钛合金通海阀不同开度下的流噪声分析及优化

针对传统黄铜阀门难以满足高压工况需求的现状,首先提出了一种模块式钛合金通海阀方案,并针对流噪声问题,基于CFD技术构建了不同开度下通海阀流道的流体模型;然后,利用Fluent软件对其进行了数值模拟以分析阀门不同开度时的流场特性,并对阀门流道进行了优化。仿真结果表明:阀门开度越小,密封面附近的高速射流噪声、湍流脉动噪声越大;阀门开度越大,阀门涡流噪声越小,流动越平稳、流畅,减阻效果越好,但对阀芯的冲击力越大;综合考虑流噪声与冲击力的影响,该通海阀选50 mm开度为宜。此外,与原阀相比,优化阀降低了涡流噪声、湍流脉动噪声,改善了速度偏置现象,流动更平稳,减阻效果更好。     

冲压式翼伞开伞仿真计算

本文分析了冲压式翼伞开伞的特点,提出了一个展弦向二维开伞模型,建立了伞衣的径向运动方程。在推导系统运动方程和分离体运动方程的基础上,建立翼伞开伞仿真状态方程,用龙格-库塔法求解,给出开伞充满时间、开伞动载、翼伞速度和位置坐标等参数的变化值。本文提供的开伞仿真计算软件包,可用于各类冲压式翼伞的开伞仿真计算。     

涡流阀流量调节特性数值模拟

用数值模拟研究了涡流阀的流量调节特性。在来流总压恒定的条件下,用时间相关法求解了雷诺平均的Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程。计算了无控制流和有控制流两种情况,得到了流动参数在流场中的分布和控制流量与喷管流量的关系。计算表明,涡流阀有良好的流量调节特性。     

一种内支架结构对通海阀噪声的影响

在分析某通海阀噪声产生机理的基础上,给出了一种在阀体上镶嵌内支架的降噪措施,并基于CFD原理对该阀内流道进行了仿真计算,获得了阀内流体的压力场、速度场和湍动能场,然后对比了不同安装角度的内支架方案及原阀的流场特点.结果表明:采用安装角度为{105°,150°,105°}的内支架结构能够有效地提高阀内流道的最低压力、减小速度梯度、降低湍动能,从而更有利于防止汽蚀和降低涡流噪声与湍流脉动噪声.     

自力式液位自动控制阀水击仿真研究

为了满足我军油料自动灌装需要，研制了液位自动控制阀。通过对该阀进行水击仿真，对影响水击压强大小的主要因素及如何控制水击危害进行了研究。研究揭示流体的初速变化、阀门关闭曲线指数和关阀时第三段阀门的关闭时间对阀门的水击影响最大，其为阀门的优化设计主要考虑因素。     

核工业集团首家上市企业——中核苏阀科技实业股份有限公司

<正>在省市各级政府的关心和支持下,中核苏阀科技实业股份有限公司不断加大科技投入,并依托江苏省工程技术研发中心,提升企业科技创新能力,坚持走"产学研用"相结合的自主创新道路。中核苏阀科技实业股份有限公司(以下简称公司)成立于1997年,是一家集工业阀门研发、设计、制造及销售为一体的科技型制造企业,也是中国阀门行业和中国核工业集团所属的首家上市企业。公司产品广泛应用于国内外石油、石油天然气、炼油、核电、电力、     

船舶汽轮发电机组阀门独立控制与低频振荡

为提高船舶汽轮发电机组运行稳定性,在阐述汽轮机调速机理的基础上,建立了船舶汽轮发电机组及其调速系统的实用数学模型。在DEH调速方式下,提出了基于阀门独立控制的汽阀流量特性改良方法,分析了油动机死区、调节限幅等不理想因素在阀门传统控制环境下对机组长期稳定运行可能造成的危害,并从信号传递的角度阐明该特性可能导致机组受迫振荡的机理。利用PSCAD仿真软件,对比测试油动机非线性特性在传统阀门控制方式和阀门独立控制方式下的不同影响。仿真结果表明:采用阀门独立控制方式有利于机组抑制受迫低频振荡,更好地保障船舶电网运行安全。实测一台兆瓦级汽轮发电机组的调速实验转速波形,印证了相关分析及仿真结论。     

氧气鱼雷供氧系统中扰动波的建模与仿真

鱼雷发射时,对高压氧气舱中的氧气起开关作用的启动阀快速开启,从而在启动阀的两端产生激波和膨胀波等两种扰动波.考虑了高压氧气的分子间相互作用力及分子所占体积的影响,采用范德瓦耳斯公式来代替完全气体的状态方程,同时建立了扰动波的数学模型,并推导了气体在接触间断面上的速度计算模型,仿真计算得出激波波阵面上的温度、由膨胀波所引起的低温及其它物理量的数值,为分析氧气鱼雷使用高压氧气的安全性提供了参考数据.     

考虑预紧力与阀杆力的电动截止阀体应力分析

建立了有预紧力的截止阀有限元计算模型,阐述了预紧力单元的原理及分析方法,利用ANSYS程序对截止阀在考虑和不考虑螺栓预紧力及阀杆闭合力作用下的应力进行了计算。结果表明,法兰螺栓预紧力及阀杆闭合力对阀体应力的影响不可忽略。     

多级膜水处理流量稳定性建模及仿真研究

多级膜水净化装置通过膜的过滤作用产生净水,而净水流量稳定性是该装置的性能评价要素之一。建立单级膜净水流量稳定性数学模型并将模型推广至多级膜,在Simulink环境下对多级膜模型进行仿真。结果表明,原水浊度越大,浓水阀门开度变化率越大、膜污染指数越小,净水流量越不稳定。实际净水实验表明仿真结论与实验结果相一致。通过调节浓水阀门开度对净水流量稳定性进行了控制分析,结果表明,浓水阀门开度以阶梯信号方式输入,可控制流量稳定系数在[-1,1]变化,从而提高多级膜水净化装置的工作效率。     

采用遗传算法的电控增压器电磁阀优化设计

运用Ansoft Maxwell软件建立电磁阀的动态响应特性仿真模型，并通过试验验证模型的准确性。利用模型集成ISIGHT软件的方法，对影响电磁阀动态响应特性的参数进行灵敏度分析，得出各个参数对动态响应特性的Pareto图。基于遗传算法对电磁阀进行多参数优化设计，获取最佳参数组合，并利用电磁阀动态响应特性试验台架，开展参数优化前后电磁阀动态响应特性的对比试验研究。试验结果表明：相比于原参数方案，参数优化后的电磁阀动态响应特性得到大幅度提升，其开启响应时间缩短了59.1%，关闭响应时间缩短了47.2%。     

海水淡化系统余压能回收过程的仿真模拟

针对阀控式海水淡化能量回收装置增泄压过程中压力波动和浓盐水海水掺混导致反渗透膜组件工作负担变大的问题,对增压容器和增压过程建立模型,使用流体力学软件Fluent仿真增压过程,得到了增压过程液压缸内部流域的压力和速度分布。探究了混合段液柱活塞的形成过程和长度变化,通过对比液压缸结构和进水口流速变化对混合程度的影响,给出了用混合段做液柱活塞的参数特性和适用性,为海水淡化系统余压能回收设计提供依据。     

舰艇滑油系统插装式减压阀的设计

介绍了为某型舰艇滑油系统而设计的控制压力低、流通能力大和稳定性好的插装式减压阀;建立了插装式减压阀的数学模型,通过Matlab仿真分析了插装式减压阀的稳态特性,并与试验测试结果进行了比较,验证了设计的结果是准确的.     

胶泥缓冲器的非线性阻尼的控制机理研究

为了改善履带车辆悬挂系统在各种路面的平顺性,对悬挂系统匹配了一款具有非线性特性的粘弹性胶泥缓冲器。为了定量地研究胶泥缓冲器的非线性阻尼控制机理,建立了非线性悬挂系统的动力学方程,将非线性时滞动力系统的随机最优控制规律应用于履带车辆悬挂系统,建立了车辆垂直振动加速度与车速、路况与阻尼比之间的数学关系,从理论上推导出了最佳阻尼比。最后,对履带车辆在F级和G级路面上进行了仿真分析来验证胶泥缓冲器的非线性阻尼的变化规律,结果表明,在0.07~0.18范围内调控阻尼比,可以使车体垂直振动加速度最小。该研究工作为胶泥缓冲器的优化设计和胶泥材料的配方提供了理论指导。     

双控制回路电静液作动器建模及控制器设计

针对典型电静液作动器存在响应速度较慢的问题,将伺服阀引入其中,采用压力和位置双控制回路体系,阐述了其工作原理和建立了数学模型。同时作动器作为参数不确定性和外负载力变化的系统,在压力控制回路中,考虑其不确定性范围和性能指标要求基础上,基于定量反馈理论(QFT)设计了压力控制器。在位置控制回路中,运用动态压力校正伺服阀流量,消除外负载力的影响;并把位置误差引入压力控制回路,以提高其响应速度。仿真结果表明,其综合性能较好且便于工程实现。     

大流量气体减压器振动问题研究

对大流量气体减压器工作过程中的振动故障进行分析,建立了减压器系统动态数学模型,进行了故障数值仿真,找到了简单有效的提高减压器输出响应稳定性的方法--减小控制腔入口面积,并得到试验验证.仿真结果还表明,大流量气体减压器的振动问题不仅和减压器本身设计参数有关,还和下游管路容积有关.     

Effects of nano-sized aluminum on detonation characteristics and metal acceleration for RDX-based aluminized explosive

Nano-sized aluminum(Nano-Al)powders hold promise in enhancing the total energy of explosives and the metal acceleration ability at the same time.However,the near-detonation zone effects of reaction between Nano-Al with detonation products remain unclear.In this study,the overall reaction process of 170 nm Al with RDX explosive and its effect on detonation characteristics,detonation reaction zone,and the metal acceleration ability were comprehensively investigated through a variety of experiments such as the detonation velocity test,detonation pressure test,explosive/window interface velocity test and confined plate push test using high-resolution laser interferometry.Lithium fluoride(LiF),which has an inert behavior during the explosion,was used as a control to compare the contribution of the reaction of aluminum.A thermochemical approach that took into account the reactivity of aluminum and ensuing detonation products was adopted to calculate the additional energy release by afterburn.Combining the numerical simulations based on the calculated afterburn energy and experimental results,the param-eters in the detonation equation of state describing the Nano-Al reaction characteristics were calibrated.This study found that when the 170 nm Al content is from 0％to 15％,every 5％increase of aluminum resulted in about a 1.3％decrease in detonation velocity.Manganin pressure gauge measurement showed no significant enhancement in detonation pressure.The detonation reaction time and reaction zone length of RDX/Al/wax/80/15/5 explosive is 64 ns and 0.47 mm,which is respectively 14％and 8％higher than that of RDX/wax/95/5 explosive(57 ns and 0.39 mm).Explosive/window interface velocity curves show that 170 nm Al mainly reacted with the RDX detonation products after the detonation front.For the recording time of about 10 μs throughout the plate push test duration,the maximum plate velocity and plate acceleration time accelerated by RDX/Al/wax/80/15/5 explosive is 12％and 2.9 μs higher than that of RDX/LiF/wax/80/15/5,respectively,indicating that the aluminum reaction energy significantly increased the metal acceleration time and ability of the explosive.Numerical simulations with JWLM explosive equation of state show that when the detonation products expanded to 2 times the initial volume,over 80％of the aluminum had reacted,implying very high reactivity.These results are significant in attaining a clear understanding of the reaction mechanism of Nano-Al in the development of aluminized explosives.     

A novel non-separation opening scheme of front cover for rocket launch canister

In view of that existing opening technologies of front cover for rocket launch canister have disadvantages such as causing damage on the ground equipment, not being reused and easily broken. A novel reusable non-separation spring-driven opening scheme is proposed to achieve rapid and reliable opening of the front cover. The mathematical model of the opening process of the front cover is established by the rigid body dynamics theory. To establish a response surface model to optimize the opening scheme, three main influencing factors of the opening process are obtained through the designed experiments, including the pre-compression, the stiffness of the thrust spring, and the thrust spring force arm length. In addition, the prescribed kinematic law was taken as constraint, and the smaller thrust spring preliminary pressure and angular velocity was taken as optimization expectations. The results show that the opening scheme meets the design requirements on opening process well. It also shows that the optimized scheme can reduce the kinetic energy of the front cover, and the impact on the canister effectively, achieving a reliable and rapid opening of the front cover.     

基于缸盖振动的燃油喷射系统故障诊断

对V型12缸柴油机缸盖振动燃烧段信号与缸内压力进行了时域对比,分析了失火时的缸盖振动响应,研究了供油规律随转速变化情况。分析表明缸盖振动中包含喷油器针阀落座的振动响应,研究了基于短时能量动态双阈值端点检测提取针阀落座响应时间特征的方法,利用振动信号的峰值加速度来表征针阀落座的强度。在不同工况及不同状态下提取了针阀落座时间及强度的振动特征,结果表明：振动特征能够有效反映针阀的工作情况,可以用于燃油喷射系统故障的诊断。     

考虑轨道周期性不平顺的磁浮列车悬浮控制系统设计

以八达岭旅游线用中低速磁浮列车为研究对象,在建立悬浮控制系统模型的基础上,通过分析磁浮列车悬浮控制系统与轨道的相互作用规律,探讨了轨道周期性不平顺条件下悬浮控制系统的设计问题,比较了相对位移(间隙)、绝对速度和绝对加速度反馈与相对位移(间隙)、相对速度和相对加速度反馈两种控制方案的特点,给出了不同车速不同梁跨条件下的悬浮间隙变化的仿真结果,为今后的悬浮控制系统设计、线路设计和施工提供参考。