与中学生谈力学量纲

 物理量分为基本量和导出量,每个导出量可以用基本量的某种组合表示.表示一个物理量由哪些基本量组成和怎样组成的式子叫做这个物理量的量纲式.由于所有的力学量都可以由长度、质量、时间这三个基本量（量纲式分别为[L]、[M]、[T]）组成,那么一个力学量的量纲式的一般形式就是:[Q]=L^αM^βT^γ.例如:速度的量纲式是[v]=LT^-1,力的量纲式是[F]=LMT^-2.万有引力恒量的量纲式是[G]=L³M^-1T^-2.     

谐振电机耦合型双效自由活塞斯特林子系统性能实验研究

本文提出了一种谐振电机耦合型双效自由活塞斯特林系统,其主要部件有自由活塞斯特林发动机子系统、谐振电机以及自由活塞斯特林制冷机/热泵子系统。全文针对谐振电机耦合型双效自由活塞斯特林子系统分别开展了制冷/热泵子系统、发动机子系统制冷和热功转换特性的实验研究。电驱动制冷子系统实验结果表明,当平均充气压力为3.3 MPa,工作频率为60.0 Hz,水冷温度19℃时,实验系统制冷效果较为显著,输入电功130 W时无负荷的制冷温度可以达到-23.7℃。发动机子系统热驱动声功输出特性实验结果表明,系统充气压力的变化对于系统热驱动起振特性有着十分明显的影响。另外,当平均充气压力为2.9 MPa,水冷温度22℃,外接电阻1500 Ω时,系统的加热功率越高,系统的热功转换性能越好。本文所开展的谐振电机耦合型双效自由活塞斯特林子系统的实验研究对未来要进行的整机系统热驱动制冷实验奠定重要基础。     

室温温区自由活塞斯特林制冷机设计

自由活塞斯特林制冷机作为一种新型制冷技术,具有效率高、可靠性好、结构紧凑、环境友好等特点.目前,室温温区自由活塞斯特林制冷机存在回热器声功利用量少、出口声功大等问题,导致排出器反馈声功大、尺寸大,给加工工艺和实际应用带来困难.本文基于SAGE软件,对室温温区自由活塞斯特林制冷机的核心单元结构进行了设计.通过多级制冷流程,提高制冷的声功利用,同时探究排出器对制冷性能的影响,寻找减小排出器直径的有效方法.在以制冷系数为优化计算目标、限制排出器行程的前提下,得到了不同核心单元直径的三级自由活塞斯特林制冷机可实现的最小排出器尺寸.计算结果显示,总核心单元等效面积相近时,三级自由活塞斯特林制冷机的排出器面积可减小至单级的49％.即多级制冷机有效减小了排出器尺寸,推动自由活塞斯特林制冷机在室温温区的应用.     

高温超导用自由活塞斯特林制冷机理论研究

制冷机是制约高温超导器件的瓶颈.文中针对自由活塞式斯特林制冷机进行了理论研究,建立了自由活塞斯特林制冷机的热声模型,对充气压力、活塞的位移振幅、热端换热器温度和密封间隙进行了模拟.模拟结果显示,以最大制冷量为目标最佳充气压力为1.9MPa,增加活塞位移振幅、降低回热器热端温度以及减小密封间隙可提高制冷机的性能.     

气-液双作用行波热声发动机性能研究

本文提出了环形三部分对称结构的气液双作用行波热声发动机,该发动机采用U形谐振管并引入液体活塞。本文针对平均工作压力、加热器加热量以及液体活塞质量等不同运行参数对系统性能的影响进行了数值模拟。模拟结果表明,提高平均工作压力、增大加热器加热量有利于提升系统压力振幅;引入液体活塞1.13 kg时,系统谐振频率达到最小值17.48 Hz。     

用于浅水与沼泽地带的高能量串联双活塞气枪

近年来,世界各国日益广泛重视能源的开发与研究,埋藏于地下的能源——石油,它在国民经济中仍占有着极重要的地位。广大地质勘探工作者正为寻找新油田作出应有的贡献。     

声学测量用电火花式脉冲声源及其声学特性

电火花发出的声脉冲具有脉冲宽度小、无方向性和声级高等特点,因此它是研究厅堂音质的脉冲响应,混响时间和模型试验的理想声源.当声级足够高而稳定时,还可作为隔声测量和高声强冲击波换能器近场校正之用.这里我们采用了高电压小电容放电的方式.在控制电路方面设有自动、手动和遥控装置,便于使用.本脉冲发声器电路简单,性能稳定,装置紧凑,使用方便. 本文主要介绍火花发声器的原理,电路设计的特点,声源的声学特性以及应用等.     

降低均质压燃发动机碳氢排放的一种新方法

将发动机多维CFD程序KIVA-3V与化学动力学程序CHEMKIN Ⅲ及DETCHEM相耦合,模拟了缝隙区催化燃烧对HCCI发动机排放特性的影响.利用此模型分析了活塞冠侧面催化剂铂涂层对HCCI发动机缸内温度场及HC浓度场的影响,结果表明当活塞冠侧面存在催化剂时,与缸内无催化燃烧相比,HC、CO的排放得到很大程度降低,但Nox的排放将略有升高.     

Dynamic analysis of two-degree-of-freedom airfoil with freeplay and cubic nonlinearities in supersonic flow

The nonlinear aeroelastic response of a two-degree-of-freedom airfoil with freeplay and cubic nonlinearities in supersonic flows is investigated. The second-order piston theory is used to analyze a double-wedge airfoil. Then, the fold bifurcation and the amplitude jump phenomenon are detected by the averaging method and the multi-variable Floquet theory. The analytical results are further verified by numerical simulations. Finally, the influence of the freeplay parameters on the aeroelastic response is analyzed in detail.     

活塞二阶运动及活塞裙部摩擦的瞬态分析

为分析不同工况下内燃机活塞-缸套系统的摩擦学和动力学行为,本文从内燃机系统动力学分析入手,结合流体润滑方程,建立了考虑系统变惯量影响的活塞二阶运动与摩擦学行为的瞬态分析模型.以某型号单缸机为例,计算和比较了整个启动过程中曲轴转速、二阶运动及摩擦功耗的变化;对比分析了启动时第一周期与稳定运行时某一周期内活塞二阶运动和活塞裙部摩擦学行为的差别.结果表明:该模型可应用于内燃机动力学和摩擦学行为的稳态及瞬态分析.