内混式自吸离心泵的试验研究与设计

探讨了内混式自吸离心泵回流装置对泵性能的影响,对实验结果进行了理论分析。在归纳总结了10种优秀的内混式自吸离心泵水力模型后,提出了内混式自吸泵水力设计的速度系数法经验公式。     

外混式自吸离心泵自吸性能影响因素的分析及故障的排除

综合、系统的总结分析了影响外混式自吸离心泵自吸性能的各因素,阐述了外混式自吸离心泵故障调整和排除的方法。     

母液比重对射流式混药器吸入性能影响的试验研究

喷药浓度和单位面积喷药量是植保工作的两个非常重要的指标.本文根据射流式混药器在实际作业时必须满足不同农药母液的要求,以不同浓度的盐水模拟不同比重的农药母液,对混药器进行了吸入性能试验.试验在两种不同管径、4种不同工作压力条件下进行,测定混药器吸入不同比重母液时的吸入流量,得出了母液比重与混药器吸入流量的关系曲线,为射流式混药器的合理使用提供了参考.     

外混式双级自吸离心泵的设计研究

通过对外混式双级自吸离心泵的设计研究,阐述了其结构和工作原理;并通过研制成功的专利产品,介绍了其自吸性能和水力性能。     

混联式HEV发动机输出转矩实时测算方法

针对混联式混合动力电动汽车( HEV)发动机输出转矩估计存在误差,进而导致HEV能量控制策略无法得以准确实现的问题,以行星齿轮混联式HEV为研究对象,分析了动力耦合机构的参数,并应用行星齿轮传动动力学模型及效率模型,推导得出了行星齿轮混联式HEV发动机输出转矩的估计算法.理论计算及实车测试结果表明,模型计算值与实车测试值之间的最大相对误差由5％ ～8％减小为3.94％.     

嘴―管距对射流式喷雾混药装置性能影响的三维数值模拟

本文采用标准的k-ε两方程湍流模型,利用FLUENT软件模拟射流式喷雾混药装置的内部流场,分析嘴-管距对射流式喷雾混要装置性能的影响.模拟了在选定面积比m下,不同嘴-管距S对射流式喷雾混药装置的性能参数的影响,并比较了它们的q-h曲线和q-η曲线.对比结果显示,嘴-管距S为3.6mm时,效率最佳.验证了参考文献[1]中嘴-管距的最佳范围为S=(0.81～1.1)d2.     

自吸离心泵结构与性能分析

自吸离心泵的性能优劣,很大程度上取决于自吸泵的结构和工作原理。相对于常规的气液外混式自吸离心泵和气液内混式自吸离心泵,一种带有外置气体射流装置的自吸离心泵,以气体射流为自吸动力源,无需汽水分离,无需事先注水即可实现快速自吸,结构简单,流量大、效率高、自吸性能好,可广泛应用于农田大流量自吸喷灌和城市移动排涝等领域。     

内混式自吸离心泵自吸性能影响因素的试验研究

针对比转速为74~112的5台内混式自吸离心泵,采用3种不同直径吸水管和6种不同隔舌间隙,对其规定高度自吸时间和极限真空度进行了较全面的试验研究,并对试验结果进行了综合分析。结果表明,对于内混式自吸离心泵,规定高度自吸时间总体上随吸水管内初始存气量的增加而成线性递增,而极限真空度与吸水管内的初始存气量无关;当隔舌间隙为1~6 mm时,隔舌间隙越小,自吸性能越好;泵的额定流量越大,自吸性能受隔舌间隙的影响越大。该研究对内混式自吸离心泵的水力设计、部分结构参数的确定以及自吸性能的进一步提高具有较重要的意义。     

混药混肥装置控制性能分析

从自动控制角度对吸入式，压差式，注入式3种混药（混肥）装置进行分析比较，得出以下结论，吸入式难以实现精确，可靠的控制，压差式同样存在不易精确控制的缺点，水力驱动注入式的控制可靠性较差，机械驱动注入式能够可靠地实现高精度实时自动调控，且不需搅拌装置。     

射流式喷雾混药装置关键技术分析

目前,射流技术已经在航空、石油、核电站等领域得到应用。本文将射流技术引入喷雾混药装置,提出射流式混药装置。介绍国内外主要采用的混药装置．结合研究情况,总结出目前射流式混药装置存在的问题,提出研究重点。     

混联式HEV能量控制系统鲁棒控制器设计

为了防止混联式混合动力汽车(HEV)能量控制系统由于干扰而发生工作模式之间误切换,利用鲁棒控制理论,采用遗传算法选取加权函数,设计了基于混合灵敏度的H∞鲁棒控制器.与PID控制器控制效果进行仿真比较,调节时间减少了41.3％,超调量降低了14.7％,表明控制器提高了系统的稳定性和快速性;同时对外界干扰和参数不确定性具有良好的抑制功能,提高了混联式HEV能量控制系统抗干扰能力,有效抑制了误切换,获得了平稳的驾驶性能.     

基于模型与CFD辅助的射流式混药器设计

射流式混药器结构简单,是实现药水分离的最简单有效的关键部件之一。针对混药器内部流体流动过程的复杂性,目前没有通用的理论模型来指导设计计算,没有直观的试验方法观察内部流动的问题。从非弹性介质的动量定理出发,推导出射流式混药器的特性方程,建立面积比、喷嘴与混合室距离的理论计算模型。采用多相流Mixture模型中的Zwart-Gerber-Belamri空化模型法,模拟分析混药器内部的相变过程。研究结果显示理论模型法、仿真法与试验方法的拟合优度大于0.98,证明研究方法的有效性。射流式混药器在低压力比下会发生空化现象,空化产生的气体使引射流量保持稳定,该特性能够满足稳定的混药比要求。设计面积比为1.31的混药器,混药比为0.049 8,混药比变异系数为1.23%。引射流体与工作流体在距离喷嘴出口40 mm处,其速度场已趋于一致,即混药器的混药均匀性可以满足实际需求。该研究为射流式混药器研究与应用提供技术支撑。     

变量混药系统的研究

针对传统预混式混药方式和现有射流混药系统、静态混药系统等在线混药系统存在的问题,设计了由电磁计量泵、比例溢流阀、单向阀所构成供药回路,配合打药机的主供水回路,形成农药注入计量系统,可按实际混药需求相应控制药、水流量,达到在线精确混药的目的。对设计的混药系统在喷雾性能综合试验台进行混药试验,结果表明:在理论喷雾压力0.3～0.5MPa范围内,可精确满足1:1～1:100范围内的稀释倍数,能实现较大的混药比,混药比稳定;在不同作业条件下,流量总体误差小于5%。     

在线混药式变量喷雾系统设计与试验

为实现在线混药式变量喷雾技术,设计了药、水独立存放混药装置,差压式流量计,流量控制阀,以及相应的控制系统.应用该系统对药、水分别进行流量计量和对药流量控制,达到变量喷雾的目标.试验结果表明,流量计误差在±2.0%以内,药流量控制误差在±3.0%以内.     

基于农药光透性的混药比反馈在线混药装置

设计了基于农药光透性的混药比检测单元、采用PWM波占空比控制注入量的药液注入单元和以MSP430F149单片机为核心的低功耗控制单元,分别对各功能单元进行性能测试和标定实验,在此基础上构建了药液混药比反馈在线混药装置,并对农药百草枯进行1∶200混药比定点跟踪实验。结果表明,基于农药光透性的混药比反馈在线混药方法及装置可以实时获取混药比反馈信息,自动调节药液注入量,准确跟踪设定混药比,有效满足农药在线自动混药要求。     

喷杆喷雾机射流混药装置试验研究

根据喷杆喷雾机喷雾系统设计了射流混药装置,并对射流混药装置进行了在线混药试验研究。测量两种不同参数的射流混药装置应用于不同的喷雾系统的工作参数和工作状态,结果显示,射流混药装置与喷雾系统存在参数匹配。若匹配不当,射流混药装置出现回流无法实现在线混药。射流混药装置的结构参数与喷雾系统共同决定射流混药装置的工作状态,喷杆喷雾机射流混药装置的结构设计应考虑喷雾系统的流量特性。     

实时混药式变量喷雾药液均匀性试验

实时混药式变量喷雾是依据作物对药液浓度的需求进行喷雾,对节约农药、减小污染有积极效果,而混合液的均匀性对喷药效果有重要的影响。依托3WY-A3型喷雾机完成了四喷雾头和单喷头的实时混药实验;为提高混药均匀性设计了药液混合器,并为之进行了混药对比实验。实验表明,无混合器时浓度均匀性稍低,最大平均相对偏差为±9%;使用混合器时药液的均匀性得到明显提高,最大平均相对误差为±3%,并达到均匀混液的要求。     

不同面积比射流混药器的混药特性试验

建立射流混药器模型函数特性方程,理论分析不同结构参数的射流混药器混药状态下的压力比h与混药比q的函数关系,对面积比m∈(0.86,12.76)内25种面积比的射流混药器在工作压力范围0.4~1.2MPa内5个工作压力水平下进行在线混药特性试验,分析不同面积比射流混药器的压力比与混药比的变化规律。试验结果表明:射流混药器的h-q特性曲线斜率只与面积比m有关,与工作压力无关;不同面积比的射流混药器的压力比h和混药比q都呈线性递减,小面积比的射流混药器具有小混药比及高压力比的特点。定压力比h=0.35时,只有面积比m4.34的射流混药器处于混药工作状态(q0),其他面积比的射流混药器均处于回流状态(q0)。面积比m对射流混药器的混药区间hj影响显著,面积比m从1.34增大到4.13,混药区间hj从0.68衰减到0.35,降幅48.5%。以最大混药比q0.1、混药区间hj0.3 5为设计需求,射流混药器的面积比m范围为1.7 3~4.1 3。     

射流混药装置变工况流场特性试验与数值分析

为了解射流混药器在变工况条件下的流场特性,采用CFD数值分析和试验方法对其射流流场进行了分析。研究结果显示数值模型可以较准确地预测混药比随出口静压的变化,混药比随出口静压的增大而线性降低。通过分析变工况条件下的装置内流场可知,沿路径a-d-e方向的静压最低点位于靠近点d前端的混药室流域,流体静压在喷嘴内部迅速降低,在混药管内则呈上升趋势。在喷嘴射流影响下,靠近射流核心区的路径c-d段出现了局部旋涡。根据无量纲性能曲线分析结果可知,混药装置的压力比与混药比之间呈线性递减的关系,数值分析结果显示压力比预测误差最大值为6%,当扩散管出口静压大于0.45 MPa时,装置内出现药液回流现象,并失去在线混合的功能。     

混联式混合动力系统的动态转矩协调控制策略研究

针对基于混联式混合动力各部件的特性,在实现柴油机、驱动电机、蓄电池、发电机和传动系统最佳匹配的前提下,设计了混合动力系统动态转矩协调控制策略。以转矩为控制变量,通过总的转矩需求和柴油机万有特性曲线确定状态切换的条件及柴油机和电动机的目标转矩。在Matlab/Simulink平台下,进行了中国城市工况的动力性仿真及试验。可以看出：本文提出的控制策略能够满足驱动电机快速起动,低速转矩补偿,加速提供辅助动力,充电功率恒定等要求;瞬态工况时通过驱动电机助力,缩短了工况过渡时间;稳态工况时通过电机转矩补偿,实现了无转矩波动的状态切换,改善了状态切换过程中动力传递的平顺性;柴油机和驱动电机工作点集中在高效率区域,SOC值维持在最佳工作区域。