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基于剪切增稠液的齿轮箱用隔冲器设计

热能动力工程 2022年第S1期 20-25页

作者：崔朝凯高长伟王鑫赵松涛中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

针对齿轮箱面临的冲击破坏风险，利用剪切增稠液的抗冲击和吸收能量的特性设计冲击隔离器。对比不同体积分数的二氧化硅颗粒和聚乙二醇(PEG)制备剪切增稠液的剪切率和粘度的关系，选取二氧化硅体积分数为53%的剪切增稠液，以此为基础设... 详细信息

针对齿轮箱面临的冲击破坏风险，利用剪切增稠液的抗冲击和吸收能量的特性设计冲击隔离器。对比不同体积分数的二氧化硅颗粒和聚乙二醇(PEG)制备剪切增稠液的剪切率和粘度的关系，选取二氧化硅体积分数为53%的剪切增稠液，以此为基础设计适用于某齿轮系统的隔冲器。基于有限元时域模拟法分析安装隔冲器的齿轮箱在冲击载荷作用下的冲击应力、冲击加速度等冲击响应。结果表明：基于体积分数53%的二氧化硅和聚乙二醇200制备的隔冲器对齿轮箱系统具有很好的冲击隔离效果，冲击加速度下降60%～75%。

关键词：齿轮箱剪切增稠液冲击隔离时域模拟法

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增压锅炉燃烧器出口流场的大涡模拟研究

热能动力工程 2022年第S1期 13-19页

作者：吴穷王军赵煜王坤峰中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

为了研究船用增压锅炉旋流燃烧器出口流场的特性，利用FLUENT软件对standard k-ε、RNG k-ε、Realizable k-ε、RSM和LES 5种湍流模型的炉内冷态流场进行数值模拟。结果表明：LES模型捕捉流场扰动的能力最强，预测燃烧扰动的能力最强，... 详细信息

为了研究船用增压锅炉旋流燃烧器出口流场的特性，利用FLUENT软件对standard k-ε、RNG k-ε、Realizable k-ε、RSM和LES 5种湍流模型的炉内冷态流场进行数值模拟。结果表明：LES模型捕捉流场扰动的能力最强，预测燃烧扰动的能力最强，RNG k-ε模型和RSM模型次之，standard k-ε模型和Realizable k-ε模型捕捉流场扰动的能力最差；湍流场的瞬变性和随机性使炉膛燃烧过程更加迅速、稳定，燃烧强度更大。

关键词：增压锅炉燃烧湍流模型

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多级传动锥齿轮箱高速轴故障诊断及改进方法

热能动力工程 2022年第S1期 96-101页

作者：黄莹莹王苏鸣赵宇陈芃樾中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

针对多级传动锥齿轮箱运行中高速输出轴滚动轴承出现的短寿命和轴承碎裂现象，本文通过故障诊断及分析，在原有轴承寿命计算基础上增加轴向力和轴系变形因素，采用穷举法列举并计算不同类型轴承布置及安装形式下的轴承寿命，对比寿命结... 详细信息

针对多级传动锥齿轮箱运行中高速输出轴滚动轴承出现的短寿命和轴承碎裂现象，本文通过故障诊断及分析，在原有轴承寿命计算基础上增加轴向力和轴系变形因素，采用穷举法列举并计算不同类型轴承布置及安装形式下的轴承寿命，对比寿命结果确定最优轴承布置形式。结果表明：改进后轴系结构延长了轴承的使用寿命，能够安全稳定运行两年，解决了多级传动锥齿轮箱的滚动轴承故障问题。

关键词：多级传动高速轴主轴轴承故障诊断穷举法

基于增强现实技术的燃气轮机装配指导系统研究与实现

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热能动力工程 2022年第S1期 48-53页

作者：苑鑫王海坤赵旷世张巍中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

针对燃气轮机装配过程中存在的不足和增强现实技术的优势，开发一套虚实结合的燃气轮机装配指导系统。该系统以虚拟现实引擎Unity3D为基础，使用头戴设备HoloLens进行沉浸式交互，实现复杂模型的多人协同燃气轮机装配指导。结果表明：... 详细信息

针对燃气轮机装配过程中存在的不足和增强现实技术的优势，开发一套虚实结合的燃气轮机装配指导系统。该系统以虚拟现实引擎Unity3D为基础，使用头戴设备HoloLens进行沉浸式交互，实现复杂模型的多人协同燃气轮机装配指导。结果表明：该系统解决了复杂三维模型的优化、人机交互、多人协同、虚实融合等问题，使燃气轮机的虚拟装配指导更加智能和贴近现实；在远程故障诊断、维修、员工培训等方面也具有一定的实用价值。

关键词：增强现实技术多人协同虚实融合 HoloLens 模型轻量化

基于系统工程的燃气轮机全生命周期数字孪生体研究

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热能动力工程 2022年第S1期 83-90+101页

作者：马晓红李名家屈鑫李翔宇中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

燃气轮机的数字孪生体是多学科、多尺度、贯穿全生命周期的动态的庞大模型，数字孪生体是对物理世界的数字映射，应构造更真实完整的虚拟特性。其目的是探索核心技术，追求燃气轮机的创新设计、激发创新思维、实现产品优化，得到高性能... 详细信息

燃气轮机的数字孪生体是多学科、多尺度、贯穿全生命周期的动态的庞大模型，数字孪生体是对物理世界的数字映射，应构造更真实完整的虚拟特性。其目的是探索核心技术，追求燃气轮机的创新设计、激发创新思维、实现产品优化，得到高性能、高可靠性的燃气轮机产品。本文基于系统工程的燃气轮机全生命周期数字孪生体构建方法展开研究，针对燃气轮机全生命周期各阶段不同场景的物理实体，挖掘数字孪生要素，在虚拟世界中建立相对完整、动态的燃气轮机全生命周期数字孪生体，为优化燃气轮机研制过程提供新思路。

关键词：燃气轮机数字孪生全生命周期

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固态储热装置温度场试验研究

热能动力工程 2022年第S1期 66-76页

作者：赵思聪刘云亮朱瑞杨文宇中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

固态储热装置是一种利用低谷电能转化为热能的供热装置，其储热体的蓄热量直接影响供暖效果。为研究固态储热装置温度场，采用多物理场仿真软件构建了方砖试验台和异型砖试验台模型并对其进行数值仿真计算；对两种形式的固态储热装置进... 详细信息

固态储热装置是一种利用低谷电能转化为热能的供热装置，其储热体的蓄热量直接影响供暖效果。为研究固态储热装置温度场，采用多物理场仿真软件构建了方砖试验台和异型砖试验台模型并对其进行数值仿真计算；对两种形式的固态储热装置进行了单蓄单放和边蓄边放试验，分析储热体温度场。结果表明：高温风道与加热通道十字交错布置的异型砖试验台储热体内温度分布更为均匀，储热体温度梯度更小，并且异型砖试验台可以实现温度横向分组控制，能够更好地减小储热体温度梯度；异型砖试验台储热体利用率更高，相同蓄热介质质量的蓄热量更高。

关键词：固态储热装置温度场温度梯度温变曲线

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有机朗肯循环系统中变频泵汽蚀抑制研究

热能动力工程 2022年第S1期 77-82页

作者：吴哲韩卿洋陈龙李剑钊中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

变频泵作为有机朗肯循环(ORC)系统中的关键升压设备，其汽蚀问题受到广泛关注。以350 kW ORC发电装置为研究对象、R134a为循环介质，利用试验数据采集及拟合分析等方法，在不同冷却水温度(7.8,9.0,14.5和21.5℃)、不同变频泵频率(18～50... 详细信息

变频泵作为有机朗肯循环(ORC)系统中的关键升压设备，其汽蚀问题受到广泛关注。以350 kW ORC发电装置为研究对象、R134a为循环介质，利用试验数据采集及拟合分析等方法，在不同冷却水温度(7.8,9.0,14.5和21.5℃)、不同变频泵频率(18～50 Hz)下，对系统的发电功率、变频泵的运行特性、有效汽蚀余量(NPSH)的变化规律进行研究，并分析变频泵的汽蚀抑制方法。结果表明：变频泵频率为42 Hz时，单位冷却水温度变化对透平出口压力的影响是对透平入口压力影响的1.64倍，较低的冷却水温度利于系统高效运行；在冷却水流量充足且透平入口过热度不变的控制策略下，NPSH与变频泵频率及冷却水温度呈正相关，并基于数据拟合方法得到了Δp的预测模型；冷凝器过冷设计是抑制汽蚀的有效手段，在非故障急停的降负荷过程中，建议变频泵频率平均下降速率不大于0.1 Hz/s。

关键词：有机朗肯循环变频泵有效汽蚀余量汽蚀抑制

基于BP神经网络的负反馈型高精度热式流量计的研制

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热能动力工程 2022年第S1期 102-106页

作者：王博强张义勇齐跃李成中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

为防止吸气式感烟探测器内部气路堵塞，研制出一款具有高精度的热式气体流量计。采用负反馈控制方法，使两个热电偶间的温差保持恒定。基于BP神经网络算法，将气体流量值与恒流源驱动电流值作为原始数据，训练出高精度热式流量BP神经网... 详细信息

为防止吸气式感烟探测器内部气路堵塞，研制出一款具有高精度的热式气体流量计。采用负反馈控制方法，使两个热电偶间的温差保持恒定。基于BP神经网络算法，将气体流量值与恒流源驱动电流值作为原始数据，训练出高精度热式流量BP神经网络算法。通过气体流量标定实验和气体温度补偿实验，验证了高精度气体流量计的精度。实验结果表明：该型热式流量计满足1级精度要求，最大可测流量达到60 m~3/h,量程比达到60∶1;被测气体温度为10～85℃时，负反馈控制方法可以补偿所测气体受温度变化引起的波动，流量计精度满足1.5级精度要求。

关键词：热式气体流量计负反馈控制恒流源 BP神经网络高精度

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橡胶衬套疲劳寿命评估方法研究

热能动力工程 2022年第S1期 91-95页

作者：宗浩刘欣欣宋铎荆晶中国船舶集团有限公司第七〇三研究所

为了评估橡胶衬套的疲劳寿命，分析影响其疲劳老化的因素，确定疲劳失效判断准则，采用产品及材料的综合评估方法，通过多轴振动加速疲劳试验及橡胶热空气加速老化试验，从橡胶材料及成型产品两方面，对橡胶衬套疲劳寿命进行评估。结果... 详细信息

为了评估橡胶衬套的疲劳寿命，分析影响其疲劳老化的因素，确定疲劳失效判断准则，采用产品及材料的综合评估方法，通过多轴振动加速疲劳试验及橡胶热空气加速老化试验，从橡胶材料及成型产品两方面，对橡胶衬套疲劳寿命进行评估。结果表明：使用方法可以在短时间内获得产品的使用寿命，具有较好的工程应用价值，适用于橡胶衬套的寿命评估。

关键词：橡胶衬套加速老化试验寿命评估