荷兰研制新型海浪发电设备

荷兰Teamwork公司研制成了一种新型的利用海浪发电的试验设备,它是利用海面上滚动的小波浪所产生的水压变化来发电的。　　这套设备主要有2个或整个位于水下15m深处的伞形浮子所组成。对每个浮子进行部分充气,各浮子的空气室有管道相通,浮子的伞体都是张开的,水可以自由地流入流出。当波峰经过浮子的上面时,水压就增加,水从底部流入伞室。浮子中受压的空气通过管道排出,此时,浮子所受的浮力减少,使之下沉,所受的压力继续增加,使其排出更多的空气。若一个浮子处于波峰,而另一个浮子正处于波谷,处于波谷的浮子受的压力减少,将从相邻的浮子吸…     

梯级泵站的实时优化调度研究

分析了数种优化方法,利用Excel的特点,结合某梯级泵站具体情况并考虑了电价的波峰、波谷变化规律以及级间弃水量最小等因素,提出了一种实时优化的方案,在该泵站仿真系统上进行模拟计算,获得较好的结果,达到了经济运行的目的.     

面对拐点你准备好了吗

<正>人有悲欢离合,月有阴晴圆缺,此事古难全。在经济活动中,市场需求也有相似的规律,一般情况下,一个行业的正常发展总会呈现出波峰和波谷交替推进的趋势,中国农机行业也一样,从长远看,也应该遵循这个发展规律。话虽如此,但面对近期市场的突然"变脸",行业内许多人仍然不知所措。     

不同流量工况下混流泵压力脉动试验

为了研究混流泵叶轮和导叶非定常时序干涉引起的压力脉动特性,通过试验对混流泵泵体关键测点进行了压力脉动测量,分析了不同流量工况下叶轮进口、叶轮中部、叶轮出口、导叶进口、导叶出口以及装置出口等位置压力脉动的时域和频域响应。研究结果表明:叶轮旋转周期较大程度影响了叶轮进口、叶轮中部监测点的压力脉动,脉动曲线出现了与叶轮叶片数相一致的4个波峰和4个波谷,压力脉动主频为叶轮叶片通过频率;叶轮和导叶的动静干涉作用使得叶轮出口和导叶进口监测点压力脉动在小流量工况下分别出现7~12个波峰和波谷,压力脉动频谱范围变大,分频成分增多,主频随着流量减小向高频方向偏移,动静干涉诱导的流体激振以及噪声等高频成分出现并逐渐增多。叶轮中部监测点的压力脉动幅值最大且对流量变化最敏感,远离叶轮区各监测点的压力脉动受流量变化的影响较小。     

基于GT-SUITE的发动机排气压力波仿真分析

为研究排气系统内压力波的形成及其传播过程与发动机工作状况之间的关系,本文利用GT-POWER软件建立一个4缸4行程的汽油发动机模型。结果显示在发动机的一个工作周期内,压力波出现了4个波峰和波谷,分别对应4个气缸的排气行程;修改发动机的转速,会影响排气压力波的幅值、谐波成分、相位等参数;在排气行程末期,排气压力波在排气管内发生干涉、叠加和负压效应。     

基于机器视觉的农田地头边界线检测方法

在非结构化复杂农田作业环境中,为实现农机在地头处的自主导航转弯,首先需及时、准确地感知地头的空间位置信息,尤其是地头边界位置。本文基于机器视觉技术,首先依据农田内外像素灰度的跳变特征来判断地头是否出现,通过建立正向和负向分布偏差两个度量确定是否存在该灰度跳变特征;随后,将图像沿水平方向平均分成8个子处理区域,针对各子处理区域求取其行灰度平均值分布图,基于局部加权回归法对其进行平滑处理,建立按序离群度参数,通过寻找平滑曲线上首个按序离群程度较大的波峰点或波谷点以及相应的跳前波谷点或波峰点,最终确定跳变特征点的像素坐标,并基于稳健回归法线性拟合跳变特征点,获取实际非规整地头边界的主体延伸方位线;最后,将主体延伸方位线向下平行移动,当其线上像素的灰度平均值接近于田内像素的灰度分布特征时,认为抵达安全位置处,由此获得农机在当前地头处安全转向掉头的边界线。试验结果表明,判断地头出现的准确率不低于96%,地头边界线检测准确率不低于92%。     

弯管安装角对管道泵内压力脉动影响的数值研究

为了深入探究进流弯管与蜗壳相对周向位置对离心泵内水力激振的影响及其流动机理,选取立式管道离心泵为研究对象,通过对原型泵进水弯管周向安装角度的调整,衍生出6组新管道泵,并依次进行非定常数值计算.在数值计算过程中,主体监测叶轮域内压力脉动,对比分析6款新泵与原型泵的压力脉动特征,结果表明:在叶轮进口流域,当周向安装角φ=45°时,压力脉动在时域上产生了较明显的波峰相位提前,与二次流涡对激励的波谷有相互抵消作用,削弱波峰,最大降幅可达40.6%.在叶轮中段流域,安装角φ对叶片背面的压力脉动影响较大.在叶片尾缘附近流域,不同弯管安装角产生的影响沿流道从叶轮进口至叶片尾缘逐渐减小殆尽.本研究可为管道泵的实际安装及优化提供一定的参考.     

土壤含盐量高光谱定量反演研究

对内蒙古河套灌区土壤含盐量高光谱曲线进行分析,结果表明通过对原始光谱曲线进行连续统去除变换,可以突出波峰、波谷等重要波段位置,有利于建立逐步回归模型(R2=0.589,RMSE=0.327)对土壤含盐量进行定量反演。通过偏最小二乘法建模,不仅可以利用非正态分布的含盐量数据建模,且模型的精度(R2=0.695)和稳定性(R2=0.756)均优于逐步回归方法。其中,将光谱经过对数和一阶微分变换后,模型结果最佳(R2=0.989,RMSE=0.368)。     

柴油机高压共轨系统预喷射对主喷油量的影响

在能够进多段喷射的高压共轨系统中,连续测量两段喷射的喷油量与单独测量预喷射和主喷射喷油量时结果不同:预喷射喷油量基本不变,而主喷射喷油量呈现有规律的变化。使用单次喷射仪研究了预喷射对主喷射油量的影响。结果表明:预喷射引起共轨管内压力波动,主喷射靠近压力波动的波峰喷油量增加,靠近波谷喷油量减少,预喷射喷油持续越长,压力波动幅值越大,主喷射油量变化越剧烈;预喷射与主喷射之间的时间间隔对压力波动没有影响,但改变了主喷射与共轨管压力波动相位的对应关系。     

双流道泵内压力脉动的CFD计算及测试

基于计算流体动力学软件Fluent,应用滑移网格技术,对一比转速为99的双流道泵在设计工况下的内部流场进行非定常计算,得到不同时刻叶轮和蜗壳内监测点的压力脉动规律.计算结果表明叶轮流道内不同位置处点的压力波动在一个周期内呈现周期性变化规律,同时从进口到出口逐渐升高,压力出现波峰和波谷的时间间隔大致相同.蜗壳流道内,离隔舌位置越近,压力波动越大,蜗壳出口的压力波动呈周期性变化规律,关于基圆中心对称的两个点的压力波动规律非常相似.利用虚拟仪器技术和水下压力传感器测量了蜗壳出口处的压力脉动,对比结果表明数值计算结果与试验压力结果基本一致,满足压力脉动预测的要求.     

高比转速混流泵空化工况下径向力分析

以高比转速混流泵为研究对象,基于Rayleigh-plesset空化模型和剪切应力输运湍流模型(SST),应用计算流体动力学,分析了数值计算过程中叶轮径向力;并采用类似分析方法对空化工况下叶轮径向力的变化情况进行了分析。结果表明,叶轮受到的瞬态径向力合力随着叶轮的转动呈现周期性变化,且频率和叶轮叶片数表现出相关性,但所受径向力的幅值却随空化程度加深而有所增加。在NPSHA分别为13.95、7.87和3.82m这3种工况下,叶轮瞬态径向力合力的波动均呈现非常规律的周期性,都是4个波峰和波谷,与叶轮叶片数相同。而空化状态下叶轮径向力合力较正常工况下的幅值有所增加。     

旋耕机双列深沟球轴承接触特性研究

轴承是旋耕机传动系统中的重要部件,其接触特性对于旋耕机轴承的承载能力、传动精度、可靠性等具有显著影响。为此,基于ANSYS/LS-DYNA显示动力学分析方法对SKF-4201ATN9型旋耕机双列深沟球轴承的应力、位移、速度等接触特性进行分析,并研究不同转速及载荷对轴承接触性能的影响规律。研究结果表明:滚动体速度、应力呈波峰波谷形式变化,最大应力出现在滚动体与内、外圈接触时;随着单元与内、外圈接触点之间的距离增大,应力大小显著减小;内圈转速对轴承位移、速度、应力变化频率影响明显,对应力值影响轻微;随着径向载荷增大,滚动体应力增大,仿真分析结果与理论结果基本吻合,为后续旋耕机双列深沟球轴承接触及动态特性分析提供了一定的参考。     

轴伸贯流泵多工况下的压力脉动特性

为了研究轴伸贯流泵在不同流量工况下的压力脉动特性,应用计算流体动力学软件对泵内流场进行数值计算,揭示不同流量工况下泵内压力脉动的变化规律,并利用真机进行压力脉动测试以验证数值计算方法的可靠性.结果表明:机组各监测面的压力脉动都具有一定的周期性,转轮处波峰和波谷与转轮叶片数相关,压力脉动主频为叶频;前导叶进口截面压力脉动主频为转频;在小流量工况下,流动较为紊乱,压力脉动抖动明显;转轮出口截面由于受动静干涉影响,流动紊乱,尤其在小流量工况下,压力脉动峰值最高为设计工况的12倍;在导叶进口以及导叶出口处监测点的压力脉动频域中出现了撞击和回流诱导的低频信号,低频段频谱复杂,出现明显的抖动.     

基于动静干涉的离心泵转速测量机理与实

离心泵叶轮和蜗壳的相对运动,使流体在叶轮和蜗壳内的流动相互干涉,从而引起周期性压力脉动.通过流场计算发现流体在蜗壳内沿叶片出口边绝对速度方向上出现明显的高速区域;通过对蜗壳内压力脉动的监测发现,叶轮每转过一周,蜗壳内的压力呈周期性波动,波峰和波谷的数量与叶片数相同.通过对压力的频谱特性分析,发现压力脉动的主频就是叶片通过频率.应用高频压力传感器测量泵出口法兰附近的压力,通过FFT变换发现测得的信号主频也是泵的叶片通过频率.根据离心泵内动静干涉引起的压力脉动的这一特征,将泵出口法兰处得到的压力脉动作为测量泵转速的原始信号,采用快速傅里叶变换技术对压力脉动信号进行后处理,得到的主频就是离心泵的叶片通过频率,应用该叶片通过频率可实现对泵转速的测量.     

基于改进FlowNet 2.0光流算法的奶牛反刍行为分析方法

反刍行为与奶牛生产、繁殖性能及疾病等因素密切相关,针对非接触式奶牛反刍行为分析受牛只自身运动或背景干扰等不足,提出改进FlowNet 2.0光流算法,首先计算垂直光流分量替代光流速度构建光流图,消除水平运动对光流分析干扰;其次设置光流阈值避免垂直光流中头部运动光流干扰;同步计算反刍区域面积阈值提取区域内光流数据,避免目标对象头部运动对反刍光流的影响;最后滤波拟合计算反刍曲线,确定曲线周期,增大波峰波谷差值,提升奶牛反刍咀嚼频次计数的准确性。以不同场景下20头奶牛的30段反刍行为视频为数据集,验证本文方法的有效性、鲁棒性与准确性,试验结果表明,改进FlowNet 2.0光流算法计算奶牛反刍咀嚼频次准确率为99.39%,相较于FlowNet 2.0光流算法准确率提升5.75个百分点。     

轴流泵空化流动的非定常特性研究

为了研究轴流泵内部空化流的非定常特性,基于ANSYS CFX软件,应用SST k-ω湍流模型和RayleighPlesset的均相流空化模型,对一台轴流泵在最优工况点下的空化流场进行了定常与非定常数值模拟,获得轴流泵的外特性与空化性能,并与试验结果进行了对比。同时对泵内不同位置、不同空化余量下的压力脉动进行了时域和频域分析。结果表明:空泡首先出现在叶片背面进口边轮缘处,随着空化余量的降低,空泡逐渐向叶片中部发展,直至覆盖整个叶片背面;空化的发生会改变叶片背面的压力分布,影响泵的性能;叶轮进口和出口处监测点的压力脉动具有明显的周期性,全部有3个波峰和波谷,与叶片数紧密相关;空化发生后,不同工况下叶轮出口压力波动均明显增强,且其主频均为叶频。     

基于高效低损目标的马铃薯收获机改进设计

针对现有马铃薯收获机收获效率低、伤薯率和破皮率高等问题,以高效、低损为目标,采用垄上压力自动调整、切土驱动、挖掘深度自动调整、振动强度参数可调和波浪式薯土分离等技术对现有马铃薯收获机进行了改进设计。改进后的马铃薯收获机收获作业过程中,压土轮始终处于浮动状态,既能松离薯土,又可避免压溃薯垄而导致伤薯;有效保证切土盘始终处于正常转动状态,彻底解决现有收获机作业过程中切土盘的时断时续转动问题;始终保证两侧的挖掘深度一致,有效解决因地表倾斜而导致的伤薯及能耗较高问题;马铃薯及土块、秧蔓混合物经过波峰与波谷之间的"翻滚"而实现碎土,提高了筛分效率,且可根据需要自动调整振动强度。本研究为马铃薯收获机的后续研究奠定了坚实基础。     

离心泵进口回流特性的CFD与试验研究

为研究离心泵进口回流的流场特性及其流动规律,针对IS65-50-160低比转速离心泵,运用定常数值计算与大涡模拟方法,且采用正则化螺旋度分析法对离心泵进口回流漩涡的涡核强度进行分析,最后对模型泵进行了试验研究。研究结果表明：离心泵发生进口回流的初始流量为0.6Qd,并随着流量的减小回流逐渐变强;叶轮一个旋转周期内叶轮流道进口处各监测点的压力脉动都有6个波峰和波谷,靠近叶片吸力面监测点幅值最大,且漩涡的涡核强度变化可以分为发展、衰减、再次发展、保持、衰减五个阶段;通过进行压力脉动测试试验,研究得到进口管监测点处的压力脉动主要以6倍轴频、12倍轴频为主,在流量低于0.6Qd时,幅值相差较小,当流量增加到0.7Qd时,幅值明显减小。     

空气罐水锤防护的并联泵系统水力振动分析

针对常见的以空气罐为水锤防护装置的并联泵系统,建立了进、出水池间的传递矩阵,用迭代法对复变量方程进行了求解,得到了系统自振频率及其对应振型.以某长距离供水工程为例进行了水力振动计算,得到了14阶系统自振频率及其振型,其中第1,14阶自振频率分别为0.010 6,0.183 3 Hz,自振频率低,仅当扰动源为低频扰动时才可能发生水力共振;系统各阶衰减因子均为负值,表明系统是稳定的,不会出现自激振动;把实例泵系统第8管段的PVC-M管改为焊接钢管,对系统进行了水力振动计算.由于管材改变,水锤波速增大,空气罐空气容积增大,各阶自振频率都增大,波谷、波峰出现的位置不同,压力与流量振幅增大,表明水锤波速对系统自振频率及其振型影响很大,因此在水力振动分析时,对管材、水中含气量等影响水锤波速的因素要引起足够的重视.     

CAP1400核主泵叶轮动应力计算及疲劳寿命预测

为实现核主泵叶轮疲劳寿命预测,考虑叶轮高温高压的恶劣运行工况建立流-热-固耦合计算模型,应用ANSYS CFX软件对核主泵叶轮内部流动的压力载荷和温度载荷进行非定常数值计算,在ANSYS Workbench中实现载荷向结构的传递,并对叶轮动力响应疲劳载荷开展研究.利用雨流计数法对叶片危险部位的载荷数据进行统计分析,进一步结合Palmgren-Miner理论对核主泵叶轮的最小疲劳寿命周期进行预测.研究结果表明：叶轮在旋转过程中承受周期性交变应力的作用;叶轮叶片进、出口边与前、后盖板交接处容易发生内部应力集中,最大应力出现在叶片出口边与前盖板交接处,为142.57 MPa;叶片各危险部位承受应力波峰和波谷的时间基本一致;叶轮产生的疲劳为应力疲劳,疲劳破坏首先发生在叶片进口边与后盖板交接处;计算得到叶轮的疲劳寿命为277.94 a.研究结果可为叶轮的动态强度优化和疲劳设计提供一定参考.