洗衣机液体平衡环偏心旋转研究

洗衣机在旋转过程中会产生较大离心力,由于偏心旋转,引起内筒与壁面的强烈撞击．为了减小撞击引起的振动,洗衣机上安装液体平衡环．平衡环结构的设计,包括平衡环环道的数量、平衡环内部腔体的数量、隔断上面开孔的位置和大小、注入液体体积等．对五种结构的平衡环进行了数值模拟分析,包括单环无腔平衡环、双环无腔平衡环、单环3腔平衡环、双环3腔平衡环和双环24腔平衡环;研究了3 mm、5 mm的不同偏心距以及25rpm、30rpm、40rpm、50rpm等不同转速和平衡环启动阶段0~15s的动态转速等旋转条件的影响．本文首先对平衡环偏心旋转离心力的现有理论计算模型进行改进,然后,通过四种平衡环、四种转速、两种偏心距下的离心力数值模拟,验证了所做改进的合理性和有效性,最后,对三种平衡环、两种偏心距进行启动阶段的动态数值模拟,并对模拟结果进行分析,从而给出平衡环结构上的设计建议．     

相对平衡液体铅直作用力的简便计算方法

采用积分方法求解相对平衡液体对壁面的铅直分力较为复杂,尤其是涉及抛物面方程时极易出错.教学中探讨发现,在求解静止液体作用力时提出的压力体几何作图方法,同样适用于相对平衡液体,其计算的理论基础和基本方法可与静止液体统一起来.这将积分计算转化为几何体积求解,在相对平衡液体的计算中更能发挥该方法的简便性优势.     

脉冲液体射流泵能量平衡试验研究

根据脉冲液体射流泵主要流动部件的能量损失压力比,对其能量平衡进行试验,研究了主要过流部件的能量转化与脉冲频率之间的关系。与恒定液体射流泵试验数据进行对比,证明了脉冲频率、脉冲装置对脉冲液体射流泵的主要流动部件的能量损失压力比有一定的影响;且脉冲射流是提高射流泵传能及传质效率的有效途径。     

液体环轴对称抛洒首次破碎的理论分析

对于水和无水乙醇环形轴对称抛洒实验的首次破碎结果的分析表明，在给定实验条件下，液体密度大约是气体的1000倍，液体首次破碎的过程分2个阶段:首先，界面不稳定性非线性发展，液体尖钉在惯性力和空气阻力的作用下，拉伸变细变长；然后在射流不稳定性的作用下，断裂成液体珠串。这个理论分析给出的首次破碎的平均液体直径与实验结果基本一致。理论分析表明，无水乙醇破碎液滴的平均直径比水液滴小，是无水乙醇表面张力值仅为水的1/3的一个必然结果。     

平衡炮经典内弹道仿真计算

为精确计算内弹道诸元,考虑到平衡炮中的大装药量和平衡炮结构特点及点传火药对内弹道性能的影响,利用经典内弹道法对某口径的平衡炮进行了仿真计算,理论计算与实验结果相吻合。     

基于GNSS硬件在环的多源融合定位高逼真仿真方法

基于多源融合的自主导航系统在实测中存在传感器配置的多样化、平台搭建与标定复杂、真值难以获取、测试场景难以复现、天气光照等环境变量难以控制等问题,传统的GNSS(Global Navigation Satellite Systems)仿真通常采用模拟器,GNSS与其它传感器集成通常采用数字仿真的方法,难以反映真实场景信号。为此,提出一种基于GNSS硬件在环的多源融合导航高逼真仿真方法。以虚幻引擎(Unreal Engine)为三维场景渲染基础,设计了高逼真相机仿真模型和惯性传感器模型;设计了真实场景中频信号采集回放系统,构建了GNSS硬件在环仿真方法。实验结果表明了所提方法在传感器仿真上,虚拟相机几何一致性误差达到亚像素级,GNSS硬件在环仿真与实测结果的一致性达90%以上,各种工况下的仿真测试表明该方法在导航定位算法验证中具有快速、可复现等优点。     

激光陀螺相邻模零偏差及不平衡电流零偏差性能分析

通过控制参量提高陀螺精度和成品率,是激光陀螺工程技术研究的主要内容之一。引入相邻模陀螺零偏差及不平衡电流零偏差两个参量,对不同等级表陀螺对应参量的研究,发现陀螺性能与该参量具有确定的关系,通过控制这两个参量,可以有效提高陀螺使用精度和成品率。理论研究了两个参数变化的根源,分别为谐振腔参数及锁区的变化,为提高激光陀螺精度提供了一种有效的技术途径,对于进一步提高抖动陀螺精度具有实用价值。     

爆炸驱动液体分层现象和液滴尺寸模拟

爆炸驱动液体介质外界面的分散和破碎是气溶胶云团形成的重要过程。采用基于维数分裂的欧拉程序和Youngs混合界面处理方法,对中心药爆炸驱动甘油和水介质流场的液体分层现象进行了数值模拟。结合试验结果推断提出了液滴形成过程的三种并存机制:外层射流破碎、内层R-T失稳和中间液层"空化"破碎,分别建立了不同液层破碎液滴的尺寸模拟方法。对比给出抛撒甘油和水装置初级液滴的尺寸分布及最外层理论射流量。     

定量供油下球-环/球-盘接触形式润滑特性对比

采用球-环接触和球-盘接触形式的光干涉润滑油膜测量仪,在定量供油条件下观察两种接触形式下的不同润滑特性,分析了润滑差异性的内在机制.结果显示：在低速条件下球-盘接触膜厚始终高于球-环接触膜厚,由接触几何特性差异导致的不同动压效应、侧泄效应和润滑剂流动是其主要原因;在高速条件下球-盘接触形式易出现入口乏油,而球-环接触在整个测试速度范围内未出现乏油,不同的离心力作用方向是导致这种差异的诱因.试验还观察与分析了黏度对两种接触方式下润滑特性的影响：低速条件下,高黏度润滑剂易导致球-环接触出现乏油;高速条件下,高黏度润滑剂能够推迟球-盘接触时乏油状态的出现.     

液体黏性调速起动瞬态过程数值模拟研究

为揭示油膜挤压效应对液体黏性调速起动过程的影响,本文采用有限元素法联立求解修正瞬态雷诺方程、能量方程、润滑油黏温方程等对调速起动过程进行数值模拟研究.结果表明由于油膜在调速起动过程中逐渐减薄,挤压效应对油膜承载力产生较大的影响,但在起动过程的不同阶段其影响不同.在起动过程开始阶段,油膜挤压效应的影响较小,随着油膜的减薄,挤压效应对油膜承载力的影响越来越显著.调速起动试验验证了这一结果的正确性.     

微重环境中三维液体非线性晃动的数值模拟

将ALE（任意的拉格朗日-欧拉）运动学描述关系引入到Navier-Stokes方程中,在时间域上采用分步离散方法中的速度修正格式,利用Galerkin加权余量方法推导了系统的有限元数值离散方程;推导了考虑表面张力效应时有限元边界件的弱积分形式。模拟了考虑表面张力情况下圆筒形贮腔中液体的非线性晃动,揭示了考虑表面张力效应时液体非线性晃动的重要特征。     

Hydraulic Resistance of a Pipe with a Surface Film

The results of a laboratory investigation of the effect of a liquid film covering the inner surface of a circular gas pipe on its hydraulic resistance are given. The problems of the similarity of liquid film flows are considered. It is shown that the liquid film increases the resistance of a hydraulically smooth pipe but can reduce that of a rough pipe due to the decrease in the equivalent roughness.     

基于孔隙弹性耦合的水力压裂数值模拟研究

系统地阐述基于多孔介质渗流-损伤耦合原理,进行水力压裂的FEM数值实现方法.基本架构为:(1)引入孔隙流体压力膨胀系数将孔隙流体压力与应力场进行耦合;(2)基于损伤局部化模型,提出裂缝张开度表达式;(3)提出水力压裂引起的多孔介质水-力学属性的各向异性表达式;(4)提出全流量加载的耦合分析方案.作为实例,模拟三维地层水压裂缝扩展形态,通过比较模型的数值解和经典理论解,验证该方法的正确性.     

离心力场中管道内油液压力分布特性研究

在离心力场中,液压系统能否正常工作取决于离心力对液压系统的影响,通过从离心力场中管道内油液压力分布特性入手,研究了离心液压随管道安放方向的不同所具有的性质,对离心力场中液压系统的进一步设计具有指导意义。     

Pore Network Simulation of Evaporation of a Binary Liquid from a Capillary Porous Medium

A pore-network model of evaporation of a binary liquid mixture into a ternary gas phase is developed. The model is applied to study the influence of surface tension gradients induced by composition variations of the liquid on the phase distribution within a capillary porous medium. Numerical simulations based on the proposed model show that the surface tension gradients lead to the accumulation of liquid near the open edge of the network. This surface tension gradient effect is only significant for weakly disordered porous media.     

粒状材料中水力劈裂的认识

水力劈裂在岩土工程、环境工程和石油工程中已得到很好地应用,但另一方面又会造成大坝渗漏破坏、浆液流失以及石油行业中经常遇到的浅水流动等严重后果。连续固体材料（如岩石）中的水力劈裂理论是建立在抗拉强度基础之上,对此,国内外的研究已经比较深入。而对于粒状材料中的研究尚处于起步阶段,仅有少数的试验和数值研究。本文综述了粒状材料中水力劈裂室内试验、现场试验、解析分析和数值模拟的研究成果,分析了当前研究中对这一现象认识的不足,并对今后可能的研究方向进行了预测。     

筒形件液压拉深过程最优压边力的研究

结合筒形件液压拉深新装置的基本工作原理，提出了筒形件拉深法兰部分切向应变更为精确的简化计算公式，进一步获得了该法兰区域板料径向及切向应力的新的数学表达式。应用能量法重新建立了筒形件拉深时法兰区板料不起皱的最小压边力的数学表达式。明确指出液压拉深时拉深中的危险断面在板料凹模圆角区和筒壁区相交处，建立了相应的拉深力的计算公式，并获得了拉深破裂临界状态时极限拉深力及径向应力表达式。推导出了拉深破裂最大压边力的公式．指出实际拉深时最佳压边力应在防皱最小压边力和拉破最大压边力之间选取，同时根据该结果也能计算液体压力与最小拉深系数的关系。计算结果表明，该液压拉深方法可大幅度提高拉深变形程度，值得在工业实际中推广应用。     

Forces and Moments of the Liquid Finite Amplitude Sloshing in a Liquid-Solid Coupled System

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｓｐａｃｅ,ｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｄｙｎａｍｉｃｓｒｅｌａｔｉｖｅｔｏｌｉｑｕｉｄｓｌｏｓｈｉｎｇｉｓｏｆｔｅｎｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ[1].Ｉｎａｓｐａｃｅｃｒａｆｔｄｙｎａｍｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ ,ｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｌｏｓｈｉｎｇｕｓｕａｌｌｙｃｏｕｐｌｅｓｗｉｔｈｒｉｇｉｄｍｏｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅ ,ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅａｐｐｅｎｄｉｘｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎ .Ｏｎｏｎｅｈａｎｄ ,ｔｈｅｍｏｔ…     

流体润滑状态下磨粒尺寸对液压泵磨损的影响

本文研究了流体润滑状态下磨粒尺寸对液压泵磨损的影响。结果表明,在液压系统中,泵的磨损主要决定于磨粒与泵内关键运动副动态间隙之间的尺寸关系:尺寸小于动态间隙的磨粒影响很小;尺寸明显比动态间隙大的磨粒不会对泵产生磨损作用;尺寸与动态间隙很接近的磨粒能使泵发生严重磨损。作者还利用扫描电子显微镜对流体润滑状态下三体磨粒磨损中的磨屑形貌进行了观察与分析,并且提出了控制液压系统中磨粒损磨的可行施措。