力系数相似理论进行模型设计。模型机组可再现原型机组平均推力,但功率性能偏低,且动态气动相似性难以保证。本文提出一种基于最优叶尖速比映射关系的新型动态气动相似理论,并以NREL5-MW为原型机组,分别设计了传统理论和新理论下的两款模型机组。与传统模型机组相比,新模型机组除了满足推力系数相似,功率系数也可通过增加某常数与原型机组近似。纵荡-纵摇组合运动下的计算结果表明:相同的叶尖速比变化下,新模型机组的动态推力、动态功率及其系数与原型机组的相似性明显优于传统模型机组。本工作适用于风洞实验研究,可在一定程度上解决水池实验中模型机组气动性能不够准确的问题。

摘要：缩尺模型试验可用于评估大型预应力索杆结构的静动力性能,而按照相似理论设计的缩尺模型、施加外荷载和边界条件等均对静动力试验结果的准确性至关重要。为此,对需要考虑几何大变形的预应力索杆结构的静力、动力相似理论进行研究。采用方程分析法建立了索杆结构的静力非线性相似准则,进一步研究了自振频率与振动模态的相似性关系。采用量纲分析法建立了索杆结构时程分析相似性条件,并结合算例进行了验证。结果表明:当杆件长度、截面积、内力、外力以及材料弹性模量等存在相似性,且外力、轴向刚度、内力相似比相同时,缩尺模型与实际结构的静力非线性变形具备相似性;材料弹性模量、质量密度、杆件长度、截面积、内力存在相似性,且内力与轴向刚度相似比相同时,缩尺模型与实际结构的振型相同、频率满足相似性;要达到索杆结构的时程分析相似性,需考虑时间、杆件长度、截面积、外力、内力、材料弹性模量以及边界条件的相似性。

摘要：从抛物线型偏微分方程基本形式出发,利用量纲为一分析法推导了抛物线型偏微分方程的相似准则,并推广得到电化学过程的相似准则,从而确定原型与模型之间的电化学过程参数相似关系.利用Comsol Multiphysics软件进行了锂离子电池单元电化学过程的有限元建模与计算,验证了所建立相似准则和相似关系的正确性.模型验证结果表明电化学有限元建模方法能实现锂离子电池三维电化学过程的一致模拟,同时,高倍率充放电工况下电池内部不均匀性加剧,导致传统的通用准二维模型预测结果具有较大误差.因此,在电池单体设计及系统集成与管理过程中,有必要对基于准二维模型的状态估计算法进行修正,以避免电池局部过充过放而导致安全隐患.

摘要：为研究采煤机自动调高,提出建立采煤机模拟截割实验装置,给出了模拟截割实验装置示意图.针对某型薄煤层采煤机,根据相似理论建立了模型与原型间相似参数的相似准则,确定了模拟螺旋滚筒相关参数数值,为螺旋叶片和端盘配置了截齿,使用SolidWorks建立了模拟螺旋滚筒各零件模型,经虚拟装配及干涉检查完成了模拟截割装置的螺旋滚筒三维建模,为采煤机模拟截割实验装置整机设计奠定了基础.

摘要：相似理论是描述自然界相似物理现象性质的理论方法。首先介绍相似理论的相似三定理、相似准则求解方法等基本概念,然后介绍相似理论在机械制造中的应用,提出机械系统相似性设计流程,最后以螺杆机械为例说明其在机械设计中的应用,分析表明相似理论在机械工程中有着重要的应用价值。