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发动机冷却风扇叶顶间隙泄漏流动特性试验

中国公路学报 2014年第12期27卷 113-119页

作者：芮宏斌魏朗刘凯林广宇长安大学汽车学院陕西西安710064 西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

为了研究车辆发动机冷却风扇叶顶间隙泄漏流动特性,通过试验测量了典型叶顶间隙区域的3种流动结构在工作静压力50-250Pa、转速0-2 500r·min-1、叶顶间隙高度一定时的泄漏量和膨胀空腔内压力分布。通过与数值模拟计算结果对比分析,研究... 详细信息

为了研究车辆发动机冷却风扇叶顶间隙泄漏流动特性,通过试验测量了典型叶顶间隙区域的3种流动结构在工作静压力50-250Pa、转速0-2 500r·min-1、叶顶间隙高度一定时的泄漏量和膨胀空腔内压力分布。通过与数值模拟计算结果对比分析,研究了压力和转速对叶顶间隙泄漏特性的影响规律及间隙泄漏流动机理。结果表明：数值计算可有效预测叶顶间隙的泄漏量和膨胀空腔压力;低压条件下,叶顶间隙泄漏量随导流环转速增加而降低,随着分隔翅片数增加到某一数值,转速对泄漏量的影响不再变化;膨胀空腔内压力沿流动方向逐渐减小,径向压力没有变化,导致泄漏射流流向改变的主要原因不是径向压力差驱动,而是粘性内摩擦力作用。

关键词：汽车工程发动机冷却风扇试验测量泄漏特性叶顶间隙流动数值模拟

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超声外场对微通道中熔体黏性耗散效应的影响

机械工程学报 2015年第20期51卷 79-85页

作者：于同敏武永强王敏杰大连理工大学模塑制品教育部工程研究中心大连116024

针对聚合物熔体在微尺度通道中流动时的黏性耗散效应对其流动行为的影响,通过自行构建的带有温度传感器和超声振子的微注塑成型试验系统,采用单因素成型试验方法,对聚丙烯(Polypropylene,PP)和高密度聚乙烯(High-density polyethylene,H... 详细信息

针对聚合物熔体在微尺度通道中流动时的黏性耗散效应对其流动行为的影响,通过自行构建的带有温度传感器和超声振子的微注塑成型试验系统,采用单因素成型试验方法,对聚丙烯(Polypropylene,PP)和高密度聚乙烯(High-density polyethylene,HDPE)两种聚合物材料在不同工艺参数和超声外场作用下,流经矩形截面微通道时由黏性耗散效应引起的通道出口熔体温升进行试验测量。结果表明,微通道中熔体的黏性耗散效应随注射速度的增加而增强,随入口熔体温度和模具温度的升高而减弱;与不加超声振动相比,施加超声振动使两种材料的微通道出口熔体温升值明显升高;但材料自身的微观分子结构及其热物理性能不同,其温升增幅差别较大。试验注射速度下,施加超声振动比不加超声振动时的PP熔体温升增幅高出34.7%,而HDPE熔体的温升增幅则高达71.7%。当超声频率和工艺参数一定时,增大超声功率使PP熔体的微通道出口温升增加了24.8%,HDPE熔体的温升增加了83.6%。可见施加超声外场作用能使微通道中聚合物熔体的黏性耗散效应明显增强。

关键词：超声外场微尺度通道聚合物熔体黏性耗散试验测量

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一种新型电磁作动器电磁力影响参数分析

振动．测试与诊断 2017年第4期37卷 729-734页

作者：宁一高石勇张仰成哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 北京卫星制造厂北京100190

针对各参数对一种新型电磁作动器电磁力影响机理的问题,利用ANSYS软件建立了该电磁作动器的电磁力仿真计算模型,并对加工好的样机电磁力进行试验测量。结果表明,仿真计算结果能够与试验数据很好的吻合,最大相对误差仅为11.6%,从而验证... 详细信息

针对各参数对一种新型电磁作动器电磁力影响机理的问题,利用ANSYS软件建立了该电磁作动器的电磁力仿真计算模型,并对加工好的样机电磁力进行试验测量。结果表明,仿真计算结果能够与试验数据很好的吻合,最大相对误差仅为11.6%,从而验证了仿真模型的有效性。利用该仿真模型分析了齿高、线圈匝数、齿数、气隙、衔铁厚度和轭铁厚度等参数对电磁力的影响,揭示了其影响机理,为这种电磁作动器的进一步优化设计奠定了基础,对类似结构的电磁执行器的设计具有一定的参考价值。

关键词：电磁作动器电磁力仿真计算试验测量影响参数

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不同叶片包角的离心泵试验与数值模拟

机械工程学报 2007年第10期43卷 166-169页

作者：杨华刘超汤方平谷传纲扬州大学能源与动力工程学院扬州225009 上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

在离心泵叶轮的基本外尺寸(叶轮内外半径、叶轮进出口宽度、叶片进出口安放角及叶片数)和设计转速相同的情况下,采用三次曲线对叶片进行造型。设计叶片包角分别为59°、75°和91°的三副离心叶轮C1、C2、C3,其中叶轮C1与传统的单圆弧叶... 详细信息

在离心泵叶轮的基本外尺寸(叶轮内外半径、叶轮进出口宽度、叶片进出口安放角及叶片数)和设计转速相同的情况下,采用三次曲线对叶片进行造型。设计叶片包角分别为59°、75°和91°的三副离心叶轮C1、C2、C3,其中叶轮C1与传统的单圆弧叶型非常接近。三副叶轮的同台试验结果显示,叶轮C2的最高效率比叶轮C1、C3的效率高1.28%、1.43%。采用数值模拟得到设计工况下三副叶轮内的相对速度场和各流道内的载荷分布,C1叶轮内有明显的回流区,且各流道内的载荷存在较大差异。研究表明:在叶轮外尺寸相同的情况下对叶片造型设计时,存在最佳的叶片包角,单圆弧叶型不是最佳叶型。

关键词：离心泵数值模拟试验测量

亚音轴流压气机转子转速对叶尖区非定常流的影响

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工程热物理学报 2017年第5期38卷 993-1000页

作者：陈智洋吴艳辉杨国伟安光耀王博西北工业大学动力与能源学院西安710072 先进航空发动机协同创新中心北京100191

为了探究不同转速对某亚音轴流压气机叶尖泄漏流非定常性的影响,采用动态压力测量技术获得不同转速机匣壁处压力信号。试验测量表明,在近失速工况压力信号的频谱出现表征旋转不稳定性的特征频率驼峰。其驼峰峰值处频率随转速的提高相对... 详细信息

为了探究不同转速对某亚音轴流压气机叶尖泄漏流非定常性的影响,采用动态压力测量技术获得不同转速机匣壁处压力信号。试验测量表明,在近失速工况压力信号的频谱出现表征旋转不稳定性的特征频率驼峰。其驼峰峰值处频率随转速的提高相对减小。在此基础,分别进行不同转速的多通道数值模拟。数值模拟中,叶尖区的静压监测信号频谱与试验具有一致性,转子叶尖存在逆转子传播的周向行波。该周向行波对应了试验中的旋转不稳定现象。进一步的数值模拟流场分析表明,该周向行波在53%设计转速时是源于叶顶泄漏流自我维持的非定常性。在71%设计转速时,在某些时刻泄漏涡发生破碎并参与到周向行波的形成过程。

关键词：亚音压气机轴流非定常性叶尖泄漏流试验测量数值模拟

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真空条件下多孔平板发汗冷却试验研究

北京航空航天大学学报 2021年第8期47卷 1594-1604页

作者：陈星宇王丽燕陈伟华王振峰曹占伟高扬中国航天科技集团有限公司北京100048 中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076

发汗冷却是解决高速飞行器关键部位热防护问题的有效途径。以不同材料的多孔平板为研究对象,以水为冷却剂,利用自行设计搭建的试验平台对多孔平板发汗冷却过程进行瞬态试验测量,得到了不同热流加热环境下不同材料多孔平板内外壁温度变化... 详细信息

发汗冷却是解决高速飞行器关键部位热防护问题的有效途径。以不同材料的多孔平板为研究对象,以水为冷却剂,利用自行设计搭建的试验平台对多孔平板发汗冷却过程进行瞬态试验测量,得到了不同热流加热环境下不同材料多孔平板内外壁温度变化,并分析冷却剂对不同材料的冷却效果。结果表明:发汗冷却极大降低了多孔平板内外壁温度,起到了有效的主动热防护作用。对于镍、铜金属多孔平板,保持冷却剂水流量约3.5 g/s,在热流密度小于120 kW/m^(2)的条件下,多孔平板内外壁温度稳定在30~50℃。对于陶瓷多孔平板,保持冷却剂水流量约0.32 g/s,在热流密度小于220 kW/m^(2)的条件下,多孔平板内外壁温度基本稳定在30~40℃。在高热流密度315 kW/m^(2)的条件下,对于镍、铜金属和陶瓷多孔平板,发汗冷却时平板内壁温度变化不大,外壁温度分别稳定在约260℃、110℃和130℃。外壁冷却剂处于完全汽化状态,且冷却剂汽化相变位置在多孔平板内部。若无发汗冷却,多孔平板内外壁温度快速升高,其平衡温度较有发汗冷却时大幅提高,进一步表明发汗冷却的巨大应用潜力。

关键词：主动防护发汗冷却多孔平板辐射加热试验测量

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雷诺数对轴流压气机转子非定常流动的影响

航空动力学报 2019年第12期34卷 2706-2718页

作者：陈智洋吴艳辉安近怀远甘钧文西北工业大学动力与能源学院陕西省航空发动机内流动力学重点实验室

针对某轴流压气机转子,结合地面试验采用5通道的数值模拟方法在两个海拔高度下对该转子进行数值模拟,分析雷诺数(Re)对压气机中非定常流动的影响。在地面条件下数值模拟绝对坐标系下的频率均落于试验旋转不稳定(RI)的驼峰频率带宽范围... 详细信息

针对某轴流压气机转子,结合地面试验采用5通道的数值模拟方法在两个海拔高度下对该转子进行数值模拟,分析雷诺数(Re)对压气机中非定常流动的影响。在地面条件下数值模拟绝对坐标系下的频率均落于试验旋转不稳定(RI)的驼峰频率带宽范围内。相对坐标系下相邻通道的数值监测信号互功率谱证明了压气机中周向扰动的存在。该周向扰动的产生是泄漏流与叶顶载荷分布周期性相互作用的结果。高空20km下压气机中存在特征频率不同的多个周向扰动。此时在叶片近吸力面的尾缘处存在较大范围的流动分离区,由此引起的径向低能流体与叶顶间隙泄漏流相互作用,并共同影响叶顶载荷分布,引起低雷诺数下压气机流动非定常性周向传播。

关键词：轴流压气机雷诺数试验测量非定常流动旋转不稳定

齿面修形对人字齿轮啮合刚度影响分析与试验研究

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振动与冲击 2018年第1期37卷 40-46页

作者：王峰朱彦霖方宗德徐兴陈龙孙晓强江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 西北工业大学机电学院西安710072

为了准确地计算考虑轴向窜动的人字齿轮时变啮合刚度,建立考虑轴向窜动的人字齿轮轮齿承载接触分析模型,在此基础上推导考虑安装误差的人字齿轮轮齿综合啮合刚度,分析不同载荷下的啮合刚度变化特性;采用遗传算法对人字齿轮齿面展开以轮... 详细信息

为了准确地计算考虑轴向窜动的人字齿轮时变啮合刚度,建立考虑轴向窜动的人字齿轮轮齿承载接触分析模型,在此基础上推导考虑安装误差的人字齿轮轮齿综合啮合刚度,分析不同载荷下的啮合刚度变化特性;采用遗传算法对人字齿轮齿面展开以轮齿啮合刚度波动幅值为目标的齿面三维修形优化设计。以某单级人字齿轮副为对象的实例计算表明,考虑轴向窜动的人字齿轮副啮合刚度随着外载的增加而增加,且增长幅度随着载荷增加而减缓,最后刚度均值及其波形幅值均趋于稳态。搭建人字齿轮封闭功率流式试验台,给出利用高精度圆光栅对人字齿轮啮合刚度的测量方法,结果表明,理论计算与试验测量的人字齿轮啮合刚度随啮合周期变化波形基本保持一致,在给定负载下,最大偏差小于8.8%,且修形前后啮合刚度波动幅值变化趋势亦保持一致。

关键词：人字齿轮轴向窜动承载接触分析啮合刚度试验测量

齿面三维修形对人字齿轮振动特性影响分析与试验研究

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振动工程学报 2016年第2期29卷 220-230页

作者：王峰方宗德李声晋李建华蒋进科西北工业大学机电学院陕西西安710072

针对航空、航海等重要场合应用的高精度圆柱人字齿轮,提出对小轮齿面采用四次抛物线式三维修形,并以三次B样条曲线拟合包括修形和误差的精确齿面模型。综合考虑传动误差激励和啮入冲击力激励,建立滚动轴承支撑人字齿轮副啮合型弯-扭-轴... 详细信息

针对航空、航海等重要场合应用的高精度圆柱人字齿轮,提出对小轮齿面采用四次抛物线式三维修形,并以三次B样条曲线拟合包括修形和误差的精确齿面模型。综合考虑传动误差激励和啮入冲击力激励,建立滚动轴承支撑人字齿轮副啮合型弯-扭-轴耦合十二自由度振动模型,实例分析了齿面修形对人字齿轮齿间振动内激励因素的影响。选取承载传动误差波动幅值、啮入冲击力幅值以及轮齿啮合振动加速度均方根值作为多目标动力学优化函数;利用改进的自适应遗传算法对修形设计参数进行优化。结果表明:修形前后啮合线方向轮齿相对振动加速度均方根值降幅为20.42%,取得了较好的减振降噪效果。搭建封闭功率流式人字齿轮振动测试试验台,采用海德汉圆光栅对修形前后人字齿轮啮合线向振动加速度进行测量,理论计算与试验测量基本趋势保持一致,最大误差不超过14.5%。

关键词：齿轮传动齿面修形遗传算法封闭功率流试验测量