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低空急流结构变化对水平轴风力机气动性能的影响

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太阳能学报 2020年第5期41卷 107-113页

作者：杨从新罗颂李寿图张旭耀兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050

为了解低空急流结构变化对水平轴风力机气动性能的影响,以一台1.5 MW的三叶片变速变桨型风力机作为研究对象,通过数值计算的方法进行模拟,选取3组急流宽度和5组急流强度作为变化的低空急流结构特征进行研究,得到以下结论:急流宽度增加,... 详细信息

为了解低空急流结构变化对水平轴风力机气动性能的影响,以一台1.5 MW的三叶片变速变桨型风力机作为研究对象,通过数值计算的方法进行模拟,选取3组急流宽度和5组急流强度作为变化的低空急流结构特征进行研究,得到以下结论:急流宽度增加,风轮功率和推力增加,但增长率下降;急流强度增加,风轮功率和推力增加。急流宽度或急流强度增加都会使得叶片吸力面失速区扩大,流动分离线前移,但两者的影响方式不同。急流宽度或急流强度增加时,叶片各截面的压力系数增加;各截面单位展长上的法向力和切向力总趋势是随急流宽度或急流强度的增加而增加,但由于叶片的失速状况不一样,在部分截面法向力和切向力会出现与总体趋势不同的现象。急流高度作为低空急流的另一重要特征,将在未来的工作中探索其对水平轴风力机气动性能的影响。

关键词：风力机空气动力学计算流体力学低空急流水平轴

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点电极下负电场对火焰的影响

工程热物理学报 2015年第3期36卷 673-677页

作者：康婵杨星刘杰房建峰吴筱敏西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

本文研究了常温常压不同过量空气系数下定容燃烧弹中对点电极加载不同电压时甲烷一空气预混燃烧火焰的传播与燃烧特性。结果表明:点电极加载电压后使得火焰传播速度变快,压力峰值变大,峰值到达时间缩短。混合气φa=0.8、1.0、1.2在加载... 详细信息

本文研究了常温常压不同过量空气系数下定容燃烧弹中对点电极加载不同电压时甲烷一空气预混燃烧火焰的传播与燃烧特性。结果表明:点电极加载电压后使得火焰传播速度变快,压力峰值变大,峰值到达时间缩短。混合气φa=0.8、1.0、1.2在加载电压为-5 kV时,火焰横向传播速度分别比未加电压时增加12.6%、2.3%、9.7%,压力峰值到达时间分别比未加电压时缩短5.9、0.3、5.1 ms;加载电压为-10 kV时,火焰横向传播速度分别比未加电压时增加22.2%、9.6%、24.4%,压力峰值到达时间分别比未加电压时缩短9.9、3.7、11.8 ms。

关键词：点电极加载电压火焰形状火焰传播速度燃烧压力

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转捩对平流层飞艇外形优化的影响

航空动力学报 2013年第7期28卷 1582-1590页

作者：张海军郭雪岩戴韧上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

采用梯度算法优化了平流层飞艇外形以减少气动阻力,目标函数飞艇总阻力系数通过求解Navier-Stokes方程获得.优化过程中采用了SSTκ-ω转捩湍流模型和Realizableκ-ε全湍流模型求解绕流流场,采用大涡模拟方法详细分析了获得的两种飞艇... 详细信息

采用梯度算法优化了平流层飞艇外形以减少气动阻力,目标函数飞艇总阻力系数通过求解Navier-Stokes方程获得.优化过程中采用了SSTκ-ω转捩湍流模型和Realizableκ-ε全湍流模型求解绕流流场,采用大涡模拟方法详细分析了获得的两种飞艇外形的气动性能和特点,并且比较了两种湍流模拟方法的流场求解对梯度法优化的目标函数以及飞艇形状特点的影响.结果表明:是否考虑转捩对优化的结果有明显的影响,考虑转捩优化方案的气动性能明显优于全湍流流动求解优化方案.采用转捩模型的优化由于层流区域的存在改变了飞艇尾部的形状,从而获得了尾部分离区较小的飞艇外形轮廓.

关键词：平流层飞艇转捩湍流外形优化梯度算法

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S809翼型环量控制的射流参数研究

太阳能学报 2020年第7期41卷 359-366页

作者：苏子昂孙晓晶上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

采用计算流体力学方法,研究在不同位置开射流口的环量控制方法对S809翼型气动性能的影响,研究发现,当Re=1×10~6,射流口高度h=0.2%c(c为翼型弦长)时,不同攻角下,射流口位于75%c处,控制效果优于70%c、80%c、90%c处,其中在18°攻角下,升... 详细信息

采用计算流体力学方法,研究在不同位置开射流口的环量控制方法对S809翼型气动性能的影响,研究发现,当Re=1×10~6,射流口高度h=0.2%c(c为翼型弦长)时,不同攻角下,射流口位于75%c处,控制效果优于70%c、80%c、90%c处,其中在18°攻角下,升阻比相比原始S809翼型最大可提高51%;在此基础上研究了射流口位于75%c时,不同射流高度对S809翼型气动性能的影响,发现射流口高度为0.1%c时,控制效果较好,且耗能最小。

关键词：工作参数数值模拟气动性能环量控制风力机S809翼型

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一种计算板翅式换热器二次表面换热的新模型

西安交通大学学报 2004年第5期38卷 496-499页

作者：米廷灿厉彦忠王江祝银海西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

通过建立动量方程和能量控制方程得到了一种确定板翅式换热器二次表面换热性能的新方法,并且在控制方程的基础上,得到了一个表示板翅式换热器翅片传热性能的无量纲量ξ.采用有限容积法解控制方程的结果表明,二次表面的效率随着ξ的增加... 详细信息

通过建立动量方程和能量控制方程得到了一种确定板翅式换热器二次表面换热性能的新方法,并且在控制方程的基础上,得到了一个表示板翅式换热器翅片传热性能的无量纲量ξ.采用有限容积法解控制方程的结果表明,二次表面的效率随着ξ的增加而增大.通过使用新模型和传统计算方法对比计算表明,在ξ较大的情况下用传统方法计算出的努赛尔数有很好的精度,在ξ较小时传统方法的计算值偏高.随着ξ的减小,传统方法计算值的偏差会增大.与传统的计算方法相比较,新方法更加合理、更加科学.

关键词：板翅式换热器翅片效率有限容积法充分发展层流

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基于非结构网格的中子输运方程计算方法研究

西安交通大学学报 2007年第5期41卷 562-566页

作者：吴宏春巨海涛卢皓亮刘国明曹良志西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对非结构网格下中子输运方程的求解方法问题,分别研究了球谐函数(P_n)有限元方法、离散纵标(S_n)有限元方法、三角形穿透概率方法和三角形节块S_n方法的计算模型．结果表明:有限元方法具有比较高的计算精度;P_n方法避免了S_n方法中的... 详细信息

针对非结构网格下中子输运方程的求解方法问题,分别研究了球谐函数(P_n)有限元方法、离散纵标(S_n)有限元方法、三角形穿透概率方法和三角形节块S_n方法的计算模型．结果表明:有限元方法具有比较高的计算精度;P_n方法避免了S_n方法中的“射线效应”现象,而S_n有限元方法则具有容易处理真空边界条件的优点;三角形穿透概率方法的计算时间最快;三角形节块S_n方法则可以保证在计算较快的情况下同时具有较高的计算精度．根据上述4种方法分别研制了相应的计算程序,利用基准题进行了验证并分析了各自的优缺点,计算结果表明每种方法均能得到满意的计算精度．

关键词：中子输运非结构网格计算方法

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任意曲面叶轮五坐标数控加工刀具轨迹生成

西安交通大学学报 2003年第1期37卷 77-80页

作者：蔡永林席光樊宏周吴宝海王尚锦西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

以任意曲面叶轮五坐标数控加工为背景,根据叶轮的几何形状,提出了一种高效的侧铣加工刀具———鼓锥形刀.基于鼓锥形刀的等残留高度刀具轨迹计算方法,使刀具按相邻轨迹加工所形成的残留高度相等,加工效率提高.解决了等残留高度法生成刀... 详细信息

以任意曲面叶轮五坐标数控加工为背景,根据叶轮的几何形状,提出了一种高效的侧铣加工刀具———鼓锥形刀.基于鼓锥形刀的等残留高度刀具轨迹计算方法,使刀具按相邻轨迹加工所形成的残留高度相等,加工效率提高.解决了等残留高度法生成刀具轨迹中的核心问题,并对刀具轨迹间距的计算提出了改进算法,计算精度提高.对任意曲面叶轮叶片五坐标数控加工刀具轨迹进行了计算,并与球形刀等参数线法作了比较.结果证明,采用鼓锥形刀等残留高度法,所生成的刀具轨迹长度是球形刀等参数线法刀具轨迹长度的1/3,加工效率是采用球形刀等参数线法的3倍.

关键词：任意曲面叶轮五坐标数控加工轨迹生成鼓锥形刀刀轨轨迹等残留高度

二甲醚预混比对预混压燃发动机性能影响的试验研究

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西安交通大学学报 2013年第3期47卷 48-52页

作者：李东昌汪映孟庆斌肖凡赵玉伟西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

在一台由2105柴油机改装成的预混压燃(PCCI)发动机上研究了二甲醚(DME)预混比对燃烧、排放特性以及燃油经济性的影响。结果表明,随着DME预混比的增大,PCCI发动机燃烧始点前移,缸内最高燃烧温度和最大爆发压力均逐渐增大,压力升高率曲线... 详细信息

在一台由2105柴油机改装成的预混压燃(PCCI)发动机上研究了二甲醚(DME)预混比对燃烧、排放特性以及燃油经济性的影响。结果表明,随着DME预混比的增大,PCCI发动机燃烧始点前移,缸内最高燃烧温度和最大爆发压力均逐渐增大,压力升高率曲线由2个波峰发展成3个波峰,最大压力升高率随着DME预混比的增加先增大后减小再增大,放热过程由2个阶段发展到3个阶段,放热率曲线整体前移,累积放热率逐渐增大且迅速升高的位置前移,整个燃烧持续期逐渐缩短,NOx和碳烟排放量降低,当量燃油消耗率逐渐下降,有效热效率逐渐升高。

关键词：二甲醚预混比燃烧特性排放特性燃油经济性

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单螺杆压缩机齿型的多圆柱包络原理

西安交通大学学报 2007年第11期41卷 1271-1274页

作者：吴伟烽冯全科徐健西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为提高单螺杆压缩机的耐磨与密封性能,结合单螺杆压缩机多直线包络及单圆柱包络原理,根据"多段啮合、分散磨损"提高星轮寿命的设计方法,提出了单螺杆压缩机的多圆柱包络啮合副,并给出其型线方程.采用这种新型线能使啮合副中的啮合点在... 详细信息

为提高单螺杆压缩机的耐磨与密封性能,结合单螺杆压缩机多直线包络及单圆柱包络原理,根据"多段啮合、分散磨损"提高星轮寿命的设计方法,提出了单螺杆压缩机的多圆柱包络啮合副,并给出其型线方程.采用这种新型线能使啮合副中的啮合点在整个星轮齿面上均匀移动,克服了国内外现有单螺杆压缩机啮合副星轮齿面上只有一条棱线接触、啮合副易磨损的致命缺陷.这种啮合副能大幅减小星轮磨损,提高单螺杆压缩机的寿命与容积效率,增加机器的运行可靠性,并且可采用铣削法加工,加工效率高,精度容易控制.

关键词：单螺杆压缩机多圆柱包络啮合副