摘要：基于悬滴法原理,设计制造用于测量高温熔体表面张力的图像提取装置,其测量温度范围可达20~1000℃,并通过Matlab中的Canny算子及坐标轮换法对提取的图形进行处理和表面张力的拟合计算。通过对装置背景光、滤波、温度补偿校正、像素等方面的分析和调整来改善其高温工况下的测量精度,获得了理论误差为0.714%的表面张力测量系统。于高温工况下测量四元混合溴化熔盐表面张力随温度变化规律,与其他学者所测数据进行比较之差低于1.6%,测量系统可信度良好,适用于熔融态传蓄热介质表面张力的测量。

摘要：基于轮廓拟悬滴法原理,设计制造了温度测量范围为20~1 000℃的高温熔体表面图像提取设备,并于Matlab平台下采用Canny算子及坐标轮换法进行图像处理及拟合计算,获得了理论误差为1. 012%的表面张力测量系统,应用该系统测量了四元混合溴化熔盐表面张力于400~600℃无分解熔融状态随温度的变化情况,与其他学者所测数据及理论分析进行比较,差别低于1. 6%,测量系统可信度良好,可用于熔融态传蓄热介质表面张力的测量。

摘要：城市交通噪声污染越来越严重,已成为环境污染的热点。交通噪声源是运动声源,其声数据呈现出高维数、非线性,由一般声特征分析方法提取有效声特征复杂度高、数值计算量大,因此文中提出了先采用短时傅里叶变换(STFT)提取声特征,把提取结果作为流形学习局部线性嵌入算法(LLE)的输入向量来构建LLE的高维特征矩阵,得到STFT-LLE流形学习新的声特征提取方法,解决了高维特征矩阵构建的难题。通过对STFT-LLE方法的数字仿真试验,验证了STFT-LLE方法提取运动声特征的有效性。

摘要：在硬质合金刀具表面植入微织构有利于提高刀具的切削性能。为深入探究织构化刀具对TC4钛合金加工性能的影响,设计一定几何参数的织构化刀具,通过调整刀具织构参数和加工参数对TC4钛合金进行切削仿真与试验分析,从切削力、切削温度、刀具磨损、切屑形貌、加工工件表面质量等方面评价刀具的切削性能。结果表明:带有微织构的硬质合金刀具对改善工件应力分布状态有积极作用,能降低切削力,缓解刀具瞬间的高温聚集,减小磨损面积,改善切屑的形貌,形成良好的工件表面质量;在不同形态织构刀具中,横向沟槽织构刀具(T3)改善切削力和降温效果最优,圆形织构刀具(T4)温度梯度分布最优;微织构的存在一定程度上提高了刀具的抗黏附性能,其中,横向沟槽织构刀具(T3)前刀面处磨损面积最小,减摩抗黏性能最好,能形成较好的工件表面质量。

摘要：将7E(Enlighten(激发)、Engage(参与)、Explore(探索)、Explain(解释)、Elaborate(精致)、Extend(延伸)、Evaluate(评价))教学模式引入实验教学,通过设计“实践赋能”的教学策略,探索“虚实结合”的知识传授载体,开展“情景相融”的教学活动,实现“创新驱动”思维触角的教学模式,构建“以评促教”的教学评价体系等措施,构筑了教师主导、学生主体的互动教学机制。课程实践结果表明,7E模式赋能实验教学过程有利于学生“沉浸式”参与教学各个环节,提高学生的学科核心素养,培养学生的探索能力和创新思维,提升实验教学的“两性一度”——高阶性、创新性和挑战度,助推新工科背景下的一流专业建设和人才培养模式改革。

摘要：分析大斜度井段排采泵的泵筒3层流场及其液流携粉运移特性对提高排采泵的可靠性和保障煤系地层水平井和斜井的连续稳定排采具有重要意义。综合大斜度、低流速和低黏度等多因素耦合的作用,并结合大斜度泵低速液流携粉运移实验测试与分析结果,提出适用于大斜度井段排采泵低速流场的静止层、移动层与悬浮层3层流动模型,推导大斜度泵腔3层流场连续性方程、动量方程和扩散方程,建立水粉两相流动数学模型并依据数值求解和井场测试结果揭示大斜度泵分层流场低速液流携粉运移特性,为水平井和斜井的大斜度泵选型设计及其系统优化以及冲程和冲次等排采制度和煤粉防控措施制订提供依据。结果表明,大斜度井段泵腔三相流场中,增大泵倾斜角和煤粉密度会增加悬浮层和移动层的压力梯度,其中泵倾斜角的影响尤为显著,移动层压力梯度受煤粉密度的影响相对较弱;增大水粉两相流煤粉体积分数时,移动层沿程压力损失始终增加,而悬浮层压力损失先是不断增加而后逐渐减弱;增大水粉两相流黏度会增加悬浮层和移动层的压力梯度,而增大液流携粉运移流量时,移动层沿程压力损失持续减小,且流量越大时压力损失减小的趋势越明显,而悬浮层的压力损失先是显著减小而后趋向平缓;大斜度井段柱塞伴随杆柱运动的过程中,大斜度泵入口处的水粉两相流煤粉体积分数随柱塞速度不断减小而逐渐增大,且速度波动对3层流场中悬浮层煤粉沉积的影响要小于其他2层。

摘要：针对制氧厂离心式压缩机的噪声问题,联合频谱分析、声成像分析和模态分析三种方法,定位离心式压缩机的主要噪声源。以离心式压缩机机组为研究对象,通过Norsonic150声振测试频谱分析,发现离心式压缩机噪声呈宽频带特性,以2.5 kHz为中心频率的排气管口噪声声压级最高,可达100.80 dB,进气管口与排气管口的噪声频率特性有一致性。结合主要部件的基频分析,发现噪声峰值频率1190.26 Hz、2380.43 Hz产生于离心式压缩机叶轮的基频及倍频;利用Norsonic848声成像分析,发现离心式压缩机排气管口产生的噪声最大,进气管口次之,这与声振测试频谱分析的结果一致;通过LMS声学软件对离心式压缩机机组箱、壳体进行模态分析,发现齿轮箱为低频特性噪声的激励源。根据离心式压缩机的噪声特性和吸隔、消声的基本理论,设计吸隔型隔声罩与阻抗复合式消声器相结合的降噪方法,可为离心式压缩机的噪声控制提供参考。

摘要：设计了一套机械可调式标定装置,基于该装置实验研究了3种摩擦副材质对超声测量精度的影响,并利用COMSOL Multiphysics仿真软件对实验结果进行了分析。结果表明:利用超声波探头得到的膜厚测量值相对误差普遍低于5%,说明探头测量精度较高;利用超声技术测量液体膜厚度时需考虑两侧摩擦副材质对测量精度的影响,两不锈钢板间的膜厚测量精度最高(最大相对误差为5.27%),而两PMMA板间的最低(最大相对误差为10.81%);此外,设计的机械可调式标定装置具有成本低、测量范围广、测量精度高等特点。

摘要：目前超声膜厚测量研究均是在固定探头中心频率(或单一摩擦副材质)下进行的,未考虑探头中心频率与摩擦副材质的变化对膜厚可测量范围的影响。为定量分析2种因素对膜厚测量范围的影响,设计一种压电陶瓷驱动的高精度微调式实验装置,基于弹簧模型利用不同中心频率探头对不同摩擦副材质间的水膜厚度进行测量。实验结果表明:膜厚的可测量值随探头中心频率的增大而减小,随摩擦副阻抗值的增大而减小;与理论值相比,利用超声探头测量水膜厚度的相对误差均低于10%,验证了实验装置及方法的可行性。提出一种根据摩擦副材质和期望测量膜厚范围来确定探头有效带宽的方法并进行试验验证,可为工程实际中不同膜厚测量时超声波探头的选型提供参考。

摘要：为解决某制氧厂增压机组隔声罩通风问题,需要在隔声罩壁上开孔并安装通风消声器。首先利用NOR848声阵列成像仪识别了主噪声源为二级压缩机,继而采用近场声压测量对增压机二级压缩机进行了详细的噪声测试与频谱分析,并结合噪声源特性与降噪要求设计了一款三层串联式微穿孔板消声器。依据三维有限元理论和管道声模态理论初步确定了消声器结构参数,创建其声学模型,并利用有限元法分别分析膨胀腔长度、隔板数量、隔板位置等参数对传递损失的影响,并综合以上几种因素确定消声器最终结构。最后经有限元仿真求出消声器传递损失曲线,分析发现其在高频消声量达到要求,符合最初的降噪要求。