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题名双槽道结构对超疏水表面液滴合并弹跳的影响
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作者
高羡明
杨汶轩
卢少辉
任晓松
卢方财
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机构
陕西科技大学机电工程学院
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出处
《化工学报》
北大核心
2025年第1期208-220,共13页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51905328)
陕西省教育厅专项科研计划项目(19JK0139)。
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文摘
超疏水表面上的液滴弹跳现象在芯片高效散热、防腐蚀、结冰等领域具有较高的应用价值。为研究双槽道对液滴弹跳性能的影响,设计并制备了由双V槽道构成的W型槽道超疏水表面,试验研究了W型槽道底部间距w、槽道深度h对液滴弹跳速度及能量转化效率的影响,采用数值模拟方式研究了W型槽道的超疏水表面液滴合并弹跳过程中表面能的演化。结果表明,槽宽为0.9 mm的W型槽道所适配的液滴半径为0.5~0.9 mm,此范围内槽道深度h为0.5~0.8 mm、槽道底部间距w为0.5~0.8 mm时对提升液滴合并弹跳的效果更显著;随着液滴半径减小、槽道深度增加、槽道底部间距减小,液滴的合并弹跳速度增加;槽道参数在0.5~0.7 mm内同时增加时,弹跳速度增加,而在0.8 mm时降低。研究结果可为冷凝换热和防腐蚀等领域的表面设计提供参考。
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关键词
液滴弹跳
超疏水表面
弹跳强化
两相流
界面张力
数值模拟
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Keywords
droplets jumping
superhydrophobic surface
droplet jumping enhancement
two-phase flow
interfacial tension
numerical simulation
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分类号
TK124
[动力工程及工程热物理—工程热物理]
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题名风电齿轮箱迷宫密封泄漏量分析及结构优化设计
被引量：2
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作者
高羡明
张洋
张功学
杨汶轩
蔡志祥
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机构
陕西科技大学机电工程学院
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出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第4期583-593,共11页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51905328)。
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文摘
为了分析某风电齿轮箱内迷宫密封各参数对泄漏量的影响,利用数值模拟和构建代理模型对迷宫密封的泄漏行为开展了研究。首先,根据风电齿轮箱三维实体模型构建了其迷宫密封三维流场模型;然后,基于FLUENT软件,通过单一变量法研究了迷宫密封泄漏量随进出口压力比、润滑液动力黏度、高速轴与低速轴的转速和迷宫密封的密封齿间隙的变化规律;最后,构建了径向基神经网络(RBF)代理模型,在该代理模型的基础上,在影响迷宫密封性能的因素中,选取了密封间隙、密封腔体高度和密封腔体宽度三个结构参数作为设计变量,以迷宫密封的最小泄漏量和出口最大速度为优化目标,使用非劣分层遗传算法(NSGA-Ⅱ)获得了最优解。研究结果表明:迷宫密封泄漏量受两个转轴的转速影响很小;泄漏量与进出口压力比、密封间隙成正比,而与润滑油动力黏度成反比;求得最优解对应的参数所对应泄漏量减小了47%,出口最大速度降低了36%,数值模拟与优化理论计算结果一致。该结果可为研究迷宫密封泄漏量的影响特性提供理论依据。
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关键词
风电机组
齿轮箱
迷宫密封
泄漏量
数值模拟
优化设计
径向基神经网络(RBF)代理模型
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Keywords
wind turbine
gear case
labyrinth seal
leakage volume
numerical simulation
optimal design
radial basis neural network(RBF)proxy model
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分类号
TH136
[机械工程—机械制造及自动化]
TM315
[电气工程—电机]
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题名核主泵液钠润滑导轴承特性分析及参数优化设计
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作者
高羡明
蔡志祥
张功学
杨存磊
杨汶轩
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机构
陕西科技大学机电工程学院
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第10期31-40,共10页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51905328)
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文摘
液钠轴承是核电站二回路主循环泵的核心部件。随着主循环泵向大容量、高负荷方向发展,对液钠轴承的承载性能和润滑可靠性提出了更高的要求,而轴承的工况参数和结构参数很大程度上决定了轴承的承载性能和可靠性。因此,文中针对液钠轴承的复杂流场特性,首先,建立该轴承的流体动力学模型,研究偏心率、间隙和进油口压力对液钠轴承液膜流体动力学特性的影响,探明了轴承静特性和动特性随偏心率、间隙和进油口压力的变化规律;其次,构建径向基神经网络(RBF)代理模型,在此代理模型的基础上,以液钠轴承的刚度系数最大和摩擦因数最小为优化目标,使用非劣分层遗传算法(NSGA-Ⅱ)获得Pareto最优解集,并采用逼近理想解排序法(TOPSIS)来获得不同权重系数下的最优非劣解。研究结果为液钠轴承的研发设计及国产化提供了理论依据。
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关键词
液钠轴承
润滑特性
代理模型
优化设计
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Keywords
liquid-sodium bearing
lubrication characteristic
surrogate model
optimization design
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分类号
TH133.3
[机械工程—机械制造及自动化]
TH117.2
[机械工程—机械设计及理论]
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