弯度对风力机翼型气动噪声特性的影响

指出了陆上风电装机向着低风速区和分散式发展,风力机距离居民区越来越近,风力机的噪声问题日趋严重,需要在风力机的设计阶段对气动噪声进行研究与控制。翼型是风力机叶片的基本元素,是风力机功率及噪声性能的基石。弯度对翼型的气动性能有显著影响,因而也必然影响气动噪声源。选取NACA系列翼型作为研究对象,翼型的最大厚度及最大厚度的弦向位置、最大弯度的弦向位置相同,而最大弯度不同。采用经典的翼型分析软件XFOIL计算了上述翼型的升阻力系数、半经验模型计算气动噪声源水平,以研究最大相对弯度对气动和噪声性能的影响。结果表明:在小攻角范围内,翼型的升力系数、升阻比随着最大相对弯度的增加而增加,大攻角时升阻比随着最大弯度的增大而减小。翼型最大弯度增加会使得压力面尾缘噪声在低频段内减小;在整个频率段内,边界层分离噪声随着最大弯度的增加向低频区移动。     

变速恒频风力机风能利用率的分析计算

指出了风能利用率是评价风轮气动特性优劣的主要参数,采用叶素动量的方法推导出了变速恒频风力机的风能利用效率的计算方法。     

偏航对下游风力机功率和尾流特性的影响

以串列布局的2台NREL 5 MW风力机为研究对象,采用致动线模型和大涡模拟相结合的研究方法,分析了当2台机组的间距一定时,上游风力机偏航对下游机组尾流和功率特性的影响。结果表明：随着上游机组偏航角的增大,尾流的偏斜程度增大;当2台机组的间距为6D,上游风力机来流风速为8 m/s时,上游机组偏航角由20°增大到40°时,上游风力机的输出功率减小了29.8%,下游风力机的输出功率增大了21.5%,两台机组总的输出功率减小了7.4%。     

近壁面网格尺寸对风力机翼型数值计算结果影响研究

采用3种不同的网格划分策略,在雷诺数Re=3.0×106的条件下,基于雷诺时均方法对NACA4415翼型进行了数值分析,研究了不同攻角下采用k-ωSST(Shear Stress Transport)湍流模型时近壁面网格尺寸对翼型气动性能的影响,并将数值计算结果与实验结果进行了比较。研究表明:翼型近壁面网格的y+值和网格纵横比对翼型升阻力系数和表面压力分布有较大影响,且大攻角下,网格纵横比的影响更加明显。     

离心泵叶轮叶片安放角变化规律对性能的影响

为研究离心泵叶轮叶片的安放角变化规律对性能的影响,以某离心泵为对象,采用数值模拟方法分析了不同工况下不同叶片安放角分布规律的离心泵对性能、内流场和叶片表面静压力的影响。结果表明：当从叶片安放角自进口至出口为线性分布规律时,离心泵整体性能较优;当叶片安放角的最大位置由叶片进口往出口移动时,扬程不断增大。并且在叶片前半部分安放角和叶片做功能力呈正相关性,叶片后半部分的做功能力对叶片性能起主导作用。     

主轴转速和刀具前角对木塑复合材料切削性能的影响

木塑复合材料(WPC)是一种具有良好力学性能且环保的材料。以试验为基础,研究铣削过程中主轴转速和铣削刀具前角对木塑复合材料切削力和表面粗糙度的影响。采用单齿硬质合金铣刀对木塑复合材料进行铣削加工试验,主轴转速(8 000,9 000,10 000和11 000 r/min)和刀具前角(2°,6°和10°)为变量,平均切削厚度为定值,采集切削过程中的切削力值和加工后的表面粗糙度值,对其影响进行分析。切削合力随着主轴转速的增加而降低,表面粗糙度随着主轴转速的增加而增大;切削合力与表面粗糙度均随着刀具前角的增加而减小。刀具前角6°、主轴转速为8 000～11 000 r/min时,切削分力F_x、F_y以及切削合力F_r均随着转速升高而降低,表面粗糙度随转速增加而增加;从单因素分析可知,在显著性水平0.05下,主轴转速对切削合力影响显著,对表面粗糙度影响并不显著,建立切削合力与主轴转速回归方程：F_r=95.983-0.005n。在实际生产中,可以通过提高转速和刀具前角,来保证加工质量和提高加工效率。     

自攻螺钉在竹木混合正交胶合木中抗拔性能研究

混合正交胶合木（hybrid cross-laminated timber, HCLT）可以充分发挥不同层板材料特性,改善CLT物理力学性能。研究采用重组竹和速生杉木（Cunninghamia lanceolata）,以不同组坯结构制备3类CLT：重组竹CLT、竹木混合CLT和杉木CLT,评价和比较不同直径和钉入深度自攻螺钉（self-tapping screws,STS）在三类CLT中的抗拔性能。结果表明,随着STS钉入深度或直径增加,STS在3类CLT抗拔承载力都增加,且对于重组竹CLT和竹木混合CLT,有利影响程度随着钉入直径或深度增加而增加。STS钉入深度或直径变化对其在3类CLT中抗拔强度影响规律不一致。STS在重组竹CLT和竹木混合CLT的抗拔强度明显大于速生杉木CLT,且对于竹木混合CLT,有利影响程度又随STS钉入深度增加而降低,随STS直径增加而增加。STS在竹木混合CLT中的抗拔性能,受到STS钉入深度、直径和CLT组坯结构等因素多重影响,后续应建立预测模型,量化和优化STS在竹木混合CLT中的抗拔性能。     

基于叶素理论的风力发电机风轮建模方法探讨

本文讨论了基于叶素理论的风轮建模的基本方法.此风轮模型可适用于各种不同型号的风力发电机,在已知风力发电机固有参数的条件下,可以得到设定风速、风轮角速度以及调节桨距角下的风轮输出转矩值.通过对风速的模拟,实现了对风力发电机运行状态下输出转矩的模拟,对搭建风力发电机整机运行仿真模型有重要意义.另外,通过设定风速、风轮角速度以及调节桨距角,可以得到风力发电机的运行特性曲线,对分析风力发电机运行特性,制定相应的控制策略有着重要的指导作用.     

工字梁翼缘与覆板钉连接的承载性能测试

采用钉连接工字梁翼缘与覆板,研究钉直径、覆板种类和厚度对钉连接节点处静态和动态承载性能的影响。结果表明,对于两种覆板材料,随着覆板厚度和钉直径的增大,连接节点处的静态承载和动态承载性能基本呈现增加的趋势;采用直径3.8 mm的圆钉,进行22 mm厚定向刨花板(OSB)与工字梁翼缘连接时,试样具有较佳的静态和动态承载性能。实际生产过程中,需根据覆板的厚度选择不同直径的圆钉。     

迎风向防风林带宽对风速减弱的作用

通过在日本扎晃人学水压力工程实验室开展的埃菲尔型非循环风洞试验,研究了防风林阻尼变化及不同林带宽的整体阻力系数,阐明在迎风向上防风林带宽对风速减弱的作用.以二维雷诺时均N-S方程-k-ε吨扰动闭合模型数字地研究了不同防风林带宽的流量场变化.结果表明,防风林对风的阻力随林带宽增加而增加,但是整体阻尼系数略微降低.整体阻尼系数Cd、防风林带宽W和林高H之间满足方程Cd=kd(W/H)-b(kd,b:常数).数字模拟结果表明,防风林带宽度明显影响最小风速值及其位置.随着防风林带宽度的增加,风速下降15%-22%.     

室外机室格栅对空调运行环境的影响

运用CFD数值模拟对某室外机周围的流场进行了计算,研究了不同种类及百叶角度的格栅对机组性能的影响。计算结果表明:flat(直板型)型格栅比S型格栅的回风温度低,出风量大。对于flat型格栅,百叶角度在30℃以下通流能力为优,能有效地降低盘管的进风温度。     

沙柳削片机切削过程低频振动特性

【目的】针对改进沙柳削片机切削过程中冲击力大、振动剧烈等问题,对其振动情况进行测试,为后续研究不同工作部件的振动幅度和频率对削片质量的影响及高效合理使用沙柳削片机提供技术参考。【方法】在空载和负载条件下,对沙柳削片机主要工作部件,即切削机构和进给机构组建多点振动测试系统。【结果】随着刀辊转速增加,削片机主要工作部件振动加速度呈先减小后增大的趋势,在整个频带上振动加速度自功率谱稳定;随着喂入辊转速增加,切削机构上下方向的振动加速度急剧增加,切削机构前后左右方向的振动加速度以及进给机构上下左右方向的振动加速度均呈先增大后减小的趋势,当喂入辊转速达到80 r·min-1时,削片机主要工作部件均振动剧烈;喂入量对进给机构上下左右方向的振动及切削机构上下方向的振动影响较大,随着喂入量增加,削片机主要工作部件的整体最大振动加速度也增大,在157 Hz处,进给机构上下方向振动的自功率谱呈先增大后减小的趋势;随着沙柳含水率增加,削片机切削进给机构的最大振动加速度减小,且在整个低频段削片机主要工作部件的自功率谱总体呈减小趋势;随着沙柳根部直径增大,切削进给机构各方向的振动加速度均增大。【结论】空载条件下,进给机构和切削机构在各个方向的振动加速度均较小;负载条件下,受刀辊转速、喂入辊转速、喂入量、沙柳含水率、沙柳根部直径的影响,进给机构和切削机构在各个方向的振动加速度均大幅度增加。     

气力推进艇螺旋桨静态推力测试及影响因素分析

为对气力推进艇用螺旋桨的选用及动力系统的匹配提供参考,需要了解气力推进艇用螺旋桨推力的影响因素。本文采用静态推力试验与理论分析相结合的方法,在构建气力推进艇螺旋桨静态推力测试系统的基础上,对两种类型的螺旋桨在不同参数条件下进行静态推力测试;分析螺旋桨转速、螺距角度、桨叶数对静态推力的影响。结果表明:安装角越大,螺旋桨推力越大,对应螺距角的推力随转速的增长速度变快;转速越高,推力上升越快;3桨叶推力大于2桨叶推力,但在低转速下差距不明显;在螺旋桨转速,桨叶数与螺距角都相同时,宽厚型螺旋桨推力特性优于窄薄型螺旋桨。     

冲击式食物破碎机内部流场模拟及实验研究

运用工程软件Fluent6.2,采用双流体模型对冲击式食物破碎机粉碎室内液固两相流场进行了模拟,利用相位多普勒粒子测速仪(PDPA)在不同转速工况下对冲击式食物破碎机破碎机理进行了初步探讨和测试。最后将数值计算结果和试验测量结果进行了对比,模拟结果表明:粉碎效率以转速的2.33次方增幅增加;并分析得出了刀盘的高效粉碎区具体位置。试验结果与模拟结果吻合较好,验证了模拟结果的正确性,研究结果可为破碎机的优化设计提供理论依据。     

木基电热材料电热性能分析及板面温度模拟

为了提高木质材料的导热性能,获得一种板面温度分布均匀、节能降耗的地面采暖材料,选取木质材料为基材,碳素材料为导热材料,采用碳纳米技术和人造板技术相结合的工艺制备木基电热材料,并对其电热性能和板面温度进行分析和模拟。研究分析了碳素材料的涂覆形式、功率对木基电热材料的电热性能和板面温度的影响,并借助fluent软件模拟木基电热材料板面温度均匀性以及板面升温的情况,并对模拟数据与实测数据进行了对比分析。结果表明:在相同功率情况下,不同涂覆形式碳素材料发热情况不相同,碳素材料S型涂覆的电热材料发热性能最好,板面温度分布较均匀;不同功率情况下,通电15 min左右材料表面温度均达到35℃以上,所以优选碳素材料S型涂覆形式作为电热材料的内置发热层形式。在此基础上,采用Fluent软件对木基电热材料板面的升温过程的动态仿真进行了模拟,且模拟仿真结果与试验测试数据差值百分比在5%以内,所以仿真模型是有效的。     

木结构构件钻削功率的影响因素

影响木构件钻削功率的因素较多,各因素对其影响程度有待比较。针对上述问题,基于刀具设计理论推导单位体积切削功公式,结合实际生产的需要,试验采用3种密度的木质材料、3种主轴转速、3种进给速度、3种刀具直径和2种结构的刀具,基于高精度功率分析仪测得不同组合下钻削加工的实时功率曲线,并将实时功率曲线与单位体积切削功结合后得到各影响因素对钻削功率的影响规律。结果表明,单位体积切削功与各影响因素之间关系趋势明显,可用于切削参数的选择。采用正交试验法,用单位体积切削功与实时功率曲线的最大值去评定各个影响因素的重要程度。分析结果表明,用切削时的最大功率值评定各个影响因素的重要程度依次为主轴转速刀具直径材料种类刀具结构进给速度,贡献率分别为37.92%,30.01%,20.03%,1.70%,0.13%;而用单位体积切削功评定时,依次为材料种类主轴转速刀具直径进给速度刀具结构,贡献率分别为54.16%,13.75%,12.15%,5.09%,4.57%。最后,讨论了钻削质量与功率的关系,基本试验现象是单位体积切削功越大,试样的灼烧缺陷越严重。在相同加工参数下,密度越大的材料灼烧缺陷越严重;刀具种类对功率的影响程度较小,但试样的切削质量受刀具结构影响较大。     

基于CFD软件的轴流式风力灭火机叶轮性能模拟研究

利用CFD软件对轴流式风力灭火机叶轮的内部流场进行数值模拟,与风机试验台的试验数值对比,验证了数值模拟分析的正确性,得到了风机内部流场情况.通过对内部流场分析,为叶轮的结构优化提供了重要的理论依据,并对扭角和安装角调整改进,使设计方案最佳.     

等离子体处理对杨木单板层积材性能的影响

采用常压冷等离子体处理杨木单板制备非结构用单板层积材(LVL),研究处理功率、处理速率对单板层积材性能的影响。结果表明:常压冷等离子体处理能明显改善杨木LVL的胶合性能,当处理功率为4.5 k W、处理速率为2 m/min时LVL的浸渍剥离率降低了59.3%;常压冷等离子体改性可以明显影响杨木单板表面的物理化学性质,提高单板表面润湿性,当处理功率为6 k W、处理速率为8 m/min时脲醛树脂胶在杨木单板表面接触角的初始角下降25.4%、平衡角下降36.8%;红外光谱分析表明,杨木单板经常压冷等离子体处理后表面羰基数量有所增加,并产生少量的酮基,杨木表面的共轭羰基或羧基数量增加,C—O数量也有所增加。     

二冲程醇类混合燃料发动机点火提前角调节系统的研究

通过分析点火提前角对发动机性能的影响,得出使用醇类混合燃料的二冲程发动机需要改进点火系统的结论。将现阶段汽车工业在点火系统上采用的微机控制点火技术加以改进后移植到二冲程发动机上,在原点火系统中加装点火控制单元ECU并将其改造成电控点火系统。改进后的点火系统可对点火提前角进行标定,对发动机在不同转速和工况下的点火提前角进行实时调节,找到发动机在该转速和工况下的理想点火提前角。改进后的二冲程汽油机可进一步改善发动机的动力性、经济性以及排放性能。     

不同空调室外机热释放率对其周围热环境的影响

采用C FD数值模拟方法,对凹槽内空调室外机热释放率对其周围热环境的影响进行了分析,得出了随着热释放率的增大,室外机进风温度呈上升趋势,同时对凹槽内室外机安装时提出了参考建议。