摘要：锥形环是近年来开发的一种强化管内对流换热的扰流元件。本文应用计算流体动力学软件Fluent 6.3,对安装有锥形环的管内湍流换热性能进行了数值模拟,研究了锥形环形式(收缩型、扩张型)以及大端与管壁间隙(1 mm、3 mm、5 mm)的影响,结果表明:(1)在相同条件下,扩张环比收缩环的强化换热效果更好;此外,锥形环大端与管壁的间隙越小,换热效果越好;(2)对于同种锥形环,其阻力系数f随着雷诺数Re及大端间隙Δ的增加而减小;间隙较小时,扩张环的阻力系数f比收缩环大很多,而大间隙下扩张环的阻力系数f比收缩环略小;(3)在相同间隙下,扩张环的综合性能比收缩环要好;对于同种锥形环,综合性能准则PEC的值随大端间隙Δ呈现出非单调的变化规律。

摘要：采用多目标遗传算法与类别形状函数变换(CST)方法相耦合的方法对翼型外形进行多目标优化设计,在攻角工作范围内,以实现高升阻比、低阻力为目标,最终得到一系列Pareto最优解集。采用指数混合函数法对优化后得到的翼型在尾缘处进行非对称加厚。通过求解二维雷诺平均纳维-斯托克斯方程(RANS)获得翼型的气动参数,结果显示:优化后的翼型与原始翼型相比具有更优的压力分布,有效提高了升力系数,减小了阻力系数。优化翼型尾缘经过加厚处理后,所有攻角下的升力系数以及升阻比系数都得到了提高,流动情况进一步改善,涡心与失速点均有一定程度的后移,表明钝尾缘翼型具有比原始翼型和优化翼型更好的升阻力特性。

摘要：将分析方法应用于地源热泵空调系统,以武汉市某公共建筑的地源热泵空调系统为例,使用TRNSYS建立了该系统的分析仿真模型。使用逐时的室外空气状态作为参考状态,模拟得到了该系统在整个制冷季的效率为9.0%,损失为5.58×10~8kJ。基于该模型提出了5种不同的地源热泵系统控制策略。模拟获得这5种策略下地源热泵空调系统在整个制冷季的效率和损失。分析了循环水流量变化和参考温度的选取对于空调系统分析的影响。结果显示,冷却水或冷冻水流量增加,空调系统的效率略微降低、损失增加。不同参考温度下的效率和损失有明显差异。所用方法可以扩展到其他空调系统并对其控制优化设计进行分析。

摘要：介绍长江铺排船自动控制系统的功能定位和基本组成,设计思想和软件实现过程中的关键技术,给出了自动控制系统的总体方案和应用实例,说明该自动控制系统的正确性和可靠性。

摘要：针对车用锂电池在高倍率放电情况下的热管理问题开展研究。基于电池生热量和散热量匹配的热管理理念,创新性地提出了确保电池热安全运行的临界换热系数h_(cr),并基于单电池的热电耦合模型发展了一种确定临界换热系数的数值分析方法。对极端工况下的18650锂电池进行临界换热系数的数值研究,发现放电倍率和换热环境温度是其主要影响因素。换热环境温度和放电倍率增加,临界换热系数会急剧增加。为了进一步提高电池的热安全运行能力,针对h<h_(cr)的工作状况,提出了基于干预时间τ_(intv)的热管理运行策略,并详细讨论了干预时间τ_(intv)的数值确定方法和影响因素。数值结果显示,在干预时间内对锂电池实现降倍率运行等措施,可以有效地将电池温度控制在安全范围内。进一步研究还发现,给定h的锂电池干预时间受放电倍率、环境温度等因素的影响较大。本文的工作对车用锂电池热管理系统的设计以及运行管理有着良好的理论指导意义。

摘要：磁悬浮冷压缩机是大型超流氦制冷系统的关键部件.针对某磁悬浮冷压缩机转子系统,通过构建基于铁木辛柯梁理论的转子有限元模型,以及将电控硬件的作用定义为等效刚度和等效阻尼,组建了闭环系统中磁悬浮转子的完整模型,并完成了临界转速和不平衡响应的仿真计算.仿真和实验测得冷压缩机转子在相同PID控制器作用下的刚体临界转速分别为27 Hz和28 Hz,前两阶弯曲临界转速的百分比误差均不超过2%.控制器的关键参数在一定范围内变化时,通过不平衡响应仿真计算和50000 rpm范围内的升速实验这两种方法得到的转子动力学特性较为相符.这验证了所提出的建模和动力学计算方法的可靠性和准确性,研究成果对冷压缩机转子的结构设计以及控制器调试具有重要参考意义.

摘要：为了提高发动机气道气体稳流性能试验的精度和效率,研制了自动化程度较高的气道稳流试验系统。PLC精确控制气门升程和气道压降;基于LabWindows/CVI虚拟仪器技术,开发试验监控平台,能通过采集压力、温度、流量等参数自动给出气体流量系数、涡流比等气道性能参数;通过数据分析和数据库功能,给气道-气门-气缸系统稳流特性改进与设计提供试验依据和经验指导。进行了某柴油发动机进气道的稳流试验,试验过程和试验结果表明该试验系统操作流程简单,数据测试精度较高。

摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFC)低温启动问题是制约其商业化发展的一个重要因素。影响PEMFC低温启动的因素可归纳为电池材料、电池系统结构设计、工作参数和其他因素。本文主要介绍了PEMFC的低温特性以及冷启动过程衰减的机理,并从控制策略方面综述了改进冷启动过程的方法,分析了其所在的问题,并指明了冷启动过程的方向。

摘要：为准确设计导水机构各传动部件尺寸,在分析双直缸接力器布置方式的径向式导水机构运动特征的基础上,阐述了导水机构运动的非线性模型及求解方法,采用二分迭代法计算导叶开度,由拟合的方法计算导叶关闭时导水机构各组件的状态,再将导水机构的运动过程进行Matlab仿真,得到接力器行程与导叶开度间的关系,并对结果进行了讨论分析。结果表明,导水机构各组件的尺寸对接力器行程与开度影响较大,在设计时,有必要结合具体目标进行优化。

摘要：针对大型往复压缩机连杆螺栓头下圆角的应力集中问题,建立了椭圆角连杆螺栓结构参数化模型和有限元模型,研究了椭圆角T型头结构参数对圆角应力集中的影响规律,并采用响应面法对椭圆角T型头进行结构优化设计。结果表明:增大椭圆角横轴长和在一定范围内增大螺栓头高度都有利于降低圆角应力集中,但椭圆角和螺栓头都应当保证一定的结构比例,其中椭圆角的最佳半轴比约为2～2.5;螺栓头半径与螺栓头高度的最佳比例约为1～1.2;相比于未经过优化的螺栓,经过椭圆角T型头结构优化的连杆螺栓的圆角应力集中系数降低了44%。