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中热值合成气微混组合火焰燃烧特性实验及数值研究
1
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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DTM-50端子线缆电磁脉冲压接工艺研究
2
作者 于海平 侯爽 +1 位作者 丛兰军 李昊桦 《航空制造技术》 北大核心 2025年第13期14-21,共8页
为了提高传统机械压接端子线缆的接头强度,同时减小电阻,对DTM-50端子线缆电磁脉冲压接工艺展开试验研究,重点考核了机械性能、电气性能和截面形貌等指标。结果表明,随着放电电压的升高,电磁脉冲压接接头的径向变形量和拉脱力增加,接头... 为了提高传统机械压接端子线缆的接头强度,同时减小电阻,对DTM-50端子线缆电磁脉冲压接工艺展开试验研究,重点考核了机械性能、电气性能和截面形貌等指标。结果表明,随着放电电压的升高,电磁脉冲压接接头的径向变形量和拉脱力增加,接头电阻减小,且变化趋势会随着线缆内部间隙逐渐填满而趋于稳定。以传统机械压接接头性能为对比基准,电磁脉冲压接的放电电压工艺窗口为8~10 kV,对应的放电能量为9.73~15.20 kJ。其中,9 kV为最优工艺参数,此时电磁脉冲压接拉脱力较传统压接提高150%,接触电阻减小50%。 展开更多
关键词 DTM-50端子 电磁脉冲压接 拉脱试验 电阻测试 截面分析
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悬吊式重力补偿系统随动控制技术与实验研究
3
作者 王旭 刘延芳 +2 位作者 佘佳宇 袁秋帆 齐乃明 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第3期929-937,共9页
针对悬吊式重力补偿系统对负载水平运动响应慢、随动偏差测量不可靠、负载运动易激起吊索谐振等问题,提出基于齿轮导轨驱动、正交激光倾角测量的水平位置跟随方案。为实现随动偏差的高频、精确测量,采用正交安装的激光传感器测量出线口... 针对悬吊式重力补偿系统对负载水平运动响应慢、随动偏差测量不可靠、负载运动易激起吊索谐振等问题,提出基于齿轮导轨驱动、正交激光倾角测量的水平位置跟随方案。为实现随动偏差的高频、精确测量,采用正交安装的激光传感器测量出线口吊索相对距离,通过标定转换得到吊索偏角。利用对系统各部分建模分析及实际测量结果,设计陷波器抑制吊索谐振,实现高动态、高精度水平随动控制。实验结果表明,随动系统可以跟随被试人员的各种复杂运动,最大跟随速度大于2 m/s,且保持吊索最大偏差不超过1.4°,能够满足地外微低重力环境模拟的需求。 展开更多
关键词 微低重力模拟 主动二维随动跟踪 动力学建模 陷波器设计
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基于机器学习的伯努利夹持器气体流动特性研究 被引量：1
4
作者 王洪悦 刘延芳 +1 位作者 杜德嵩 齐乃明 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2565-2578,共14页
电子元器件的非接触输运是实现其全自动化生产的瓶颈之一.伯努利夹持器作为一种非接触式气动夹持装置被广泛应用于工业中物体的抓取、定位和运输,而适用于mm级别半导体器件清洁无损运输的微型伯努利夹持器还鲜有研究.文章采用SST k-ω... 电子元器件的非接触输运是实现其全自动化生产的瓶颈之一.伯努利夹持器作为一种非接触式气动夹持装置被广泛应用于工业中物体的抓取、定位和运输,而适用于mm级别半导体器件清洁无损运输的微型伯努利夹持器还鲜有研究.文章采用SST k-ω并结合层流/湍流转捩γ模型,探讨了夹持间隙、喷嘴直径、夹持器尺寸以及供气压力对吸持力和气体消耗率的影响,并分析了其内部的气体流动特性变化;以数值模拟获得的数百个数据作为数据集,利用机器学习方法建立6个夹持器性能预测模型,并结合相应的智能算法对机器学习模型的超参数进行调优,进行特征相关性分析,并比较了各机器学习模型的预测效果.结果表明,吸持力受多因素综合影响:其随供气压力、夹持器尺寸的增大而增大,随夹持间隙及喷嘴直径的增大先增大后减小;气体消耗率随供气压力、夹持间隙以及喷嘴直径的增大而增大.最佳的机器学习模型对吸持力和气体消耗率的预测准确率评价指标R^(2)(越接近1越准确)分别在0.95和0.97左右,预测了不同夹持器尺寸下的最大吸持力及所对应的夹持器参数,与数值结果进行比较其误差小于5%,具有良好的预测能力.此外发现,为保证夹持器低G-F因子工作(产生单位吸持力所需的气体消耗率g/s·N)其供气压力和夹持间隙应分别控制在3~5 bar和0.045~0.08 mm之间,模型可用于多参数影响下的伯努利夹持器吸持力和气体消耗率的预测.结果可为微型伯努利夹持器设计及结构参数优化提供参考. 展开更多
关键词 伯努利夹持器 机器学习 层流/湍流转捩 吸持力 气体消耗率
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环形激光与管电极电解复合加工多能场耦合分析与实验研究 被引量：1
5
作者 许永波 谢万达 +3 位作者 陈珂 于子翔 杨立军 丁烨 《电加工与模具》 北大核心 2024年第6期59-66,共8页
为解决高效加工无缺陷大深径比微小孔的难题,提出一种将光、电、液分离传输式的环形激光与管电极电解复合加工技术,并通过Zemax和有限元法研究环形激光的形成与传输、多能场耦合及其与材料相互作用机制。结果表明:采用圆锥棱镜与聚焦镜... 为解决高效加工无缺陷大深径比微小孔的难题,提出一种将光、电、液分离传输式的环形激光与管电极电解复合加工技术,并通过Zemax和有限元法研究环形激光的形成与传输、多能场耦合及其与材料相互作用机制。结果表明:采用圆锥棱镜与聚焦镜汇组合方式可获得实验所需环形激光光斑;工件表面温度与电解液温度随着脉冲激光和脉冲电压的增大而快速升高,使得电流密度增大,材料定域去除能力和去除效率显著提高。 展开更多
关键词 管电极电解加工 激光加工 多物理场耦合 环形激光
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计及混合电解槽安全约束的微电网日前调度
6
作者 张航 范馥麟 +5 位作者 宋凯 姜金海 孙传禹 周佳龙 王正尧 薛瑞 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第3期62-71,共10页
利用含电解槽的微电网将可再生能源转化为氢能进行存储,是提高可再生能源消纳率的有效途径。为减缓可再生能源出力的波动性和随机性对微电网经济性和稳定性的影响,需要合理分配微电网中电解槽、电化学储能、燃料电池等关键设备的运行功... 利用含电解槽的微电网将可再生能源转化为氢能进行存储,是提高可再生能源消纳率的有效途径。为减缓可再生能源出力的波动性和随机性对微电网经济性和稳定性的影响,需要合理分配微电网中电解槽、电化学储能、燃料电池等关键设备的运行功率。电解槽运行时,由于隔膜无法完全隔绝氢气和氧气,所产生的气体不可避免地出现交叉,尤其在低负载运行时,氢氧交叉比例显著上升。当氢氧交叉比例超过安全极限时,可能引发爆炸等严重安全问题。因此,微电网功率分配中需要限制电解槽的运行功率下限。现有研究多采用恒定的电解槽功率下限。然而,由于电解槽的氢氧交叉比例随功率变化,且不同时段微电网运行工况差异显著,恒定电解槽功率下限的调度方法存在无法有效避免氢氧交叉比例越限和限制电解槽调节能力等潜在问题。此外,微电网中常配置碱性电解槽和质子交换膜电解槽,2种电解槽氢氧交叉比例随功率变化的特性存在显著差异,分别设定其功率下限将进一步增加调度复杂性。为解决上述问题,分析碱性和质子交换膜电解槽的运行特性,建立电解槽动态安全约束,并提出了考虑混合电解槽动态安全约束的光–氢–储微电网调度方法。仿真结果表明,与传统调度方法相比,所提方法能够有效保障电解槽安全,为含氢储能微电网优化调度提供了新的思路。 展开更多
关键词 微电网 电解槽 氢氧交叉 日前调度
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GH188/IC10异种高温合金TLP连接机理及性能分析
7
作者 武通 张洪瑞 +4 位作者 王策 林盼盼 岳鑫 林铁松 何鹏 《焊接学报》 北大核心 2025年第9期11-17,共7页
使用BNi-2中间层实现了钴基多晶高温合金GH188和Ni3Al基定向凝固高温合金IC10的可靠连接,研究了焊接温度对接头显微组织及力学性能的影响规律.结果表明,随着连接温度的升高,接头的等温凝固进程并非一直加快,而是呈现出先加速后减缓的趋... 使用BNi-2中间层实现了钴基多晶高温合金GH188和Ni3Al基定向凝固高温合金IC10的可靠连接,研究了焊接温度对接头显微组织及力学性能的影响规律.结果表明,随着连接温度的升高,接头的等温凝固进程并非一直加快,而是呈现出先加速后减缓的趋势,进而导致接头强度先增加后降低.当连接温度为1050℃时,由于焊接温度较低,降熔原子向母材两侧扩散不充分,导致接头中心线附近存在大量脆性共晶组织.当连接温度增加到1100℃,原子扩散加快,接头实现完全等温凝固,接头抗剪强度达到最大值634 MPa,并在GH188侧扩散影响区断裂.继续增加连接温度至1150℃,母材发生部分溶解,焊缝宽度较1100℃增加了26.6%,造成接头未实现完全等温凝固,接头抗剪强度降低至585 MPa,断裂位置转移至非等温凝固区. 展开更多
关键词 钴基多晶高温合金GH188 高温合金IC10 瞬时液相连接 微观组织
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基于激光技术的多能场复合制造的分子动力学仿真综述
8
作者 刘豪 谢万达 +3 位作者 丁烨 陈珂 于子翔 杨立军 《航空制造技术》 北大核心 2025年第14期64-77,共14页
激光技术在航空航天制造领域中发挥着重要作用。除了激光单独作用于加工过程外,还有多种基于激光技术的多能场复合制造方法。然而,这些复合制造方法的内在机理仍有待深入探索。分子动力学(MD)方法作为一个强大的工具,被用于探寻多能场... 激光技术在航空航天制造领域中发挥着重要作用。除了激光单独作用于加工过程外,还有多种基于激光技术的多能场复合制造方法。然而,这些复合制造方法的内在机理仍有待深入探索。分子动力学(MD)方法作为一个强大的工具,被用于探寻多能场之间的耦合机制,优化复合制造方法的加工参数并探索其他微纳加工方法。回顾了MD在基于激光技术的多能场复合制造中的应用,针对不同的复合制造方法,概述了其相应加工原理及其MD模拟方案。讨论了不同加工场景下,MD仿真的模型设计及基于激光技术复合加工的全过程。此外,还介绍了该领域面临的挑战及解决办法,根据现有的知识和技术,尝试确定未来的研究方向。 展开更多
关键词 航空航天 激光技术 多能场复合制造 微纳加工 分子动力学
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基于声信号的激光清洗高强钢表面海洋微生物质量检测 被引量：3
9
作者 雷正龙 孟强 +3 位作者 王晨 李旭东 张润峰 杨烁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期117-126,共10页
激光清洗过程中表面质量监测是目前研究重点。基于声信号对纳秒脉冲激光清洗30Cr3高强钢表面海洋微生物过程进行实时监测,通过提取短时平均幅度、时域均方根、峭度因子、瞬时频率四个特征量,探究清洗过程中声信号随工艺条件变化规律,并... 激光清洗过程中表面质量监测是目前研究重点。基于声信号对纳秒脉冲激光清洗30Cr3高强钢表面海洋微生物过程进行实时监测,通过提取短时平均幅度、时域均方根、峭度因子、瞬时频率四个特征量,探究清洗过程中声信号随工艺条件变化规律,并观察清洗后表面宏观形貌,测试表面粗糙度与硬度,建立声信号与清洗质量之的关系。结果表明:在短脉冲激光清洗过程中,声信号频域中存在“主峰”频率信号,工艺参数通过影响激光能量密度来影响声信号的强度幅值。声信号短时平均幅度的均值越大,表示去除微生物层的能力越强,短时平均幅度均值为0.013时,达到“开始清洗阈值”,微生物膜层开始在激光作用下去除约1μm;时域信号均方根和峭度因子能够共同反映清洗表面的粗糙程度,当峭度因子达到最小(约为2.01),均方根上升至最大时,达到“最佳清洗阈值”,清洗后表面均匀平整;在高能量密度下清洗,声信号的瞬时频率中低频成分越多,表明金属表面发生重熔氧化的面积越大,基材损伤程度越大。 展开更多
关键词 激光清洗 海洋生物膜层 声信号检测 高强钢 清洗质量
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