基于相似原理的轴流式灭火风机气动性能回归模型的建立

利用最小二乘法原理对T40-2A轴流风机的气动性能实测试验数据进行了二次曲线拟合,得出了风压-风量和功率-风量之间的回归曲线方程,并运用回归分析原理对拟合曲线的回归效果进行了显著性检验,建立了该风机的无因次性能回归曲线模型,为实现该系列轴流风机在轴流式风力灭火机中的应用打下了良好的理论基础。     

6MF-30便携式风力灭火机气动噪声分析

便携式风力灭火机是我国用于森林消防的重要设备,然而,其噪声会严重影响操作人员的生理和心理健康。本文采用FLUENT气动噪声场仿真和噪声测试试验相结合的方法,确定风力灭火机的主要气动噪声源,同时提出灭火机降噪优化的设计建议。结果表明:二维模型和大涡模拟(配合FW-H方程)结合的方法可以用于风力灭火机气动噪声的仿真,但在仿真过程中需考虑消声器的影响;风力灭火机主要气动噪声源为叶轮和涡舌,风筒噪声对其总噪声贡献较小;建议增加导流器等,以降低风力灭火机工作过程中操作人员的耳旁噪声。      

浅谈便携式风力灭火机在森林防火中的使用及保养

近年来,随着各种林业工程的实施,森林面积逐年增多,给森林防火工作带来了极大的挑战,使得风力灭火机在我区森林防火上广泛应用,成为扑灭森林火灾的一项最常用、最有效的工具,但大部分防火人员对风力灭火机不能熟练使用。本文主要对风力灭火机组成、工作原理、操作注意事项、适应范围及保养等进行详细论述。     

便携式风力灭火机振动及其沿人体手臂传递特性研究

便携式风力灭火机工作时产生的振动会对操作者的健康造成很大影响,为了对其进行优化设计并给出合理使用建议,对国产林海6MF-30和日本小松HB2302风力灭火机的振动频谱和人体手臂振动传递率进行了对比分析。结果表明:6MF-30与HB2302风力灭火机的振动基频分别为58.5和121.5 Hz,试验测试频谱范围内分别存在5个和2个支配性频率,且基频越大,对操作者影响越小,故应优化6MF-30的结构设计以提高其振动的基频;根据ISO5349—2001标准,在最大功率转速下,操作者使用6MF-30和HB2302风力灭火机的允许受振时间分别为2.29和3.27 a;风力灭火机振动对操作者手臂和肩颈的影响很小,绝大部分能量由手掌和手指吸收,需重点研究针对手部的减振策略。      

便携式风力灭火机的人机工程学评价

为研究便携式风力灭火机的振动、噪声和质量对操作人员生理和心理负荷的影响,通过试验对便携式风力灭火机(国产6MF-30和日本产HB2302)的把手振动和耳旁噪声进行测试,选取心率和反应时间对便携式风力灭火机进行人机工程学评价。结果表明:6MF-30的振动加速度、耳旁噪声、心率增加比、反应时间均大于HB2302;风力灭火机的耳旁噪声随着振动加速度的增加而增加,振动和噪声共同作用于操作人员,难以区分开,因此,将振动和噪声的综合作用视为一个影响因子,取得了较好的分析效果;质量和振动-噪声对心率增加比有显著影响,对反应时间没有显著影响,质量对心率的影响要大于振动-噪声。建议重新对6MF-30进行设计,重点考虑质量和减振降噪,发动机选择功率适中且质量轻的,前把手选择塑料作为主要材料。      

风力灭火机在扑救山林火灾中的使用与保养

介绍风力灭火机在扑救山林火灾中的实用技术,即使用风力灭火机时应掌握的基本原则与使用方法,同时对灭火机的操作与保养等方面的常识作简单介绍,供有关部门与单位参考借鉴。     

风力发电机组叶片动态应力测试实验与分析

以1.5MW水平轴风力发电机叶片模型风轮为研究对象,叶轮安装角选择设计安装角13.7°,对发电机的输出功率进行测试,并得出了功率特性曲线.运用电阻应变测试技术,对叶片所受动态应力进行了测试,并对12m/s风速下叶片在旋转过程中所受拉应力进行分析,得出了叶片各截面拉应力随时间变化曲线和叶片所受拉力及拉应力随截面变化曲线,...     

风力灭火机的使用原则与维护保养技术

总结了风力灭火机的使用和维护保养技术,包括风力灭火机的工作原理、使用环境、操作技术、安全注意事项、维护保养技术等。     

提高风电场发电量的分析研究

从风资源的认识和风力发电机性能等2个角度对风电场发电量进行了分析和探讨。在风资源认识方面充分了解风况的随机性,合理拟合风电场风速概率分布函数,准确估算出风场风能潜力。风力发电机性能评价问题中对风力发电机优化设计指标的选取上应以有效运行期间的最大发电量和度电成本最低原则进行考虑以提高发电量。提出以风电场的实际情况(风况条件等)进行主动设计和选择风力发电机的理念。     

风力灭火机在造林炼山中的应用

主要介绍风力灭火机在林业造林炼山中的运用,风力灭火机不仅在清理防火带时比人工清理要省工,而且清理出的防火隔离带安全系数大,还可以在烧防火隔离带时起助燃作用。     

一种轴流式叶轮的全三维优化设计

针对一种磁力驱动的循环冲沙装置,提出了轴流式叶轮优化方案以提高叶轮水力性能。通过CFD数值模拟,对轴流式叶轮内流场进行了紊流数值分析,并研究了同一工况下不同叶片结构、叶片数、导流棒对内流场的影响。由内流场分布特点,选择了叶轮有关结构参数,改进了叶轮结构。试验表明,改进后的轴流式叶轮其水力性能得到提高,从而验证了CFD分析在优化设计轴流式叶轮中的可行性。     

一种轴流式叶轮的全三维优化设计

针对一种磁力驱动的循环冲沙装置,提出了轴流式叶轮优化方案以提高叶轮水力性能。通过 CFD数值模拟,对轴流式叶轮内流场进行了紊流数值分析,并研究了同一工况下不同叶片结构、叶片数、导流棒对内流场的影响。由内流场分布特点,选择了叶轮有关结构参数,改进了叶轮结构。试验表明,改进后的轴流式叶轮其水力性能得到提高,从而验证了 CFD 分析在优化设计轴流式叶轮中的可行性。     

果园多风机风送喷雾机聚风筒聚风特性的试验研究

针对传统果园多风机风送喷雾机存在风能利用率低,出风口到靶标之间喷雾四散飘移的问题,对风机配置聚风筒(直筒式、渐缩式、渐开式)的风送喷雾系统的聚风喷雾性能进行研究。通过对聚风筒风场进行仿真模拟,设计对标试验确定了仿真模型与计算的可靠性。设计单因素试验和响应面参数优化试验分析风筒类型、聚风筒长度和风机转速对聚风特性的影响并确定聚风筒的最佳参数设计组合。试验结果表明:有聚风筒的风送喷雾系统对雾滴的胁迫作用明显显著优于无风筒的,且呈现了较好的聚风雾化作用,渐缩式风筒的性能尤为明显;气流集中性能由高到低排序为渐缩式、直筒式、渐开式、无风筒,聚风筒胁迫雾滴的横向穿透性能由高到低为渐缩式、直筒式、渐开式;风筒长度在30~70 cm范围内,长度越长,聚风性能越好;随着转速呈倍数的增加,风场速度峰值也呈倍数增加,转速的改变不影响速度峰值的位置。聚风筒最佳参数设计组合为风筒类型为渐缩式,风筒长度为70 cm,风机转速1 440 r/min,此组合下的风速为4.156 m/s,风场纵向幅宽为1 585.32 mm。     

4LZS-1.8型联合收割机脱分选系统性能正交

为解决传统横轴流联合收割机在水稻脱分选作业时存在的问题,4LZS-1.8型联合收割机采用差速脱粒滚筒和圆锥形清选风机等新型工作部件,以提升脱分选性能,其结构参数和工作参数有待通过试验来明确.由于田间试验的重复性差,以4LZS-1.8型联合收割机脱分选装置实际结构和尺寸为基础,自行研制了工作性能试验台.利用正交试验方法考察脱粒滚筒转速组合、脱粒滚筒长度比例组合、圆锥形风机叶片锥度等工作参数和结构参数对损失率、破碎率、含杂率、脱粒功耗等性能指标的影响程度.试验结果表明:在喂入量为2 kg/s时,影响4LZS-1.8型联合收割机脱分选工作性能的因素主次顺序为差速滚筒转速组合(B)、圆锥形风机叶片锥度(C)、差速滚筒高低速段长度比(A);最优方案为B=750/950 r/min、C=5°、A=2∶8(28型),对应性能指标为损失率1.28％、破碎率0.32％、含杂率0.48％,对应差速脱粒滚筒总功耗为16.66 kW,其中低速滚筒功耗占总功耗的74.73％,高速滚筒功耗占总功耗的25.27％.     

大豆联合收获机气力卸粮装置的设计与试验

针对现阶段大豆联合收获机传统螺旋运输器卸粮过程中籽粒破碎率较高的问题,设计一种大豆联合收获机气力卸粮装置。以叶轮转速、风机转速、卸粮软管内径为试验因素,破碎率及卸粮效率为试验指标进行三因素三水平响应面试验。结果表明:3个因素对破碎率影响程度的主次顺序为,风机转速、叶轮转速、卸粮软管内径,对卸粮效率影响程度的主次顺序为,叶轮转速、卸粮软管内径、风机转速;通过多目标参数优化分析得到适合气力卸粮的工作参数为,叶轮转速15r/min、风机转速3 166r/min、软管内径100mm,此时破碎率为1.49%,卸粮效率1.3L/s。该装置能有效降低联合收获机卸粮过程对大豆造成的损伤。     

苹果管道气力输送装置参数优化与试验

针对苹果在管道输送过程中的撞击损伤问题,对管道气力输送装置的参数组合进行研究。以输送管道内径、管型和进风口风速为影响因素,以苹果迎风面风速为响应值,通过单因素仿真试验确定各因素对响应值的影响规律;基于单因素仿真结果利用多因素仿真试验获得最优输送参数组合,通过验证试验检验最优组合的可靠性。单因素仿真试验结果表明:当管道内径分别为88、96、104、112和120 mm时,随着输送管道内径的增大,苹果迎风面风速呈先增大后减小的趋势;管型对苹果迎风面风速大小影响的排序为,下圆弧管>螺旋管>S型管>上圆弧管>反S型管;当进风风速分别为14.07、15.83、17.59、19.35和21.11 m/s时,随着进风风速的增大,苹果迎风面风速呈先增大后减小的趋势。多因素仿真试验结果表明:最优输送参数组合为,管道内径112 mm、下圆弧型管型、进风风速19.35 m/s,此时苹果迎风面风速为18.46 m/s。验证试验结果表明,基于最优输送参数组合的管道气力输送装置输送苹果时苹果损伤率为14%,苹果损伤面积0~14.82 mm²,损伤体积0~23.84 mm³,86%的苹果为一等及以上果,14%的苹果为二等果。管道气力输送装置可有效降低苹果采摘后落入果筐时的损伤。     

垂直轴风力机直驱热泵压缩机匹配特性研究

风能供热是多风寒冷地区,减少雾霾有效途径之一。针对垂直轴风力机直驱热泵压缩机系统,分析300 W垂直轴风力机输出和开启式涡旋压缩机输入扭矩及功率特性,研究不同风速下垂直轴风力机与开启式涡旋压缩机特殊匹配特性。根据效率理论分析匹配特性,系统选型设计时垂直轴风力机输出功率应略高于压缩机所需输入功率,通过选择合理变速比,获得垂直轴风力机设计参数,实现系统按额定工况运行。为风能供热系统参数选型提供理论参考。     

一种风压转换近地风速检测装备设计与试验

【目的】针对目前相关设备风场自干扰大的问题,为更好地获取无人机(Unmanned arial vehicle,UAV)近地风场参数信息,以风压信号为基础,采用皮托管风速传感器设计一种风压转换近地风速检测装备。【方法】利用轴流风机对叶轮风速传感器和皮托管风速传感器的感应位置进行风速干扰对比试验,利用热线式标准风速仪测定干扰前后的风速变化,利用轴流风机以相同的风速检测该装备所有传感器的测量风速并记录,得到该系统的一致性。将同一风速下标准热线式风速仪的测量风速和该系统的传感器测量风速进行对比,找出皮托管风速传感器准确度较低的风速段,利用Matlab软件对风压信号–风速值进行拟合。【结果】在10.00~15.00 m·s–1风速下皮托管风速传感器对直流风速的削弱不超过1%,而叶轮传感器达到20%以上。系统所采用的30个风压变送器在风速为15.00 m·s~~(–1)时的最大绝对差异为0.96 m·s–1,最大相对差异为6.40%,变异系数为1%。以三次公式进行拟合后,误差平方和(SSE)为0.099 6,拟合优度(R2)0.96。【结论】本系统能够有效检测无人机下旋翼风速数据,且比叶轮式风速传感器网络测量系统在减少干扰方面具有明显优势,可以为研究无人机田间作业提供有效帮助。