高速列车外流场气动噪声的特性研究

针对高速列车外流场气动噪声完成了在线实验测试研究,对列车模型进行了简化并确定了合理性;进行了列车模型湍流流场模拟,完成了列车远场气动噪声的预测研究.研究表明,合理缩短列车不会改变车身表面声功率分布规律;高速列车气动噪声属于宽频带噪声;在频率范围(0～ 5000Hz)内气动噪声仿真与实验结果吻合较好,说明仿真方法准确度高;列车转向架处湍流最为剧烈,其次为车头鼻锥处;车身表面的气流最为平缓,进一步说明缩短列车模型的合理性.所提出的仿真方法能够为高速列车的结构优化设计提供依据,并能验证高速列车气动噪声控制方法的有效性.     

离心叶轮几何形变对气动性能的影响

将数值流场分析方法与有限元方法相结合,利用流固耦合技术,由黏性流场分析得到流场的压力分布,并将其作为气动栽荷施加于叶片表面进行应力应变分析.再对叶轮施加离心力载荷,分析离心叶轮叶片的变形情况,从结果中提取网格结点变形量,对叶片坐标进行修正得到工作状态下叶片的型线,并再次进行流场分析.为研究叶轮工作状态下叶顶间隙的变化对叶轮性能的影响,在固定转速下分别计算了3种叶顶间隙分布情况下的叶轮性能.研究表明:气动栽荷下的叶片形变量仅占总体载荷下形变量的1%到3%左右,工作状态下叶片最大形变位置为叶顶叶尖;变形的叶根与叶顶向轮盖靠近,造成叶顶间隙减小;在叶顶间隙为0.5 mm时,叶轮出口间隙减小量最大达到原间隙的50%;由于叶顶间隙以及叶片型线的变化,使得离心叶轮等熵效率在小流量时下降0.9%～1.8%.     

基于单向气动驱动器的软体手变形机理

针对软体气动驱动器的变形机理,以气动驱动软体手为研究对象,开展了基于单向气动驱动器的软体手指弯曲和摆动机理的研究。设计了气动驱动软体手,其弯曲和摆动结构均由多个相互连通的气室和一个不可延伸层组成。当相邻气室因充气膨胀而相互挤压时,气室受到不可延伸层的约束,实现了弯曲和摆动变形。为进一步考察软体手的变形机理,对620#T超弹性硅橡胶材料的非线性力学特性进行了研究,测定了其材料常系数。基于Yeoh模型密度函数,结合空间力矩平衡方程,建立了驱动压强和曲率半径的理论模型,并开展了软体手指弯曲及摆动变形的仿真研究,结果证明了理论模型的正确性。研究结果可以为其他基于气动驱动的软体结构变形机理研究提供理论基础。     

基于浸入边界法的扑翼飞行数值模拟

本文提出了基于浸入边界法的扑翼鸟建模与仿真,首先检验了数值方法的精确性,而后对NACA 0012翼型的升沉运动与俯仰运动进行了研究,最后对三维扑翼的翅膀拍动时间非对称性进行了研究。结果表明：浸入边界法对拍动翼型的模拟能够很好地和文献结果吻合。升沉运动的推进能力由翼型前缘涡的大小和位置决定,升沉运动推进效率的峰值主要集中在0.3≤St≤0.4时。升沉运动耦合俯仰运动时,在俯仰角25°及相位差85°时,推进效率达到峰值。在三维模拟中,适当增加翅膀下拍速度,能提供更大的升力,同时耗能也更高。研究结果可以为微型扑翼飞行器的扑动参数设置提供参考。

     

共轴八旋翼飞行器气动特性三维数值模拟分析

以周向均布四组共轴单元组成的八旋翼飞行器为研究对象,采用计算流体力学的方法,通过商业软件FLUENT对整机飞行器进行数值模拟研究,得到旋翼附近流场的涡流粘度云图、压力云图和流线图. 由结果分析可知,采用单相流模型及Spalart-Allmaras湍流模型可以有效地模拟该共轴八旋翼在工作转速下的气动特性. 当旋翼旋转时,靠近旋翼壁面的流速明显变快,并在旋翼横截面曲率最大处达到最大值. 由于上旋翼尾迹的影响,压差大的区域主要集中在旋翼桨尖附近,此时流线分布也表明共轴上下旋翼之间以及相邻共轴旋翼单元之间存在强烈的气动干扰,这部分干扰可能有利于提高整机升力.     

用低功率微波热雾化器与十字交叉气动雾化器作为ICP-AES进样装置的比较

在 ICP- AES中 ,最常用来引入液体样品的方法是雾化法 .因此 ,雾化器雾化效率的高低直接影响到 ICP- AES的分析性能 [1,2 ] .目前 ,在 ICP- AES中最常用的雾化器是气动雾化器 (PN) .它的优点是简单、稳定性好 ;缺点是产生的雾滴的直径范围很宽 (一般为 1～ 50 μm) ,进样效率低 ,一般仅为 1 %～3% [3] .热雾化器是近年发展起来的一种雾化效率较高的雾化法 ,已被越来越多地用于 ICP- AES[4～ 7] .热雾化法的雾化原理与同轴气动雾化法类似 ,不同之处在于 :对于热雾化法来说 ,(1 )雾化所需的气体来自于液体样品本身而不是外加的惰性…     

微波等离子体炬发射光谱法去溶系统性能的研究

用微波等离子体矩（MPT）作激发光源，等离子体的工作气体为氩气，研究了气动雾化进样去溶系统的工作参数对分析性能的影响，探讨了水冷凝与浓硫酸吸收二者协同去溶的相关性，结果表明，OH （Q1带，带头谱线为308.520nm）的发射强度即可判别样品去溶效果。     

一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究

针对未来歼击机隐身、高机动和超声速巡航的特点，分析了主要的设计矛盾，并且就亚跨声速升阻特性、低速大迎角特性和超声速阻力特性等若干设计问题提出了具体的解决方案。作者认为，深入研究流动机理，挖掘现有气动力措施的应用潜力，发展新的设计概念，采用相应的总体与控制措施，在众多的设计点之间权衡折衷取舍，有可能全面达到设计目标。     

气动成型机的设计

采用气动系统控制进行设计的钢管端口成型机，能在一次装夹中将胀形和卷边两个动作连续完成，提高了工作效率。     

气动自激振动系统数值解及分析

给出了气动自激振动系统的模型和运动方程，通过数值求解方法研究了系统在不同参数下的振动情况，揭示了系统参数对系统振动特性的影响，为气动自激振动机械的参数设计提出了依据。