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云边端协同下的织机设备信息采集与监测系统

纺织学报 2024年第8期45卷 215-224页

作者：戴宁徐开心胡旭东徐郁山浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 浙江康立自控科技有限公司浙江绍兴312500

针对现阶段采用传统单一化上层云端对织造信息进行集中管理,易产生信息传输困难、可靠性低等情况,设计了一套基于云边端协同的织机设备信息采集与监测系统。首先,从中心云端、边缘端和设备终端对系统的总体架构进行设计;再从信息通信协... 详细信息

针对现阶段采用传统单一化上层云端对织造信息进行集中管理,易产生信息传输困难、可靠性低等情况,设计了一套基于云边端协同的织机设备信息采集与监测系统。首先,从中心云端、边缘端和设备终端对系统的总体架构进行设计;再从信息通信协同、数据存储协同和计算服务协同这3个方面对织机设备信息的通信、存储和应用服务展开研究;最后,以石家庄某织布车间的必佳乐OMNIPLUS-340型喷气织机作为测试对象验证系统的可靠性。结果表明,与纯云端通信模式对比,所设计系统平均通信延迟时间下降了20.8 s,平均通信吞吐率下降了446.58 Mb/h,为织造智能化生产提供了高可靠、高质量的数据支撑。

关键词：智能织造云边端协同织机信息采集设备状态监测

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槽道中串联双圆柱流致振动响应特性研究

水动力学研究与进展A辑 2024年第4期 549-557页

作者：林雍杰李鑫宇胡箫徐昊周渝皓朱祖超常正玺浙江理工大学浙江省流体传动技术研究重点实验室利欧集团浙江泵业有限公司

该文采用了格子Boltzmann方法对槽道中直径相同的串联双圆柱的流致振动特性进行了详尽的数值研究。结果表明，上下游圆柱横向振动时，不同间距比(S/d=1.1～8.0)、圆柱阻塞率(β=0.20～0.45)、来流雷诺数(Re=100～700)和质量比(M=0.05～4... 详细信息

该文采用了格子Boltzmann方法对槽道中直径相同的串联双圆柱的流致振动特性进行了详尽的数值研究。结果表明，上下游圆柱横向振动时，不同间距比(S/d=1.1～8.0)、圆柱阻塞率(β=0.20～0.45)、来流雷诺数(Re=100～700)和质量比(M=0.05～4.00)对串联双圆柱的运动模态影响显著。不同参数下，运动圆柱的运动模式存在较大差异：当圆柱间距小(S/d=1.7)且Re=400时，圆柱间的剪切层和涡旋脱落，导致圆柱振动时的不同周期振幅不同，进行振动幅度不同的多周期振动；圆柱间距小且Re=700时，来流和剪切层对振动的影响大于涡旋对振动的影响，圆柱进行振幅相同的大幅对称振动；当圆柱间距大且圆柱的阻塞率较小时，两个圆柱均在通道同一侧大幅振动；当圆柱间距大且阻塞率较大时，上下游圆柱均大幅对称振动，β>0.25时圆柱位移差达最大值。增大圆柱质量比，圆柱的运动模态从多周期振动先后转变为对称大幅振动和单侧大幅振动。

关键词：流致振动串联双圆柱格子Boltzmann方法涡街

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室内消防泵的水力特性分析与叶轮改型优化设计

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应用数学和力学 2024年

作者：王杰胡箫林仁勇常正玺赵安宁文国有邵海江浙江理工大学浙江省流体传动技术研究重点实验室利欧集团浙江泵业有限公司

为了提高工程实际中的离心式消防泵性能，在原型泵的基础上，优化设计了一种高效、低振且扬程曲线平坦的高性能离心式消防泵。针对消防泵目前存在的问题，基于计算流体力学方法，采用增加副叶片、改变副叶片长度的措施，设计和比较了3... 详细信息

为了提高工程实际中的离心式消防泵性能，在原型泵的基础上，优化设计了一种高效、低振且扬程曲线平坦的高性能离心式消防泵。针对消防泵目前存在的问题，基于计算流体力学方法，采用增加副叶片、改变副叶片长度的措施，设计和比较了3种优化方案。结果表明：三种优化方案都在一定程度提高了消防泵性能。优化方案2在设计点的扬程为42.6m，效率为68.46%，消除了驼峰现象，降低了轴功率，并且提高了效率，综合考虑为最佳方案。研究结果对工程实际中提升消防泵的性能、降低消防泵轴功率具有指导意义。

关键词：消防泵优化设计数值模拟内流特性压力脉动

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非制冷红外热成像测温关键技术研究

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 209-216,404页

作者：曹彦鹏张圆圆杨将新浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学浙江省先进制造技术重点研究实验室杭州310027

非制冷红外热成像测温过程受环境温度、测温距离和大气湿度等诸多因素影响,因此在复杂环境中实现高精度测温颇具挑战。为了满足复杂环境中精确测温的需求,分析并研究了非制冷红外热成像测温误差的主要影响因素和关键补偿技术。首先,针... 详细信息

非制冷红外热成像测温过程受环境温度、测温距离和大气湿度等诸多因素影响,因此在复杂环境中实现高精度测温颇具挑战。为了满足复杂环境中精确测温的需求,分析并研究了非制冷红外热成像测温误差的主要影响因素和关键补偿技术。首先,针对非制冷红外探测器输出辐射温度易受环境影响的问题,设计了基于粒子群算法优化反向传播神经网络的非制冷红外探测器辐射温度预测算法,实现了不同工作温度下辐射温度的精确预测;其次,针对测温过程中的红外辐射大气衰减现象,设计了基于大气传输软件的近地红外辐射大气透射率计算方法,实现了大气透射率的准确、快速、便捷计算;最后,整合关键误差补偿技术形成了完整的非制冷红外热成像测温方法,并实验验证了以上关键技术对于提高红外测温精度和环境适应性的有效性。

关键词：非制冷红外热成像温度测量大气透射率辐射温度

工作电压对PEMFC膜电极衰退影响模拟研究

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化工学报 2024年第3期75卷 974-986页

作者：谭耀文姜攀星杜青余婉秋温小飞詹志刚武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070 燃料电池湖北省重点实验室湖北武汉430070 东海实验室浙江舟山316022

为研究长期稳定运行条件下,工作电压对质子交换膜燃料电池膜电极衰退状况的影响,建立了包含碳腐蚀、Pt氧化与溶解以及离聚物降解的PEMFC多物理场耦合模型进行数值模拟。研究结果表明:随着工作电压增加,阴极催化层中Pt溶解与碳腐蚀速率加... 详细信息

为研究长期稳定运行条件下,工作电压对质子交换膜燃料电池膜电极衰退状况的影响,建立了包含碳腐蚀、Pt氧化与溶解以及离聚物降解的PEMFC多物理场耦合模型进行数值模拟。研究结果表明:随着工作电压增加,阴极催化层中Pt溶解与碳腐蚀速率加快,500 h后Pt表面氧化的区域大幅增加,阴极催化层中团聚体半径与质子交换膜中磺酸基团浓度剧烈减小,衰退区域主要集中在阴极入口处且高电压下衰退程度急剧增加。电池在0.8 V下运行500 h后,阴极入口处阴极催化层与膜厚度显著减小,分别降低13.62%与35.30%;阴极催化层电化学活性面积和膜的离子电导率分别减小59.9%与6.9%,膜的当量质量增加7.4%,且上述指标前100 h内衰退剧烈,随后逐渐趋于平缓。可为膜电极材料设计与控制策略的优化提供参考。

关键词：质子交换膜燃料电池膜电极工作电压计算流体力学衰退模拟

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VLC/RF异构网络融合小区缩放的功率控制与用户关联联合优化

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光通信技术 2024年

作者：刘春徐伟强浙江理工大学信息科学与工程学院浙江省智能织物与柔性互联重点实验室

基于射频（RF）的无线通信系统不断受到频谱短缺和接入拥塞的压力，而可见光通信（VLC）与RF的融合可以实现了高数据速率和广覆盖的互补优势。本文针对室内混合VLC/RF异构网络场景，提出了融合小区缩放的功率控制与用户关联联合优化方... 详细信息

基于射频（RF）的无线通信系统不断受到频谱短缺和接入拥塞的压力，而可见光通信（VLC）与RF的融合可以实现了高数据速率和广覆盖的互补优势。本文针对室内混合VLC/RF异构网络场景，提出了融合小区缩放的功率控制与用户关联联合优化方法，以实现功率和用户服务质量（QoS）约束下的系统总传输速率最大化，并将其建模成一个多变量耦合的混合整数非线性规划（MINLP）优化问题，运用优化求解器BARON有效求解了该问题。仿真结果验证了融合小区缩放的VLC/RF异构网络能提供更优的功率分配和用户关联，提高了总传输速率。

关键词：可见光通信异构网络小区缩放功率控制用户关联

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贯流式水轮机转轮偏心对尾水管涡带的影响

工程热物理学报 2024年第8期45卷 2369-2374页

作者：吴延昭朱迪陶然魏志聪肖若富中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 中国农业大学供水管网系统安全节能技术北京工程研究中心北京100083 中国农业大学工学院北京100083 浙江理工大学浙江省流体传输技术研究重点实验室杭州310018

贯流式水轮机被广泛应用于低水头电站的开发中,由于转轮叶顶间隙的存在,其安装会出现偏心的情况。而转轮对于尾水管涡带的形成与发展具有重要的影响。因此本研究通过数值模拟方法,分析了不同偏心距对涡带涡旋结构和能量耗散的影响。研... 详细信息

贯流式水轮机被广泛应用于低水头电站的开发中,由于转轮叶顶间隙的存在,其安装会出现偏心的情况。而转轮对于尾水管涡带的形成与发展具有重要的影响。因此本研究通过数值模拟方法,分析了不同偏心距对涡带涡旋结构和能量耗散的影响。研究结果表明,转轮偏心会对涡带的扩张程度产生明显的影响,但是对涡带的长度影响不大,同时其会破坏尾水管中熵产率高值区的范围和结构,使高值区的中心愈发偏离轴心,造成能量耗散的不稳定。

关键词：贯流式水轮机转轮偏心涡带熵产率

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基于变截面积流道的液力变矩器叶栅系统设计

北京理工大学学报 2024年第5期44卷 512-520页

作者：柯志芳刘城郭猛魏巍闫清东北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学济南前沿技术研究院山东济南250300 北京理工大学车辆传动重点实验室北京100081 北京理工大学长三角研究院浙江嘉兴314019

流道截流面积分布对液力旋转机械的液力性能具有重要影响.为了减少扩散等液力损失,变矩器流道截面积分布通常采用等截面积分布的形式,但并未充分发挥截面积分布参数在流场调节和性能优化方面的优势.因此,文中研究提出了过流截面积表征模... 详细信息

流道截流面积分布对液力旋转机械的液力性能具有重要影响.为了减少扩散等液力损失,变矩器流道截面积分布通常采用等截面积分布的形式,但并未充分发挥截面积分布参数在流场调节和性能优化方面的优势.因此,文中研究提出了过流截面积表征模型,并建立了基于可变截面积分布的变矩器循环圆及叶栅设计系统,对变截面积流道的液力变矩器循环圆设计方法进行了研究.通过设计多组不同截面积分布的实例,采用DOE方法进行比较分析,进一步研究了叶轮截面积分布形式对变矩器性能的影响.同时,通过对不同叶轮的组合设计,获得了组合型性能优化的循环圆设计结果.实验结果表明,基于变截面积流道优化设计的变矩器泵轮转矩提升了18.5%,起动变矩比也提高了3.9%.说明基于变截面积分布的液力变矩器循环圆设计方法是一种有效的优化设计方法,能够在保持外形尺寸的同时提升变矩器性能.

关键词：流体力学液力变矩器截面积分布实验设计(DOE) 叶栅系统

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高速湿式离合器摩擦片表面微织构优化设计

汽车工程 2024年第2期46卷 320-328页

作者：张琳蒙华冯宇赵晓龙魏超严运兵武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430081 浙江大学流体动力基础件与机电系统国家重点实验室杭州310027 特种车辆设计制造集成技术全国重点实验室包头014030 北京理工大学坦克传动国防科技重点实验室北京100081

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设... 详细信息

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。

关键词：湿式离合器流固耦合碰撞摩擦带排转矩优化设计