中热值合成气微混组合火焰燃烧特性实验及数值研究

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作者 刘栗 陈嘉铖 +6 位作者 刘伟 刘健 苏鑫 邱朋华 谷宏斌 张林瑶 邢畅 《推进技术》 北大核心 2025年第6期115-124,共10页

微混燃烧技术是一种具有低污染物排放特性的先进贫预混燃烧技术。本文针对一种自主设计的以合成气为燃料的微混组合燃烧器,在不同工况下开展了燃烧特性研究。利用CFD软件进行数值模拟,在不同的当量比(0.388~0.518)和进口空气流速(36.18~... 微混燃烧技术是一种具有低污染物排放特性的先进贫预混燃烧技术。本文针对一种自主设计的以合成气为燃料的微混组合燃烧器,在不同工况下开展了燃烧特性研究。利用CFD软件进行数值模拟,在不同的当量比(0.388~0.518)和进口空气流速(36.18~108.56 m/s)的工况条件下,获得了微混组合火焰的燃烧特性,分析了流场、温度场随当量比和进口空气流速的变化趋势。此外,将数值模拟得到的特性变化趋势与实验数据进行验证,分析了出口污染物排放规律。研究结果表明:随着当量比提高,燃烧室核心反应高温区(T>1 700 K)面积不断变大,但整体高温区(T>1 420 K)面积几乎不变,同时出口NO排放显著增加。随着进口空气流速的提高,喷嘴间的低速区发展成为回流区,并且回流区轴向长度不断增大,核心反应高温区面积不断减小,但整体高温区面积不断增大,火焰高温区随着进口空气流速的增大而被“拉长”,因此出口NO排放显著减小。 展开更多

关键词 燃气轮机 微混燃烧 微混组合火焰 中热值合成气 燃烧特性 污染物排放

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舰船柴油多喷嘴燃烧室排放优化实验研究

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作者 周士超 林宇震 +2 位作者 许全宏 王柏森 程旭 《推进技术》 北大核心 2025年第7期181-190,共10页

根据舰船燃气轮机燃烧室的典型工况参数设计了一种蒸发管式多喷嘴燃油分级低排放燃烧室,并对部分喷嘴工作的小工况(35%最大功率工况)开展了供油主燃级喷嘴数量、值班级燃油比例、油气比、掺混孔排布对排放及燃烧效率的优化实验研究。试... 根据舰船燃气轮机燃烧室的典型工况参数设计了一种蒸发管式多喷嘴燃油分级低排放燃烧室,并对部分喷嘴工作的小工况(35%最大功率工况)开展了供油主燃级喷嘴数量、值班级燃油比例、油气比、掺混孔排布对排放及燃烧效率的优化实验研究。试验结果表明:当油气比不变时,采用三个主燃级喷嘴供油,燃烧效率最高,CO排放浓度最低。但是随着油气比继续增大,不同分级方式的CO排放浓度均稳定在170×10^(-6)@15%O_(2)附近,说明通过调节燃油分级和增大油气比的方式优化CO排放浓度和燃烧效率的潜力有限。此外,采用三个主燃级喷嘴供油且油气比不变的条件下,值班级燃油比例低于0.08时,掺混孔方案进一步有效降低燃烧室的CO排放浓度,提高燃烧效率,并减少NOx排放浓度。采用3M分级方式结合9L150掺混孔方案,通过增大油气比可以使燃烧室在小工况下的CO排放浓度降低至79×10^(-6)@15%O_(2),燃烧效率达到99.918%,NOx排放浓度达到190×10^(-6)@15%O_(2)。 展开更多

关键词 燃气轮机 多喷嘴燃烧室 燃油分级 污染物排放 蒸发管 燃烧效率

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船用燃机涡轮导叶扇形叶栅气动性能试验研究

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作者 牛夕莹 郑群 +3 位作者 高春祥 林枫 高杰 胡博 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期113-119,共7页

为了验证全三维优化设计效果,并探索适用于船用燃气轮机工作特点的叶型,利用扇形涡轮叶栅试验台,针对某船用燃气轮机原型和改型两套涡轮导叶,开展了不同攻角下的扇形叶栅气动性能试验。应用五孔探针、叶片表面静压测量孔,分别测量了叶... 为了验证全三维优化设计效果,并探索适用于船用燃气轮机工作特点的叶型,利用扇形涡轮叶栅试验台,针对某船用燃气轮机原型和改型两套涡轮导叶,开展了不同攻角下的扇形叶栅气动性能试验。应用五孔探针、叶片表面静压测量孔,分别测量了叶栅出口流场、不同叶高处叶片型面的压力,分析了导叶出口截面速度场及总压损失分布,导叶根、中、顶这3个截面压力分布,以及节距平均出口气流角、总压损失系数沿叶高分布等。优化前后试验结果对比分析表明:经优化改型后,沿叶高方向导叶表面压力分布更趋均匀化,叶片后部加载特征更加明显,在试验攻角范围内(-10°~+10°)导叶总压损失系数明显减小,且攻角变化对损失影响较小。结果表明,导叶该型是成功的,改进后的导叶对变工况的适应性更加优良,非常适合用于工况变化较为频繁的船用燃气轮机。 展开更多

关键词 船用燃气轮机 涡轮导叶 扇形叶栅 气动性能

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燃油时滞特性对燃气轮机动态性能的影响研究

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作者 应世琪 舒春英 +3 位作者 王志涛 张靖凯 李淑英 汪博文 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第14期67-73,共7页

燃油系统的时滞特性会对燃气轮机的动态性能造成显著影响,集成仿真模型是复现这种复杂动态过程的有效工具,尤其是对于负荷突变的恶劣工况。基于燃气轮机与燃油系统模拟装置的结构和工作原理建立了一个多学科的燃气轮机多系统集成模型,... 燃油系统的时滞特性会对燃气轮机的动态性能造成显著影响,集成仿真模型是复现这种复杂动态过程的有效工具,尤其是对于负荷突变的恶劣工况。基于燃气轮机与燃油系统模拟装置的结构和工作原理建立了一个多学科的燃气轮机多系统集成模型,并搭建了发电燃气轮机半物理仿真实验台,进行变工况仿真。结果表明,燃油系统的时滞特性会减弱突变负荷时燃气轮机的燃油调节能力,降低燃气轮机的稳定性,同时导致燃气轮机动力涡轮转速的瞬态调速率增大,在0.2~0.4工况的加载过程中瞬态调速率增大了44.36%,0.4~0.6工况的加载过程中增大了29.75%。 展开更多

关键词 燃气轮机 燃油系统 时滞特性 多系统集成 半物理仿真实验

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钛纳米鳞片-有机无机杂化耐酸涂层制备及性能研究

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作者 徐慧强 于洋 +2 位作者 孙建华 杨政清 孙文 《现代化工》 北大核心 2025年第7期229-235,242,共8页

通过高能球磨法制备了钛纳米鳞片材料,并利用SEM、XPS、FT-IR和TGA对材料进行测试表征。结果表明,钛由微米级的球状变为纳米级的片状,且钛表面上接枝了有机树脂,证实了钛纳米鳞片的制备。将钛纳米鳞片作为涂层填料,通过改变填料含量实... 通过高能球磨法制备了钛纳米鳞片材料,并利用SEM、XPS、FT-IR和TGA对材料进行测试表征。结果表明,钛由微米级的球状变为纳米级的片状,且钛表面上接枝了有机树脂,证实了钛纳米鳞片的制备。将钛纳米鳞片作为涂层填料,通过改变填料含量实现钛纳米鳞片对涂层耐酸性腐蚀性能的强化。结果表明,钛含量为1%时涂层具有最好的耐酸性、耐腐蚀性、耐介质渗透性能;与添加未改性钛的涂层相比,添加了钛纳米鳞片的涂层的低频模值为10^(15)Ω·cm^(2),比前者高出半个数量级;涂层与基材之间的结合力没有受到影响,涂层的耐温性、耐磨性、耐盐雾性能也得到了提高。 展开更多

关键词 钛纳米鳞片 耐酸涂层 有机无机杂化涂层

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一种三自由度稳定廊桥试验台动力学分析与试验研究

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作者 邱建超 曹彪 +3 位作者 唐祖定 方一格 王生海 魏昌淼 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期101-106,共6页

海上廊桥在作业时由于受到风、浪、流等载荷的扰动会产生较大摇摆,极大地降低了作业安全。针对该问题设计一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥试验台。文章首先建立不规则海浪模型以及海上廊桥的运动学数学模型,基于朗格朗日法建立... 海上廊桥在作业时由于受到风、浪、流等载荷的扰动会产生较大摇摆,极大地降低了作业安全。针对该问题设计一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥试验台。文章首先建立不规则海浪模型以及海上廊桥的运动学数学模型,基于朗格朗日法建立了该试验台的动力学模型,应用Adams对试验台进行动力学仿真与分析,并搭建试验台进行试验研究,试验结果验证了三自由度稳定廊桥试验台设计合理具有良好的运动补偿效果。 展开更多

关键词 海上廊桥 试验台 运动学分析 运动补偿

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自增压型超高压水热储能实验和数值模拟研究

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作者 刘康彬 申海川 +2 位作者 赵贯甲 谢文涛 荀玮瑶 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第6期2352-2361,共10页

超高压水热储能系统具有储能密度高、储热时间长、成本低以及可实现模块化应用等优势,可广泛部署于工业储热供热和热电调峰等领域。本工作搭建了自增压型超高压水热储能实验系统并针对实验中电加热过程加热器下方自然对流较差,存在温度... 超高压水热储能系统具有储能密度高、储热时间长、成本低以及可实现模块化应用等优势,可广泛部署于工业储热供热和热电调峰等领域。本工作搭建了自增压型超高压水热储能实验系统并针对实验中电加热过程加热器下方自然对流较差,存在温度分层导致储热效率低等问题开展了数值模拟研究。模拟结果显示,通过增加外部循环泵可以显著改善温度分层,提高系统储热效率。电储热效率相比较原系统提高了约12%,加热60 min后,重力方向最大温差由45.93℃降低至0.93℃。本工作通过引入描述循环泵安装位置与储罐尺寸比例的无量纲数λ以及表征循环水量与系统储水量比例的无量纲数δ两个指标,系统评价了外循环泵对于系统储热效率的影响。模拟结果显示,λ在0.5左右时,储罐内部流场较为均匀、温度梯度相对较小,系统储热效率也更高。当δ达到4.42时,储罐内部温度均匀性好、热响应时间短、储热效率高。本工作研究为提高卧式高温自增压储热水罐储热效率提供了理论指导,有望推动高压水热储能在工业储能领域的应用。 展开更多

关键词 高压水热储能 数值模拟 循环泵 储热效率

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船舶管网破损隔离与重构系统的设计与应用

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作者 何春雨 程熙文 +2 位作者 邱明海 姜健 毛少华 《船海工程》 北大核心 2025年第2期99-105,共7页

针对未来无人船舶管网系统泄漏与破损需要进行精确探测、及时预警、自主隔离及智能重构的需求,基于实船冷媒水管网系统设计一套船舶管网破损隔离与重构系统。通过基于智能阀的合理化配置,对冷媒水管网的泄漏与破损工况进行规划,并通过... 针对未来无人船舶管网系统泄漏与破损需要进行精确探测、及时预警、自主隔离及智能重构的需求,基于实船冷媒水管网系统设计一套船舶管网破损隔离与重构系统。通过基于智能阀的合理化配置,对冷媒水管网的泄漏与破损工况进行规划,并通过智能开发测试箱对管网系统的泄漏探测与隔离重构功能进行调试。在调试完成后,对该系统在实船模拟破损与泄漏情况下的探测与隔离重构效能进行测试与应用。结果表明,智能阀组初步实现了系统设计的管网破损自主隔离与自动重构功能,但因自身精度与管网压力波动等问题,还难以探测泄漏量小于1%的微小渗漏。 展开更多

关键词 船舶管网 智能阀 泄漏探测 隔离与重构

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台阶高度对船用低排放塔式分级燃烧性能影响研究

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作者 胡金洋 赵铁铮 +2 位作者 王俊 陆景贺 刘潇 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第2期205-211,共7页

对塔式分级燃烧室旋流器结构进行优化,研究了旋流器主燃级和值班级之间的台阶高度对燃烧室的流场、燃烧性能及出口温度分布的影响.结果表明:随着台阶高度的增加,台阶回流区尺寸增大并挤压中心回流区头部,燃油分布均匀性降低,高温区面积... 对塔式分级燃烧室旋流器结构进行优化,研究了旋流器主燃级和值班级之间的台阶高度对燃烧室的流场、燃烧性能及出口温度分布的影响.结果表明:随着台阶高度的增加,台阶回流区尺寸增大并挤压中心回流区头部,燃油分布均匀性降低,高温区面积急剧上升,NO生成量和生成区域均扩大,高温烟气逐渐向出口两侧壁面移动,出口温度分布质量逐渐改善;压力损失系数逐渐降低,当台阶高度由4 mm增加至16 mm时,燃烧室压力损失系数和出口温度分布系数OTDF分别降低了0.2%和5.6%,NO排放量增加了62.1%. 展开更多

关键词 台阶高度 船舶燃气轮机 低排放燃烧室 旋流器

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海洋环境下燃气轮机通流清洗时机研究

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作者 魏昌淼 孙曦东 +1 位作者 李金奇 季钧 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期133-137,共5页

燃气轮机在配置盐雾系统的试验台上,进行模拟海洋盐雾环境下长时间运行,分别测试低压压气机进口管道、第3级、第6级、第9级壳体的空气含盐量,结果表明空气中的盐雾在低压压气机已全程沉积。在海洋盐雾环境下长时间运行,通过计算得出折... 燃气轮机在配置盐雾系统的试验台上,进行模拟海洋盐雾环境下长时间运行,分别测试低压压气机进口管道、第3级、第6级、第9级壳体的空气含盐量,结果表明空气中的盐雾在低压压气机已全程沉积。在海洋盐雾环境下长时间运行,通过计算得出折合低压压气机转子转速、折合高压压气机后空气压力,根据分析转速差值可表明压气机的污染情况,进而确定通流清洗时机,该方法已广泛应用于海洋用燃气轮机,燃气轮机运行维护具有重要意义。 展开更多

关键词 燃气轮机 盐雾 清洗

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船用双层壳体齿轮箱柔性动力学建模及隔振性能分析研究 被引量：2

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作者 杨杰 朱如鹏 +3 位作者 陈蔚芳 戴光昊 岳彦炯 尹逊民 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期309-318,共10页

双层壳体齿轮箱不仅为齿轮传动系统提供弹性支撑,而且具有减振降噪作用。为了能够高效、高精度地预测双层壳体齿轮箱的减振降噪效果,本文基于模态综合法建立含有隔振器的某船用双层壳体齿轮箱柔性动力学缩聚模型,对比分析齿轮箱的缩聚... 双层壳体齿轮箱不仅为齿轮传动系统提供弹性支撑,而且具有减振降噪作用。为了能够高效、高精度地预测双层壳体齿轮箱的减振降噪效果,本文基于模态综合法建立含有隔振器的某船用双层壳体齿轮箱柔性动力学缩聚模型,对比分析齿轮箱的缩聚模型与完全有限元模型的固有特性的差异性,并验证其缩聚模型的有效性。通过双层壳体齿轮箱缩聚模型的模态解耦率、模态贡献度、振级落差和内壳体倾斜度的分析,评估齿轮箱的隔振性能。结果表明:某船用双层壳体齿轮箱在平移方向上模态解耦率均在94.9%以上,模态贡献主要以第二至第六阶振型为主导;在激励频率1~6000 Hz范围内,双层壳体齿轮箱的振级落差可达到34.2 dB;当激励频率小于2000 Hz时,激励频率对振级落差和倾斜度的变化有着显著的影响。 展开更多

关键词 双层壳体齿轮箱 模态解耦 振动噪声 模态贡献度 振级落差

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基于换热器工作特性的新型折流板结构优化研究 被引量：4

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作者 马春帅 张宏 +3 位作者 孙娜 张嘉 彭晨 许昌昊 《机床与液压》 北大核心 2024年第18期149-155,共7页

以石化行业制备聚乙烯过程中的导热油换热器为研究对象,通过流场仿真的方法对换热器壳程和管程介质之间的换热过程进行数值模拟并对其结果进行试验验证,探讨了新型折流板不同结构参数对换热器壳程传热系数和综合指标的影响规律。使用正... 以石化行业制备聚乙烯过程中的导热油换热器为研究对象,通过流场仿真的方法对换热器壳程和管程介质之间的换热过程进行数值模拟并对其结果进行试验验证,探讨了新型折流板不同结构参数对换热器壳程传热系数和综合指标的影响规律。使用正交试验设计的方法对新型折流板的结构参数进行了优化并获得优化目标的回归模型,进而得到新型折流板的最佳结构尺寸。结果表明:新型折流板换热器的最优结构参数H/D为0.633,W/D为0.595,L/s为0.347;优化后的新型折流板换热器的综合指标较初值提高了25.9799(16%),明显提升了导热油换热器的传热性能。 展开更多

关键词 换热器 T形折流板 结构优化 数值模拟

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支板型线对压气机中介机匣性能影响的试验研究 被引量：2

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作者 赵龙辉 徐宁 +1 位作者 汪作心 陆华伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1033-1040,共8页

为了明确支板对中介机匣气动性能的影响,本文针对某一舰船燃气轮机压气机中介机匣的2种不同支板开展了对比试验研究。试验结果显示:在0.2、0.3和0.4Ma工况下,改型支板较原型支板中介机匣的出口总压损失系数分别降低37%、79%和77%,原型... 为了明确支板对中介机匣气动性能的影响,本文针对某一舰船燃气轮机压气机中介机匣的2种不同支板开展了对比试验研究。试验结果显示:在0.2、0.3和0.4Ma工况下,改型支板较原型支板中介机匣的出口总压损失系数分别降低37%、79%和77%,原型支板尾迹损失远大于改型支板,但主流区域油流和气动测量结果相似。这说明主流区域轴向压力变化不受支板型线影响,但相较于原型支板,改型支板能够有效降低中介机匣的气动损失。 展开更多

关键词 支板 中介机匣 角区分离 气动性能 总压损失 压气机 气动试验 油流 燃气轮机 型线

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环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟 被引量：2

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作者 范宗瑞 张健 +2 位作者 霍肇波 姜雨霆 郝文龙 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期93-98,共6页

对矩形丁腈橡胶件进行静态拉伸试验,通过对试验得到的应力、应变数据进行拟合,得到了Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,利用此本构模型对环形丁腈橡胶件进行静压缩有限元模拟,进行了试验验证,并分析了环形丁腈橡胶件的壁厚、外径以及温... 对矩形丁腈橡胶件进行静态拉伸试验,通过对试验得到的应力、应变数据进行拟合,得到了Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,利用此本构模型对环形丁腈橡胶件进行静压缩有限元模拟,进行了试验验证,并分析了环形丁腈橡胶件的壁厚、外径以及温度对其静刚度的影响。结果表明:通过有限元方法模拟得到矩形丁腈橡胶件静态拉伸大变形阶段的力-位移曲线与试验结果相吻合,相对误差小于5%,表明Mooney-Rivlin超弹性本构模型可准确描述丁腈橡胶的超弹性特性;环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟结果与压缩试验结果的相对误差为13.1%,证明了该有限元方法的准确性;随着壁厚或外径的增加,环形丁腈橡胶件的静刚度减小;随着温度的升高,静刚度减小,但减小速率逐渐降低。 展开更多

关键词 环形丁腈橡胶件 Mooney-Rivlin超弹性本构模型 静刚度 有限元模拟

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燃气轮机提升引射冷却空气量研究 被引量：2

15

作者 魏昌淼 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第8期122-125,共4页

燃气轮机使用过程,由于引射空气不足造成了箱装体超温报警故障。从引射空气原理出发,对燃气轮机试验台进行建模并计算,实际试验数据验证计算模型的准确性。利用验证后的计算模型计算,结果排气蜗壳出口面积缩小后可增大引射空气量;最后... 燃气轮机使用过程,由于引射空气不足造成了箱装体超温报警故障。从引射空气原理出发,对燃气轮机试验台进行建模并计算,实际试验数据验证计算模型的准确性。利用验证后的计算模型计算,结果排气蜗壳出口面积缩小后可增大引射空气量;最后通过更换喷口试验,试验表明额定功率下,直径为1280 mm、1250 mm的喷口,较直径为1330 mm的喷口引射空气流量分别提高了9.4%、22.3%,箱装体出口空气温度分别降低了7℃、14℃。 展开更多

关键词 燃气轮机 冷却 引射空气

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船舶动力舱电容型感烟探测器的设计

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作者 王博强 赵学增 +4 位作者 张义勇 王卓刚 宋子刚 姜健 朱影 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3230-3239,共10页

为保证对船舶动力舱极早期火灾探测的及时性、准确性和可靠性,需要对烟雾浓度检测原理进行改进和烟雾浓度算法的创新。基于电容式检测元胞结构对烟雾浓度检测原理进行全新设计,并采用多尺度烟雾粒子浓度检测算法对检测信号进行处理,以... 为保证对船舶动力舱极早期火灾探测的及时性、准确性和可靠性,需要对烟雾浓度检测原理进行改进和烟雾浓度算法的创新。基于电容式检测元胞结构对烟雾浓度检测原理进行全新设计,并采用多尺度烟雾粒子浓度检测算法对检测信号进行处理,以计算出烟雾粒子浓度。试验结果表明:新设计的探测器可实现对0~10%obs/m浓度烟雾粒子的有效检测,检测精度高于百万分比浓度(Parts Per Million,PPM)级;探测器的灵敏度可以达到PPM级;在存在一定浓度的油气和不同粒径灰尘的使用环境中,仍能实现高于PPM级精度的烟雾粒子浓度检测。 展开更多

关键词 船舶动力舱 极早期火灾检测 烟雾浓度探测 电容式检测 多尺度信号处理

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基于流体域仿真的高速风机气浮箔片轴承动静特性研究

17

作者 张晨 许亮 +3 位作者 孙丹 李雨薇 高飞 荆建平 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期19-25,共7页

气浮轴承特性对高速风机转子稳定性有显著影响,气浮轴承的静特性与动特性计算是准确获得转子系统失稳转速的基础。通过建立气浮轴承物理模型,以及对应的流体域模型,设定气浮轴承工作状况下的参数,模拟其在工作状况下的流体域分布情况,... 气浮轴承特性对高速风机转子稳定性有显著影响,气浮轴承的静特性与动特性计算是准确获得转子系统失稳转速的基础。通过建立气浮轴承物理模型,以及对应的流体域模型,设定气浮轴承工作状况下的参数,模拟其在工作状况下的流体域分布情况,调整轴心位置,找到标准工作状况下的轴心位置,实现气浮轴承的静特性计算。在静特性计算的结果的基础上,赋予轴颈同频的扰动,模拟流体域分布情况,得到在给定扰动情况下轴颈的受力情况,根据力的变化求解得到气浮轴承对应的刚度系数与阻尼系数,实现气浮轴承动特性的计算。结果表明:随着转速的不断提升,稳定时的轴心位置会逐渐向气浮箔片轴承的圆心靠近;在一定的工作转速范围内,轴承的直接刚度系数随着转速的提升而下降,直接阻尼系数则在工作转速范围内下降到达低值后上升。分析气浮轴承的特性系数与转速之间的变化规律,可为开展转子系统动力学研究提供理论基础。 展开更多

关键词 流体域仿真 气浮轴承 轴承特性计算 静特性 动特性

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新型管状增强超弹多孔结构设计制备及减振性能研究

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作者 张晓旭 杨金水 +5 位作者 付万葳 李爽 仝耀辉 樊永乐 林鑫 赵松涛 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第15期27-33,共7页

传统的橡胶阻尼材料拥有较好的减振能力,但其力学承载能力不足。针对上述问题,基于仿生梯度设计思想,结合轻质多孔结构的优异力学性能和聚氨酯材料的高阻尼超弹性性能,设计一种具有优异力学承载性能和减振性能的新型管状增强超弹梯度多... 传统的橡胶阻尼材料拥有较好的减振能力,但其力学承载能力不足。针对上述问题,基于仿生梯度设计思想,结合轻质多孔结构的优异力学性能和聚氨酯材料的高阻尼超弹性性能,设计一种具有优异力学承载性能和减振性能的新型管状增强超弹梯度多孔结构,开发出了模压灌注一体化成型工艺,实现了不同规格超弹梯度多孔结构减振器的制备。通过模态分析和频响试验获得结构的固有振动和减振性能,揭示了不同硬度聚氨酯材料、不同拓扑构型增强管等参数对结构减振性能的影响规律。结果发现,相比与其他结构,圆型增强结构在低频段具有较高的基频和较低的共振峰值,表现出结构高刚度高阻尼的优异性能;而在高频段三角型增强结构整体响应更低,减振性能较优异。 展开更多

关键词 多孔结构 聚氨酯 制备工艺 力学性能 减振

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舰船角接触轴承的加速寿命动力学模型研究

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作者 宋少雷 安海鹏 王迪 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第22期136-144,共9页

以舰船四点角接触球轴承为研究对象,以轴承加速寿命为目标,在滚动轴承动力学、赫兹接触理论及弹性流体动力润滑理论基础上,综合考虑轴承各元件间相互作用、钢球与保持架间碰撞、轴承润滑状态等关键因素,建立四点接触球轴承动力学微分方... 以舰船四点角接触球轴承为研究对象,以轴承加速寿命为目标,在滚动轴承动力学、赫兹接触理论及弹性流体动力润滑理论基础上,综合考虑轴承各元件间相互作用、钢球与保持架间碰撞、轴承润滑状态等关键因素,建立四点接触球轴承动力学微分方程组,采用S-R变步长自适应积分算法求解动力学方程组。结合滚动轴承加速寿命理论,以动力学分析结果为边界输入,基于材料本构关系,使用Ansys以及nCode有限元分析软件建立四点角接触球轴承保持架疲劳寿命估计模型,根据确定的强化因子,采用改变负荷和转速的形式完成对轴承疲劳寿命的评估。研究表明,当量动负荷对轴承加速寿命的影响最大,其次是轴向负荷;转速和径向负荷对轴承加速寿命影响最小;转速对保持架寿命的影响最大。 展开更多

关键词 四点角接触球轴承 加速寿命评估 轴承动力学 S-R变步长自适应积分算法

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动力设备高压管道冲击失效特性研究

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作者 王雷 杨锐 苏浩晨 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第11期119-124,共6页

为研究船用动力设备高压管道在冲击载荷作用下的失效特性,本文利用HyperMesh软件建立有限元模型,基于Abaqus软件针对某新型大功率船用汽轮机高压管道的静态与冲击载荷作用下的承载能力和失效特性进行探究。计算结果表明,在冲击载荷作用... 为研究船用动力设备高压管道在冲击载荷作用下的失效特性,本文利用HyperMesh软件建立有限元模型,基于Abaqus软件针对某新型大功率船用汽轮机高压管道的静态与冲击载荷作用下的承载能力和失效特性进行探究。计算结果表明,在冲击载荷作用下,高压管道的失效形式为法兰与管道连接处在高频载荷下形成的局部塑性大变形以及低频载荷下造成的断裂。该结果可为船用动力设备高压管道设计提供参考。 展开更多

关键词 有限元法 高压管道 冲击载荷 失效特性

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