变工况下旋转机械故障跟踪的相空间曲变方法

为实现在工况变化条件下对旋转机械的故障预测, 提出使用相空间曲变和平滑正交分解理论在变工况条件下跟踪旋转机械的故障演化过程. 首先在对目标系统的观测时间序列相空间重构的基础上, 通过量化相空间曲变构建信号损伤演化的跟踪函数, 为弥补累积模型误差和相空间点局部分布概率差异造成的误差, 将时间序列和相空间进行分割, 并以此构建跟踪矩阵; 再利用平滑正交分解方法将跟踪矩阵中分别由实际损伤劣化和工况变化造成的演化趋势进行分离, 根据平滑正交特征值提取出其中能够反映实际故障演化趋势的平滑正交分量; 最后以变转速情况下轴承外环故障退化的仿真信号为例验证算法的有效性. 计算结果表明: 本文提出的算法能够对旋转机械故障的演化趋势实现有效跟踪, 基本排除转速波动造成的工况变化影响. 关键词： 相空间曲变 平滑正交分解 变工况 故障跟踪     

有机工质向心透平气动设计与变工况性能预测

本文按实际气体计算有机工质蒸气物性,编写有机工质向心透平气动设计和变工况性能预测程序,对以R123为工质的向心透平进行气动设计优化、变工况性能预测计算。通过数值实验模拟分析三维流动情况和整机性能,结果显示透平设计和性能预测结果有效、可靠,但气动设计对强激波引起的损失及气流偏转估计不足,需要改进气动设计和性能预测方法,优化叶型。     

不同启动加速度下离心泵瞬态水力性能的试验研究

为了研究离心泵在不同加速度下的启动特性,对一台小型离心泵进行启动试验研究.介绍了试验装置、数据测试方法以及不同加速度的调节方法.在测试模型泵的稳态性能和基本瞬态性能基础上,测试和分析了不同启动加速度对瞬态性能的影响.结果显示,启动过程中,在转速到达最大值附近,瞬态扬程明显小于准稳态预测值,且不同加速度下两者的偏离明显不同;并且在各加速度条件下,瞬态工况到达泵的最佳效率工况点后瞬态性能得到提高.     

基于缸内直喷的汽油HCCI燃烧特性的研究

实现汽油机的均质混合气压燃(HCCI)的难点是精确地控制着火时刻、燃烧速率以及扩展高负荷运行范围.在缸内直喷汽油机(GDI)上试验研究了分层混合气和辅助火花点火对HCCI燃烧特性的影响,考察了对不同运行工况时的适应性.开展了负阀重叠与缸内多段喷油相结合控制HCCI着火稳定性的研究,考察了不同喷油控制策略对HCCI燃烧的影响,确定了HCCI运行工况范围.     

1+1/2对转涡轮高压动叶气膜冷却数值研究

对1 1/2对转涡轮高压动叶设计了冷却方案,在高压动叶前缘滞止线,压力面和吸力面分别开设了冷却孔,并对冷却方案进行了三维数值模拟.为了研究变工况下,高压动叶气膜冷却性能,对三种典型的工况进行了详细的数值模拟.研究了不同转速对高压动叶前缘冷却效果的影响,以及吹风比对高压动叶前缘气膜冷却效果的影响;给出了前缘、压力面、吸力面冷气射流的流动特征;分析了冷气喷射对高压动叶型面马赫数,型面压力的影响.最后探讨了高压动叶吸力面后部70%轴向弦长处冷气喷射对高压动叶通道内波系结构的影响.     

有限长管道声衬的参数优化设计研究

本文应用已经过验证的有限长管道声学模型进行声衬参数的优化设计,研究了固定工况下,优化半径、声衬长度和声衬位置对阻抗优化参数的影响,其中声衬长度和声衬位置对阻抗优化参数的影响和应用无限长管道声学模型进行优化设计时的影响明显不同.本文讨论得到的结论对声衬参数优化设计有重要的指导价值.     

汽油车挥发性有机物排放特性的研究

在转鼓试验台架上对一台排放符合欧Ⅲ法规的汽油车挥发性有机物(VOCs)的排放特性进行了研究,汽车运行工况按照欧Ⅲ测试循环(NEDC)进行.取样点分布于催化器前后,总挥发性有机物通过AWA4000排放系统测量,同时使用大气采样罐对排气取样,并采用气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)按照美国环保局(EPA)推荐的TO-14/TO-15方法,对VOC组分进行了成分分析.研究结果表明,冷起动工况是VOC排放最恶劣的阶段,前40s的排放量占全部测试循环(1180s)的28.81%,其中对大气质量影响较大的芳香烃含量很高,主要成分为甲苯、二甲苯和三甲苯,冷起动阶段其浓度分别高达12.4mg/m3、10.5mg/m3和8.7mg/m3.     

R11离心式冷水机组替代冷媒的选择

根据蒸气压相似原理,通过理论计算,筛选出了一种比较理想的离心式冷水机组新型制冷剂(XJ-3),该制冷剂由R245ca和R245fa组成.并且分析了该制冷剂的变工况和泄漏工况下的性能变化.     

几种中高温热泵工质的循环性能实验研究

出于对工质自身环境特性和系统运行性能对环境的综合影响的考虑,对理论循环性能优良的HCFCs工质HCFIC124、HCFC142b,含有HCFCs的二元混合工质MB3B、 MB3C、 MB1B和三元混合工质MT1C,在冷凝温度为60～90℃的中高温热泵工况范围内,进行了循环性能对比实验研究.实验在水-水蒸汽压缩式热泵实验台上、以指定工质侧参数的实验方式进行.结果表明, 6种工质的实验循环性能优良.与ODP为0、具有在冷凝温度为80℃以上的工况范围应用潜力的代表性工质HFC245fa相比,在HFC245fa适用的实验工况范围内,6种工质的压缩机排气温度均高丁HFC245fa; MB1B.MT1C系统的COP明显高丁HFC245fa,其余4种工质系统的COP略高于HFC245fa;6种工质系统的制热量均明显高丁HFC245fa.     

离心泵启动过程内部瞬态流动的二维数值模拟

为分析离心泵启动过程外部瞬态特性的内流机理,建立求解叶轮启动和加速过程泵内部非定常流动的数值模拟方法,以二维离心泵为模型进行启动过程内部流动的数值模拟研究.以绝对坐标系描述伞场流动,采用动网格方法实现离心泵启动过程中叶轮加速旋转引起的流场变形,选用人涡模拟(LES)描述湍流.分析了叶轮启动过程巾内部非定常流动结构和演化过程及其与外部瞬态特性的关系,并与准稳态假设下的流动模拟结果进行了对比分析,定性地分析了离心泵在启动过程中的瞬态效应,验证了采用动网格方法求解启动过程瞬态流动的可行性.