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平板氣膜傳熱系數(shù)液晶穩(wěn)態(tài)測(cè)量中固體導(dǎo)熱對(duì)其精度和效率的影響/ 薛啟超 郜鴻宇 李雪英 任 靜

摘 要：氣膜冷卻是一種應(yīng)用廣泛且有效的透平冷卻方式。傳熱系數(shù)是氣膜冷卻的主要特征物理量之一，直接影響到熱端部件的壁面溫度。發(fā)展氣膜冷卻傳熱系數(shù)的高精度、高效率測(cè)量方法對(duì)氣膜冷卻特性的研究和冷卻設(shè)計(jì)具有重要意義。本文針對(duì)平板氣膜冷卻傳熱系數(shù)穩(wěn)態(tài)測(cè)量方法，通過(guò)雷諾時(shí)均（RANS）數(shù)值模擬，研究了平板背部固體導(dǎo)熱損失對(duì)傳熱系數(shù)測(cè)量結(jié)果精度和測(cè)量過(guò)程效率的影響機(jī)制。研究表明，背部保溫材料的厚度直接影響到平板背部固體導(dǎo)熱過(guò)程，進(jìn)一步導(dǎo)致對(duì)于測(cè)試結(jié)果精度和系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間（即測(cè)量效率）的影響；對(duì)于某個(gè)特定的氣膜傳熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，存在著一個(gè)“最佳”的保溫材料厚度范圍。在此基礎(chǔ)上，本文提出了進(jìn)一步兼顧平板氣膜冷卻傳熱系數(shù)穩(wěn)態(tài)測(cè)量精度與效率的方法。

凹坑對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)性能的影響/ 王艷芬 陸華偉 郭 爽 王 龍 辛建池

摘 要：葉片是風(fēng)力機(jī)的主要部件，葉片上的損失也是風(fēng)力機(jī)主要損失來(lái)源之一，因此減少葉片損失，提高風(fēng)力機(jī)性能一直是人們研究的課題。文中借助fluent軟件對(duì)NACA 4412葉片進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算采用SST k-ω湍流模型，分析了Re=6.8×105時(shí)翼型上的流場(chǎng)分布，并將得到的升力系數(shù)和阻力系數(shù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，證明了文中算法的可靠性。文中通過(guò)對(duì)改變凹坑半徑大小、位置等方式進(jìn)行研究，觀察其對(duì)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響。研究結(jié)果表明，將凹坑布置在葉片尾緣附近分離渦相對(duì)于原型更小，隨著凹坑半徑的增加，減小流動(dòng)分離的效果先增加后減小，在半徑為10mm時(shí)控制效果最好。攻角大于25°時(shí)，將半徑為10mm的凹坑布置在60%～82%弦長(zhǎng)處，可使升力系數(shù)增加6.9%。

前導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)大型軸流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的影響研究/ 胡銀杰 周水清 張 鍇 楊 柯 王赤虎

摘 要：安全殼循環(huán)冷卻風(fēng)機(jī)作為CAP1400安全殼循環(huán)冷卻機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備，其空氣性能與噪聲特性對(duì)核電廠系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)有重要影響。本文考慮了橫向脈動(dòng)速度對(duì)風(fēng)機(jī)流場(chǎng)影響，引入渦粘性系數(shù)表達(dá)式對(duì)標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型進(jìn)行修正，使數(shù)值模擬平均計(jì)算誤差降低到5%以內(nèi)，提升對(duì)大型軸流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性?；谛拚蟮臄?shù)值模擬分析，本文引入無(wú)量綱參數(shù)σ來(lái)表示動(dòng)葉至前導(dǎo)葉的軸向間距與前導(dǎo)葉弦長(zhǎng)的比值，并針對(duì)不同σ值的風(fēng)機(jī)模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算與噪聲分析，并選取最優(yōu)模型進(jìn)行打樣分析。試驗(yàn)及數(shù)值模擬結(jié)果表明：通過(guò)增大動(dòng)葉至前導(dǎo)葉的軸向間距與前導(dǎo)葉弦長(zhǎng)的比值來(lái)減小噪聲值在大流量工況下作用較為顯著，且在0.5≤σ≤1.0的范圍內(nèi)效果最佳，優(yōu)化后模型在保證空氣性能基本不變的前提下，噪聲下降3.0～5.0dB。

多聯(lián)空調(diào)室外機(jī)噪聲的實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究/ 方 挺 漆石球 毛義軍

摘 要：本文對(duì)多聯(lián)空調(diào)室外機(jī)在制冷和制熱工況下的噪聲特性進(jìn)行了測(cè)量研究。室外機(jī)周圍多點(diǎn)的聲壓級(jí)頻譜表現(xiàn)出明顯的離散噪聲頻譜特征，表明室外機(jī)噪聲主要來(lái)源于軸流風(fēng)機(jī)及渦旋壓縮機(jī)的貢獻(xiàn)，其中在1000Hz以下軸流風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)噪聲的量級(jí)基本相當(dāng)，但是在1000Hz以上，室外機(jī)噪聲主要源于壓縮機(jī)的貢獻(xiàn)。進(jìn)一步地，聲強(qiáng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果采用圖像方式定位了室外機(jī)在不同頻率區(qū)間上的聲源位置，得到了與頻譜分析一致的結(jié)論。

機(jī)匣凹槽對(duì)軸流壓氣機(jī)性能的影響/ Naseem Ahmad Ghulam Ishaque Arif Aziz Zubair Ali Shah Mushayyed Muhammad Ali Khan 鄭 群

摘 要：燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行范圍由于每級(jí)最大負(fù)荷而減少。最大性能與穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，如果運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生一些快速變化，則會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)失穩(wěn)，并導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)失速。為避免這種情況，應(yīng)保持適當(dāng)?shù)氖僭６?，使軸流壓氣機(jī)性能更好。通過(guò)葉尖和機(jī)匣壁面處理可以提高失速裕度。為提高軸流壓氣機(jī)的失速裕度，機(jī)匣處理被廣泛用于被動(dòng)流動(dòng)控制。當(dāng)前的CFD研究使用NASA轉(zhuǎn)子37通過(guò)有限體積技術(shù)離散3D RANS方程來(lái)研究凹槽的性能。為了驗(yàn)證轉(zhuǎn)子37，對(duì)一個(gè)通道進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)仿真。仿真結(jié)果與總壓比和效率的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)非常吻合。根據(jù)收斂標(biāo)準(zhǔn)來(lái)預(yù)測(cè)失速。提出了矩形端壁凹槽模型并進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證。對(duì)矩形凹槽和光滑壁面的性能進(jìn)行對(duì)比評(píng)估，發(fā)現(xiàn)與光滑壁面相比，矩形凹槽的失速裕度增加了6.37%。通過(guò)安裝凹槽使TLV減至最小，矩形CGCT模型減少了渦流停滯區(qū)，有助于延遲失速的發(fā)生。機(jī)匣凹槽顯著提高了軸流壓氣機(jī)的失速裕度，但導(dǎo)致了效率的略微下降。

基于遺傳算法的軸流風(fēng)機(jī)后導(dǎo)葉匹配性優(yōu)化/ 凌杰達(dá) 王 軍 丁炎炎 肖千豪 王 華

摘 要：利用多島遺傳算法（MIGA）在高度非線性優(yōu)化問(wèn)題上的強(qiáng)大全局尋優(yōu)能力，結(jié)合橢球基（EBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)近似模型，通過(guò)翼型彎曲角、葉片安裝角、翼型弦長(zhǎng)、軸向間隙四個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)變化下的CFD三維數(shù)值模擬，得到了一種可自動(dòng)對(duì)單級(jí)軸流風(fēng)機(jī)后導(dǎo)葉進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。結(jié)果表明，后導(dǎo)葉葉片安裝角對(duì)風(fēng)機(jī)全壓影響較大，葉片安裝角和彎曲角的變化減小了導(dǎo)葉進(jìn)口氣流負(fù)攻角，消除了原后導(dǎo)葉壓力面的氣體回流與渦旋。優(yōu)化后的導(dǎo)葉壓力面的流動(dòng)得到改善，使風(fēng)機(jī)全壓提高了6.73%。

高空條件下噴水冷卻對(duì)壓氣機(jī)性能的影響/ 崔 凱 閆志男 胡錫文 夏國(guó)正 鄧慶鋒

摘 要：為進(jìn)一步適應(yīng)高超聲速飛行器的動(dòng)力需求，根據(jù)現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)特性，通過(guò)降低渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)中的氣流溫度，提升發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能以適應(yīng)更高的飛行速度。本文基于兩相流動(dòng)模型，根據(jù)進(jìn)氣道總壓恢復(fù)系數(shù)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式求得高馬赫數(shù)下壓氣機(jī)進(jìn)口條件，通過(guò)?；碚搶?duì)高空條件下的噴水冷卻濕壓縮過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值分析，探索了兩相流動(dòng)對(duì)壓氣機(jī)的內(nèi)部流場(chǎng)及其性能的影響。研究表明：對(duì)于同一燃?xì)廨啓C(jī)，通過(guò)噴水冷卻，可以有效控制壓氣機(jī)壓縮過(guò)程的溫度升高，在25km高空以3.5Mach飛行時(shí)溫度下降最高可達(dá)100K。噴水會(huì)改變壓氣機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，噴水后壓氣機(jī)動(dòng)葉內(nèi)的激波后移，激波后動(dòng)葉葉背分離加大，同時(shí)由于離心力作用水滴集中在葉尖處，這引起了更大徑向分布不均勻性。模擬結(jié)果表明，越小的噴霧直徑其濕壓縮效果更好。

傾斜蝸舌對(duì)前彎離心風(fēng)機(jī)噪聲特性影響的數(shù)值與實(shí)驗(yàn)分析/ 劉燕瀟 邵準(zhǔn)遠(yuǎn) 李 蕾 周 波 張 浩

摘 要：前彎清掃車離心風(fēng)機(jī)以體積小、吸力大、重量輕等特點(diǎn)，為清掃車裝備公司所青睞，但也存在著噪聲大、高頻噪聲貢獻(xiàn)大、刺耳等問(wèn)題，成為行業(yè)的痛點(diǎn)。在不改變氣動(dòng)性能、總體安裝尺寸的前提下，如何降低風(fēng)機(jī)聲壓級(jí)和高頻噪聲貢獻(xiàn)，也成為了行業(yè)的難點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)原型機(jī)的模擬計(jì)算及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證計(jì)算的可靠性。采用傾斜蝸舌優(yōu)化方案，分析了傾斜蝸舌對(duì)清掃車風(fēng)機(jī)流場(chǎng)特性、噪聲特性的影響，研究表明：傾斜蝸舌可降低前傾式風(fēng)機(jī)的聲壓級(jí)和高頻噪聲貢獻(xiàn)，清掃車風(fēng)機(jī)的聲壓級(jí)降低了7.3dB，改善了噪聲頻譜特性，為清掃車風(fēng)機(jī)噪聲優(yōu)化提供一定的技術(shù)支持。

袋型阻尼密封泄漏特性分析/ 楊均武 朱 蕾 胡 峰 張 海

摘 要：密封件作為燃?xì)廨啓C(jī)的重要組成部分，將影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效率及燃料消耗水平。在防止氣流泄漏的同時(shí)，密封件還會(huì)產(chǎn)生一定的激振力，對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。袋型阻尼密封由于具有其低泄漏和高阻尼的特點(diǎn)，既能作為密封裝置控制轉(zhuǎn)子與靜子件之間的泄漏，提高燃?xì)廨啓C(jī)的工作效率，又能作為阻尼器，有效抑制轉(zhuǎn)子振動(dòng)。本文的研究對(duì)象為兩種不同結(jié)構(gòu)袋型阻尼密封：傳統(tǒng)袋型阻尼密封和貫通擋板袋型阻尼密封。本文的研究工作主要為：在忽略轉(zhuǎn)子振動(dòng)行為的前提下分別計(jì)算兩種袋型阻尼密封的泄漏特性。結(jié)果表明，傳統(tǒng)袋型阻尼密封的泄漏特性要優(yōu)于迷宮密封。

蜂窩密封泄漏特性與動(dòng)力特性影響因素分析/ 周 敏 孫 丹 肖忠會(huì) 孟繼綱 姚 潔

摘 要：結(jié)構(gòu)參數(shù)與進(jìn)口預(yù)旋對(duì)蜂窩密封靜力與動(dòng)力特性有較大影響。建立了蜂窩密封動(dòng)力特性求解模型，在驗(yàn)證數(shù)值求解模型準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，研究蜂窩芯格尺寸、軸向長(zhǎng)度和進(jìn)口預(yù)旋對(duì)密封性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)蜂窩芯格尺寸相同時(shí)，密封有效剛度系數(shù)和有效阻尼系數(shù)隨著軸向長(zhǎng)度增加而增大；隨著預(yù)旋比的增大，氣流周向分量增大，軸向分量減小，故泄漏量逐漸減少；隨著進(jìn)口預(yù)旋的增大，蜂窩密封有效阻尼系數(shù)減小，主要是密封周向旋流增強(qiáng)，導(dǎo)致氣流周向壓力分布不均勻，從而降低了蜂窩密封的穩(wěn)定性。

某二氧化碳離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子次同步振動(dòng)分析/ 太興宇 李 云 孟繼綱 孫玉瑩 肖忠會(huì) 馬志宏

摘 要：本文以某二氧化碳離心壓縮機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其在試車過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子次同步振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行了分析。該壓縮機(jī)在大流量時(shí)就開(kāi)始發(fā)生0.1～0.35倍頻的次同步振動(dòng)，隨著出口壓力的升高振動(dòng)加劇，在設(shè)計(jì)流量時(shí)轉(zhuǎn)子振幅已經(jīng)超過(guò)API 617規(guī)定的振動(dòng)極限值。經(jīng)多次試驗(yàn)情況未有好轉(zhuǎn)。根據(jù)該機(jī)組轉(zhuǎn)子以及管路的振動(dòng)特征，判斷故障原因是無(wú)葉擴(kuò)壓器內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)失速。而通過(guò)進(jìn)一步分析可知，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)失速的原因可能是下游蝸殼結(jié)構(gòu)以及上一級(jí)葉輪流場(chǎng)所導(dǎo)致的。從模型級(jí)試驗(yàn)結(jié)果可知，5#葉輪受回流器的影響，在大流量和小流量區(qū)都會(huì)出現(xiàn)低頻壓力脈動(dòng)，因此，該葉輪是壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生次同步振動(dòng)的原因之一。最終，通過(guò)更改5#葉輪回流器葉片的預(yù)旋，成功降低了轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅值，確保機(jī)組順利出廠。

面向變精度仿真數(shù)據(jù)建模分析的多任務(wù)學(xué)習(xí)方法比較研究/ 吳 鍇 王曉放 邊 超 劉海濤

摘 要：多任務(wù)學(xué)習(xí)（Multi-task Learning，MTL）是利用多個(gè)目標(biāo)任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)跨任務(wù)知識(shí)遷移和共享，從而提高預(yù)測(cè)精度的一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)范式?；跀?shù)值仿真器工程設(shè)計(jì)問(wèn)題中經(jīng)常存在多精度建模分析場(chǎng)景，即采用不同精度的數(shù)值仿真器獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行建模。在上述場(chǎng)景中，仿真器的高/低計(jì)算精度可以被視為兩種目標(biāo)任務(wù)，同時(shí)，由于高/低精度數(shù)據(jù)針對(duì)的是同一個(gè)研究對(duì)象，彼此具有很強(qiáng)的相關(guān)性。其中的關(guān)鍵是如何從便宜、豐富的低精度數(shù)據(jù)中遷移出共享知識(shí)以提高基于昂貴、稀少的高精度數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)模型的預(yù)測(cè)質(zhì)量。本文重點(diǎn)研究基于高斯過(guò)程（Gaussian Process,GP）或Kriging模型的多任務(wù)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)方法及其在高/低精度仿真建模分析方面的應(yīng)用。首先，本文在典型多精度數(shù)值算例上對(duì)比分析了單任務(wù)Kriging模型，以及三種多任務(wù)（精度）模型CoKriging、MTGP（Multi-task Gaussian Process）和SDK（Simple Discrepancy Framework by Kriging，SDK）的特點(diǎn)及預(yù)測(cè)能力。最后，本文基于多精度仿真數(shù)據(jù)使用Kriging模型、MTGP模型和CoKriging模型預(yù)測(cè)RAE2822翼型的空氣動(dòng)力系數(shù)。結(jié)果表明：將多任務(wù)學(xué)習(xí)應(yīng)用于多精度工程建模分析可以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，進(jìn)而提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。