发动机冷转情况下液滴入射过程特性分析
针对航空发动机在翼清洗过程中射流雾化液滴进入风扇级的运动过程,对其在飞机进气口处的运动特性进行研究。通过航空发动机内气液两相流场以及射流的数值模拟,获得了液流运动和液滴传质传热特性。分析结果显示进入风扇级后液流速度不受喷嘴输入压力的影响;液滴的尺寸越小,经过风扇级后温度和质量损失越大,500μm液滴的温度和质量损失很少,而50μm液滴降温幅度大,质量损失较明显。为飞机发动机清洗系统的研发提供了理论基础。
密闭环境气流冲击式压电阵列发电性能实验研究
为实现高压密闭环境的气体能量收集并提高能量转化效率,提出了一种气流冲击式压电阵列发电机。利用压电材料的正压电效应并结合压电本构方程对压电发电机理进行分析,结果表明在高压气体环境下可采用盘型压电片进行气体能量收集,且压电片外圆周需进行机械夹紧固定。设计并制作了一种压电发电阵列实验样机,搭建了实验测试系统。以高压气体为激励源对不同流量、周期及负载条件的改变进行了实验测试。实验结果表明,峰值电压与流量成正比,随着周期的增加峰值电压有小幅度的增长趋势,压电阵列在电学并联的情况下具有最佳的功率输出性能,当周期为0.8s、流量为200L/min、压力为0.3MPa时最佳的输出功率是0.99mW。
基于Fluent的微型排气回收高效节能涡轮设计
微型涡轮是气缸排气能量回收转换装置的核心部件。为了分析不同工作条件下微型涡轮所受压力、扭矩以及蜗壳内的流场分布情况,通过实验及Fluent仿真模拟,深入研究了不同涡轮叶片数量、不同风帽形式下时微型涡轮叶片表面分布压力、扭矩及蜗壳内流场分布情况的影响规律,进而设计一种使涡轮叶片所受压力均匀,产生大扭矩的微型涡轮结构,并给出了涡轮叶片数量与所受压力及所输出扭矩的函数关系,为进一步微型涡轮发电系统集成奠定了理论基础。
气动伺服焊枪的研究进展及展望
电阻点焊是一种主要用于薄板连接的制造工艺,在汽车制造及航空等工业部门都有广泛应用. 气动伺服焊枪作为传统气动焊枪的升级换代产品,可以实现对焊枪的高精度定位与柔性焊接控制.介绍了 气动伺服焊枪系统的特点,对气动伺服焊枪中关键技术如系统结构优化设计、控制元件与执行元件的改进、 控制算法的研究进行了论述,进一步探讨了气动伺服焊枪的发展趋势.
基于能量法的充气减振器开阀与畸变特性试验研究
通过研究减振器开阀与畸变特性机理,提出了示功总能量、示功能量比两个减振器能量耗散评价指标。利用LabVIEW平台实现减振器能量特性软件编程,将减振器试件充入不同压力气体,并施加不同速度的激励,得到不同充气压力下的减振器能量特性曲线,利用减振器能量耗散评价指标,分析开阀与畸变特性。结果表明:减振器开阀和畸变影响减振器能量曲线梯度,在一定范围内,随充气压力的增加减振器抗畸变能力增强。
气动力敏机械手指测力系统动态响应性能分析
气动力敏机械手指是利用气压测微技术和气膜柔性承载技术,将触觉传感器和普通机械手结合为一体,实现对工件无损伤抓取。测力系统是气动力敏机械手指在线实时检测接触力,研究测力系统的动态性能对检测控制系统的设计具有重要意义。介绍了气动力敏机械手指的结构及工作原理,推导了测力系统的传递函数,给出气膜承载力和刚度的计算方法,并采用MATLAB软件分析了测力系统的动态性能。结论为气动力敏机械手指测力系统的设计提供了理论基础。
蜗壳宽度对采棉机风机气动性能的影响
为探寻更为合理的采棉机风机蜗壳宽度,分别建立了5种不同蜗壳宽度的风机模型。采用数值模拟的方法分析研究了蜗壳宽度变化对风机性能的影响,并对比分析了改良后的风机和原风机在不同流量工况下的流场特性。结果表明:随着蜗壳宽度增加,风机性能降低。当蜗壳宽度减小10 mm时,风机全压和吸口负压明显增大,风机性能得到提高;但当蜗壳宽度进一步减小20 mm时,风机性能又明显下降。改良后的风机较原风机流场质量得到了一定程度的改善。
改进RBF网络PID算法及在气动力伺服系统中的应用
针对气动力伺服系统的非线性、时变性和不确定性,在已有RBF神经网络PID控制算法的基础上,提出了一种改进的控制算法。在RBF网络参数调整中引入动量因子,考虑参数变化的经验积累,减小系统振荡;同时,采用LM(Levenberg—Marquardt)算法代替梯度下降法对算法中PID参数进行实时在线调整,加快其响应速度。最终通过MATLAB仿真和基于LabVIEW的实物验证实验,测试了改进算法在气动力伺服系统中的控制效果。实验结果表明,改进算法的快速性和鲁棒性明显提高,在气动力伺服系统中具有良好的控制效果,且在工业现场具有实用性。
考虑气动比例阀终端状态的充气过程建模与仿真
通过对充气加载试验台工作原理的分析,建立理想情况下试验件充气数学模型,引入气压误差与气动比例阀开口误差的线性混合,并通过仿真对该模型进行验证。仿真结果表明,引入线性混合的误差后,充气时间加长,速度降低,但当反馈接近目标值时,比例阀开口明显减小,有利于其迅速关闭,避免过充现象,有利于保护试验件安全及降低试验风险。
多气阀气动发动机设计及特性分析
随着环境问题的日益严重,气动发动机作为一种清洁能源的动力装置而逐渐被人们所关注。然而,能量利用效率低和输出功率低已经严重影响了气动发动机的发展。分析了气动发动机工作过程中的能量损失,并在此基础上提出了一种多气阀的新型气动发动机机构。建立了气动发动机工作过程数学模型。为了验证模型的准确性,搭建实验平台对气动发动机进行实验研究。通过误差与进气压力和曲轴转速之间的关系对所建立的模型进行修正,得到精确的气动发动机工作过程的数学模型。在此模型的基础上得到多气阀气动发动机的扭矩和能量利用效率特性。结果显示,在同样的结构参数下,进气压力为2MPa时,相比单进气和排气的气动发动机机构,多气阀气动发动机气输出扭矩提高了26.2-41.9N·m,能量效率提高了8%~10%。












