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自由活塞发动机电动压气机优化及熵产分析 被引量:2
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作者 陈雪康 施新 胡晨星 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期78-86,共9页
为了使设计工况下匹配的增压器性能更优从而提高系统能量利用率,针对自由活塞发动机匹配的电动压气机,采用遗传算法对原压气机进行了优化,研究了优化前、后压气机内部流场特性,以熵产分析的方法量化了3种不可逆因素导致的流动损失,并将... 为了使设计工况下匹配的增压器性能更优从而提高系统能量利用率,针对自由活塞发动机匹配的电动压气机,采用遗传算法对原压气机进行了优化,研究了优化前、后压气机内部流场特性,以熵产分析的方法量化了3种不可逆因素导致的流动损失,并将优化前、后压气机熵产和涡度分布对比分析,进一步明确了压气机的优化策略.结果表明:叶轮和扩压器中湍流耗散、传热耗散和黏性耗散的比例近乎为6∶3∶1.不可逆损失主要集中在叶顶间隙和叶片压力面,损失来源为间隙泄漏流与部分主流掺混形成的反向涡团.压壳中湍流耗散占比超过85%,具体表现为局部损失和沿程损失.优化后压气机等熵效率提高了6%,流道内涡团的范围、幅值大幅减小,不可逆流动损失降低.上述工作揭示了压气机流场中不同耗散机制的不可逆因素对能量损失的影响机理,为压气机气动优化设计提供指导. 展开更多
关键词 自由活塞发动机 电动压气机 不可逆流动损失 熵产 涡度
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基于Q-POD的脉动背压下压气机流场特性
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作者 陈雪康 施新 胡晨星 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期334-342,共9页
针对一台自由活塞发动机(FPEG)匹配的电动压气机,研究了脉动背压条件下压气机的瞬态特性,并将脉动背压和稳定背压工况进行对比,揭示了压气机内部不同形成机理的非定常特征.采用四重本征正交模态分解(Q-POD)法,对压气机非定常流场进行了... 针对一台自由活塞发动机(FPEG)匹配的电动压气机,研究了脉动背压条件下压气机的瞬态特性,并将脉动背压和稳定背压工况进行对比,揭示了压气机内部不同形成机理的非定常特征.采用四重本征正交模态分解(Q-POD)法,对压气机非定常流场进行了降阶重构.基于局部熵产率,对分解后的四重流场结构逐一分析,量化并定位了压气机非定常流动中的不可逆损失.结果表明:有/无脉动背压的熵产差异在叶轮中接近17%,在压壳中仅为1%.叶轮中的大尺度结构扰动耗散熵产占主导,扩压器中直接湍流耗散熵产占比超过92%.脉动背压通过改变压气机中大尺度相干结构进而影响瞬时流场结构.大尺度涡结构在环形通道内周向发展是造成扩压器中不可逆损失的主要因素. 展开更多
关键词 压气机 脉动背压 四重本征正交模态分解 不可逆损失 熵产
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无叶扩压器中非定常流动的DMD模态分析 被引量:10
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作者 丁杰 胡晨星 +2 位作者 刘鹏寅 竺晓程 杜朝辉 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期447-453,共7页
采用动力模态分解(DMD)对离心压气机无叶扩压器内的复杂流场进行分析,选取1.8kg/s设计工况和1.4kg/s非稳定工况下的非定常数值计算结果为基础数据,得到这2种工况下10%叶高平面上切向速度、径向速度的模态云图以及特征频率,评估了DMD方... 采用动力模态分解(DMD)对离心压气机无叶扩压器内的复杂流场进行分析,选取1.8kg/s设计工况和1.4kg/s非稳定工况下的非定常数值计算结果为基础数据,得到这2种工况下10%叶高平面上切向速度、径向速度的模态云图以及特征频率,评估了DMD方法分析离心压气机非定常流动特征的能力.对不同特征频率下的流场进行重构,直观深入地再现了无叶扩压器内部非定常流动的变化过程.结果表明:在小质量流量下,叶片扫描频率的影响效果虽然仍占据主导,但受到抑制;捕捉到失稳频率约为193Hz,失稳模态在扩压器内沿周向占据3个固定的位置交替波动,不稳定波动沿扩压器周向并不存在旋转. 展开更多
关键词 离心压气机 无叶扩压器 非定常流动 动力模态分解
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离心压气机蜗壳内非定常流场的动态模态分解 被引量:2
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作者 胡晨星 丁杰 +1 位作者 竺晓程 杜朝辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1044-1049,共6页
对包括蜗壳的离心压气机整机模型进行了非定常数值模拟,获得不同工况下的非定常流场数据,采用动态模态分解(DMD)方法对设计工况与非稳定工况条件下蜗壳的三维非定常流场进行模态分解与重构.结果表明:在设计工况下,蜗壳内流场主要受到4.4... 对包括蜗壳的离心压气机整机模型进行了非定常数值模拟,获得不同工况下的非定常流场数据,采用动态模态分解(DMD)方法对设计工况与非稳定工况条件下蜗壳的三维非定常流场进行模态分解与重构.结果表明:在设计工况下,蜗壳内流场主要受到4.421kHz的长叶片通过频率的影响,而8.841kHz的长、短叶片通过频率的影响则受到抑制;在非稳定工况下,捕捉到了不稳定特征频率和所对应的流动模态,以及蜗壳内流场沿流向呈螺旋线型变化的速度脉动;基于频率特征的DMD方法得到了三维蜗壳模态. 展开更多
关键词 离心压气机 蜗壳 非定常流场 动态模态分解 稳定性
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采用不同黏性处理方法的宽无叶扩压器不稳定流动研究 被引量:1
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作者 胡晨星 杨策 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1775-1784,共10页
径向无叶扩压器的全局稳定性可能受到核心主流失稳,出口回流与壁面边界层分离等因素影响,对于宽无叶扩压器,无黏核心主流与壁面边界层流动对不稳定扰动诱发的作用机理是当前研究的重点.本文首先通过数值计算获得了大宽度比孤立无叶扩压... 径向无叶扩压器的全局稳定性可能受到核心主流失稳,出口回流与壁面边界层分离等因素影响,对于宽无叶扩压器,无黏核心主流与壁面边界层流动对不稳定扰动诱发的作用机理是当前研究的重点.本文首先通过数值计算获得了大宽度比孤立无叶扩压器平均流动,然后基于小扰动理论和周向均质假设,分别对欧拉方程与Navier-Stokes方程进行线性化,建立了基于无黏核心流动的稳定性分析方法,以及基于涡黏性与分子黏性的混合稳定性分析方法;通过与实验结果的对比,验证了混合稳定性分析方法预测所得流动失稳频率和全局直接模态的准确性;最后基于伴随方法获得了特征值的结构敏感性,揭示了不同黏性处理条件下宽无叶扩压器内全局不失稳扰动的源发区域.在只考虑核心主流的无黏条件下,宽无叶扩压器内流动不稳定扰动来源于流场中部,为二维的离心失稳;在同时考虑核心主流与边界层的作用时,宽无叶扩压器不稳定扰动不仅来源于扩压器流场中部的核心主流,壁面回流对于不稳定扰动的产生了重要影响. 展开更多
关键词 宽无叶扩压器 不稳定流动 特征值 敏感性分析
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离心压气机无叶扩压器非定常流动本征正交分解法 被引量:2
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作者 杨晓建 胡晨星 +1 位作者 竺晓程 杜朝辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1450-1458,共9页
为了研究带有无叶扩压器的离心压气机内部的非稳定流动特征,针对某离心压气机的非定常数值模拟结果,通过本征正交分解(POD)法分析小流量工况下无叶扩压器内部的非稳定流动.研究结果表明:无叶扩压器的内部流场主要受上游叶轮及下游蜗壳... 为了研究带有无叶扩压器的离心压气机内部的非稳定流动特征,针对某离心压气机的非定常数值模拟结果,通过本征正交分解(POD)法分析小流量工况下无叶扩压器内部的非稳定流动.研究结果表明:无叶扩压器的内部流场主要受上游叶轮及下游蜗壳的影响;POD法成功地捕捉到了叶片扫描频率所对应的射流-尾迹结构以及低频率的非稳定流动模态;非稳定模态的特征频率为221.04 Hz,周向存在多个扰动,并且该扰动以径向波动为主,在周向并不传播;非稳定模态的重构结果可以直观地展示失稳流动的发展过程;流场快照的采样频率对POD法所获得的结果有所影响. 展开更多
关键词 离心压气机 无叶扩压器 本征正交分解 非稳定工况
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催化加氢脱氯催化剂的研究进展 被引量:6
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作者 王越 冯钰钰 +3 位作者 胡晨星 张伟 张晨 李翠清 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期453-458,共6页
催化加氢脱氯技术反应选择性高、适用范围广,可深度脱氯,是极具前景的脱氯方法。综述了加氢脱氯催化剂的研究进展,详细介绍了近年来加氢脱氯贵金属和非贵金属催化剂的活性组成、助剂、载体及反应条件对催化剂性能的影响,并分析了催化剂... 催化加氢脱氯技术反应选择性高、适用范围广,可深度脱氯,是极具前景的脱氯方法。综述了加氢脱氯催化剂的研究进展,详细介绍了近年来加氢脱氯贵金属和非贵金属催化剂的活性组成、助剂、载体及反应条件对催化剂性能的影响,并分析了催化剂失活的原因。Ni基催化剂价格低廉,具有良好的催化活性、选择性和稳定性,是非常有前景的加氢脱氯催化剂。 展开更多
关键词 加氢脱氯 NI基催化剂 失活
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并排式三金片绣自动送片装置改进设计与仿真分析 被引量:1
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作者 余为洲 周俊荣 +2 位作者 胡晨星 刘光辉 钟永华 《现代纺织技术》 2020年第2期89-96,共8页
为提高三金片绣花机的工作效率,针对三金片绣送片装置存在的实际问题,开发设计一种并排式三金片绣自动送片装置。通过设计出一种仿形换位机构和可控离合机构,实现三个送片槽并排式布置。利用Creo三维建模软件建立实体模型,将其导入ADAM... 为提高三金片绣花机的工作效率,针对三金片绣送片装置存在的实际问题,开发设计一种并排式三金片绣自动送片装置。通过设计出一种仿形换位机构和可控离合机构,实现三个送片槽并排式布置。利用Creo三维建模软件建立实体模型,将其导入ADAMS软件中建立虚拟样机模型进行仿真分析,获得了关键机构的运行参数,绘制出了机构的运动特性曲线。结果表明:该送片装置改进设计的机械结构合理及可行,达到了预期的效果。 展开更多
关键词 并排式 三金片绣花机 送片机构 改进设计 仿真分析
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