摘要：超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环系统具有循环效率高、体积小等优点,且可与多种热源相结合,在各种能源利用系统中有广阔应用前景。针对SCO_(2)动力系统非设计工况下的工作特性,总结了系统各部件在非设计工况下性能预测模型,从控制目标和控制策略相结合的角度,论述了SCO_(2)动力循环系统在非设计工况下的运行控制研究进展,分析了针对各种控制目标的不同控制策略。最后对SCO_(2)动力系统在该方向的研究趋势进行了展望。

摘要：采用非结构化网格和SIMPLEC算法,对非设计工况下虹吸式出水流道的内部流动进行了数值分析。结果表明,轴流泵后导叶出口断面流速分布不均匀,存在横向流速和剩余环量,与均匀、无旋和轴向出流假定有明显差别。在非设计工况下,虹吸式出水流道内部流态恶化,下降段和出口段的回流区范围增大,驼峰断面和出口断面轴向流速分布均匀度显著下降。在Q=350l/s时,出口断面左右两侧质量加权平均流速分别增大了93.39%和35.54%。研究还发现,流道右侧的流量大于流道左侧的流量,在Q=250l/s及Q=420l/s时,左右侧流量比高达1∶2.33。非设计工况下流道的水力损失恒大于相同流量时设计工况下的水力损失,左侧的水力损失大于右侧的水力损失,且不符合二次抛物线变化规律。在水泵最高效率点附近,设计工况与设计工况下水力损失的差值有最小值。

摘要：本文对非设计工况下动静叶栅相互干扰的非定常流动特性进行数值研究。非设计工况主要考虑大攻角下的分离 流动,动静叶干扰的非定常流动的数值求解在N—S方程的基础上采用分区计算的方法来完成。数值分析结果揭示了在分 离流动本身的非定常特性与动静叶栅相互干扰的非定常特性的双重影响下的流场情况。

摘要：以一实验用离心压气机内叶片扩压器与叶轮间耦合流动为研究对象,采用动静部件统一的计算方法,对叶片扩压器与离心叶轮间二维流场在非设计工况下的非定常流动进行了数值模拟,并与无叶扩压器与离心叶轮间定常流场进行比较.与测量结果比较表明,本文的计算结果具有一定的可信度,并由此说明了非设计工况下,动静部件干涉对流动的影响.

摘要：本文针对非设计工况下叶栅的分离流动进行研究。基于任意曲线坐标下的N-S方程,对不同攻角下单排叶栅的流动分离情况进行数值分析。计算结果表明,在零攻角和较小的负攻角情况下,流动基本呈现定常流动的特性。在正攻角情况下,特别是随着正攻角的加大,流动呈现明显的非定常流动特性,如大分离和涡的脱落现象等。

摘要：利用激光多普勒测速仪(LDV)对后弯闭式离心叶轮内部气流在非设计工况下的流动进行了实验测量。对比描述了大于和小于设计流量时叶轮流道回转流面上主流速度的分布特点,径向流面上的速度矢量图更清晰地说明了不同进口条件导致流道内气流流动产生分离的位置、强度以及发展的差异。二次流矢量图表明流量的改变影响了离心力和哥氏力在流动中的作用,导致在垂直于主流方向引起截然不同的二次涡旋流动。

摘要：本文提出一种由屈曲圆板作为负刚度和线性弹簧并联组成的高静低动隔振器;采用有限元法计算分析其屈曲模态,并对其进行了非线性屈曲分析,验证了其具有高静低动的刚度特性;如隔振器的承载重量选择得当,静平衡位置就位于额定载荷下的准零刚度平衡点,一旦载荷发生改变,过载或者欠载,则会造成静平衡位置偏离设定的静平衡点;建立了考虑载荷缺陷的高静低动隔振器的非线性动力学模型,进一步采用谐波平衡法分析其响应,讨论了系统参数的响应影响规律。分析结果表明,系统响应从渐软刚度向渐硬刚度以及渐软-渐硬刚度混合的特性改变取决于承载、阻尼以及激励力幅值情况。

摘要：逆向喷流激波针可有效降低设计工况的阻力和驻点热流,然而其在有攻角的非设计工况下面临减阻防热性能严重恶化的挑战。为此,对多喷流激波针减阻防热方案进行了数值模拟研究,探索了“激波针-逆向喷流-侧向喷流”复合构型的减阻防热效果,分析了该方案在非设计工况下的减阻防热机制,对比了侧向喷口数量和分布间距对减阻防热性能的影响规律。结果表明:有攻角条件下,激波针迎风侧斜激波会与钝头体前的再附激波发生干扰,导致热流和压力峰值远高于钝头体驻点值。通过在激波针迎风侧施加侧向喷流,可推离侧向激波,降低斜激波与再附激波的干扰强度,达到显著的减阻防热效果,实现壁面热流峰值降低53.8%、阻力系数降低36%。进一步研究发现,在喷流质量流量一定的情况下,增加侧向喷口数量与扩大喷口分布间距均会降低阻力,但一定程度上增大了热流峰值。具体而言,当喷口数量从1增加到4,阻力系数可降低6.5%,但热流峰值增加了10.8%;当喷口间距从4mm增加到8mm,阻力系数可降低13.2%,但壁面热流峰值增大了4.9%。

摘要：透平叶栅端区二次流具有复杂的涡系结构。Langston实验描述了两支马蹄涡和通道涡的演变和发展过程。基于Langston叶型构造出有效的前缘壁角,建立涡轮叶栅带有前缘壁角的端壁流动计算模型,分析前缘壁角对端壁流动与传热特性的影响,并评估其在非设计条件下的适应性。结果表明:在一定的非设计工况范围内,前缘壁角削弱了前缘马蹄涡和通道涡的强度,降低了流道内部的气动损失,增加了近端壁的流动损失。有效的前缘壁角使前缘附近端壁换热水平减弱,流道端壁换热整体减弱,端壁高换热区沿流向下移,尾缘附近换热有所增加。在一定的非设计工况范围内,前缘壁角都是有效的。

摘要：为提高螺旋桨的性能,研究了考虑非设计工况时螺旋桨效率的优化设计方法。以母型桨设计进速周围多个进速点对应的敞水效率为目标函数,以螺距比的径向分布为优化变量,以推力、扭矩和空泡性能为约束条件建立优化数学模型。通过对不同工况的效率值设置权重并进行加权求和的方法,将多目标优化模型转变为单目标优化模型,利用面元法求解螺旋桨的水动力性能,应用柏利尔商船限界线表达空泡性能,基于简单遗传算法对模型进行求解,得到了优化后的螺旋桨螺距比的径向分布,将考虑非设计工况与考虑设计工况下的优化结果进行了对比。对比结果表明,由于船舶航行时航速的变化,仅考虑设计工况下进行螺旋桨优化往往达不到预期的节能效果,需要综合考虑设计航速周围多个工况点对应的效率。