密封装置微小气体泄漏流量测量方法

在差压法测量气体流量的基础上,提出一种新的基于恒压恒容积差压法的微小泄漏流量测量方法,为消除系统误差,该方法使气流入口的压力在测量前后保持不变,从而可实现航空发动机密封件微小气体泄漏流量高精度测量,且流量越小测量误差越小。介绍微小气体泄漏流量测量方法的测量原理、高精度温度传感器、压力传感器、数据采集卡的选择,并通过试验验证恒压恒容积差压法测量微小泄漏流量的可行性。     

柱塞泵球面配流盘阻尼槽对流量脉动性的影响

对斜盘式轴向柱塞泵中球面配流盘上的三种典型阻尼槽过流面积进行数值解析,提出一种过流面积解析方法,并将计算结果与流场仿真所得的等效过流面积进行对比,再利用已获得的过流面积得出柱塞泵的流量脉动曲线。结果表明:该球面配流盘阻尼槽过流面积计算方法物理意义明确,计算精度高;不同的阻尼槽过流面积对柱塞泵出口的流量脉动率有很大影响。     

对旋轴流通风机气动性能的数值预估

对某商用对旋轴流通风机设计工况附近多个工况,分别采用单通道定常流和整机非定常流模型进行了气动性能的数值预估,并和实测结果对比,探讨了这两种数值模型用于对旋轴流通风机气动性能预估的可行性.     

湍流模型对高压比离心压缩机气动性能及流场结构影响的数值研究

为研究不同湍流模型对压缩机总体性能及内部流场数值模拟结果的影响,本文采用3个高雷诺数湍流模型和1个低雷诺数湍流模型对Krain实验研究的离心叶轮和等面积无叶扩压器进行三维定常流场计算,并与相应的实验结果进行对比。研究结果表明,4种湍流模型的数值模拟结果与实验结果均存在差异,这一差异与流量和转速有关。在高转速、小流量工况下,湍流模型对数值模拟结果的影响更为显著。数值模拟预测到的失速流量均与实验值差别较大。而从流场和总体性能两方面来看,与高雷诺数湍流模型相比,低雷诺数湍流模型的模拟精度更高,在设计工况附近区域,数值模拟的效率与实验符合良好。     

基于机器视觉的高精度小尺寸测量方法

随着精密器件需求的增加以及加工方法的进步,精密微小尺寸产品的应用越来越广泛,对于精微小尺寸的检验测量要求也逐渐提高.由于传统测量手段及普通三坐标测量方法在微小尺寸的测量及测量效率上有一定的局限性,为了适应大批量产品的快速测量,提出了基于机器视觉的高精度尺寸测量检验方法,给出了测量系统组成、图片处理方法及测试分析.通过测试结果分析,测量方法能够满足精度要求.     

定桨距变转速风力机气动性能测试与流场测量

针对非并网风电系统,搭建了风力机性能测试平台,设计了流场测量系统。利用该平台和测试系统,通过改变磁粉制动器的励磁电流实现对风轮转速的高精度控制。通过测量分析发现了风轮后气流旋转方向与风轮旋转方向相反的规律,得到了输出功率越大,其尾迹内气流的轴向速度越小的结论。该实验结果为定桨距变转速风力机的转速控制策略制定提供了依据,也为非并网风电系统风力机的优化和设计提供了参考。     

一种新型智能流量控制阀的研究

阐述了一种新型智能流量控制阀的设计方法、数值计算和实验验证过程.利用加权面积方法设计了配流板的通流面积,并用数值模拟的方法,计算和分析了阀内流体的压力、速度场的分布以及阀门阻力系数的变化.最后搭建实验平台,验证了阀门的流量特性.结果表明加权面积法适用于新型智能流量控制阀的设计.     

轴流压缩机动静叶不同稠度组合对性能的影响

采用定常流和非定常流计算方法研究了各种动静叶稠度组合对轴流压缩机性能的影响.利用高分辨率格式求解准三维非定常流动的雷诺平均N-S方程,以LU-SGS隐式方法来求定常流场解,而非定常流场计算则采用了双时间步法与LU-SGS隐式解法耦合的方法.     

基于差压信号的湿气流量测量方法

通过理论分析和室内试验研究差压信号的基本特性及差压法测量原理的局限性。对湿气流过孔板和V锥的差压信号进行分析发现：两相流差压主要由气相流动产生,液相的影响很小;低含液率时液相以薄液膜的形式附着在管壁,对气相流动有“润滑”作用,液膜厚度增大到一定值后,气液界面摩擦压降显著增加,由此导致湿气流过节流元件的差压、压损及压损比随含液率增加先减小后增大;差压波动是一个随机过程,差压方根的标准差等特征参数具有稳定性和重复性都较差的特点,难以适用于工业中的湿气流量测量。以过读关联式为基础的测量方法,误差传递过程会缩小气相流量预测误差,但会放大液相流量预测误差,且含气率越高,放大效果越明显,由此造成液相流量预测误差远大于气相流量。建议对于高含气率的湿气流动,液相流量独立测量,避免与气相流量耦合求解;应用压损比作为特征参数时应关注其非单调特性;不建议将差压方根标准差等重复性差的差压信号特征参数用于流量测量。     

无叶扩压器内部非定常流动的PIV测量

利用激光粒子成像速度仪(PIV)测量了无叶扩压器内部的非定常流场.试验发现在无叶扩压器内,沿扩压器宽度方向,气流速度分布是不均匀的,在靠近叶轮叶片吸力面侧形成了一个低速区,这个低速区是由叶轮出口的尾迹流造成的.这个低速区的存在影响了无叶扩压器的扩压能力和效率.     

一种液位检测方法在流量标准装置上的应用

本文介绍了超声波壁外透射衰减式定点液位测量的原理,提出了非介入式定点液位测量方法在动态容积法流量标准装置上的应用方案。定点液位测量提高了流量标准装置的工作效率,能够使流量标准装置直接检定腐蚀性液体流量计,并且可以实现校准过程的自动化、数据的自动采集和自动化管理。     

电容式三相流含水率测量方法的研究

针对三相流含水量在线测量,提出电容传感器数字化的测量原理,给出了测量电容微小变化量的具体办法.     

基于神经网络软测量的动态流量测量方法研究

文章以圆管中的粘性流体为研究对象,分析了管道中压差、温度、速度的变化对动态流量的影响,设计出了用于软测量建模的RBF神经网络结构;与此同时,还设计了动态流量测量管,并在伺服阀动态性能试验台上采集了相关数据,其间采用超声波类时差法测量了流速信息;利用采集的数据基于NeuroSolution软件对RBF网络进行了学习训练、检验和测试,最后建立了动态流量的软测量模型;通过将流量预测曲线与实测曲线相对比,结果发现该软测量模型具有很高的逼近精度,它可为动态流量的测量提供一条新的途径.     

基于等离子体朗缪尔流效应的新型微机械陀螺仪

首次将等离子体作为敏感元件应用于微机械陀螺仪中,取代目前微机械陀螺仪中所采用的固体、液体或气体等元件。利用气体放电产生的等离子体朗缪尔流效应来使敏感元件产生一定速度的运动,不需另外的驱动元件。介绍了等离子体朗缪尔流效应,探讨了应用朗缪尔流效应的新型微机械陀螺仪的原理,根据Langmuir-Drugvesteyn理论推算朗缪尔流速度可达到6 m/s,给出了该新型微机械陀螺仪的微加工与封装方案和工艺参数优化试验系统。     

微流体运动的试验研究

微流体运动特性研究是微流量控制系统设计和性能完善的基础。本文对微管道流体运动进行了分析,采用液面图像显微观测研制的微流量测量系统可以对微流体运动的有关参数进行方便、较精确的测量。进行了以去离子水和直径为φ24～8μm直圆管为对象的试验,并对试验结果进行了分析。     

梯度辟水涂层表面上的流动分析

基于对荷叶表面辟水性能的仿生，首次提出了表面张力梯度的新型表面设计，并分析了液滴在这种梯度表面上的运动过程，得到了液滴运动速度与位移随时间的变化规律。研究结果表明：在表面张力各向同性表面的流动速度为零，而液滴在梯度表面上的运动速度在0．2s的时间内就可达到20m／s以上，液滴的运动特性与在各向同性表面显著不同；通过涂层材料设计可获得表面张力梯度涂层，这种涂层在防雨衣、鱼雷与汽车挡风玻璃等产品中有重要应用价值。     

低黏度液-固两相磨粒流湍流调控与结构化表面光整加工技术研究

针对结构化表面不易采用工具实现精密光整加工的问题,提出了一种基于低黏度液-固两相磨粒流的精密光整加工新方法。该方法采用约束模块与被加工结构化表面构成磨粒流流道,将低黏度液体与微细磨粒按照一定体积分数混合形成液-固两相磨粒流,当磨粒流以湍流状态流经所构建的流道时,通过磨粒微力微量切削的频繁作用实现流道表面的逐步光整加工。由于磨粒流在湍流状态下易于实现表面加工纹理无序化,从而提高表面质量,因此对比研究了约束模块优化前后所构成的流道中磨粒流的压力分布、速度分布和湍动能分布,得出优化设计后的约束模块易于形成均匀湍流的结论。在自行搭建的低黏度液-固两相磨粒流加工装置上进行了光整加工试验,结果表明,经过50h的光整加工,工件表面粗糙度由Ra=93.28nm减小到Ra=42.78nm,从而证明了该方法的可行性和有效性。     

用红外热象仪测试气流稳态温度场

本文介绍了一种用红外热象仪测试气流稳态温度场的新方法。作为实例，借助于储热板对空—空冷却的叉流板翅式换热器内的温度场进行了测试。取得了既直观又可靠的结果，并分析了这种测试方法的测量误差     

垂直管道中气液两相流参数的图像检测方法

介绍了一种利用数字图像处理技术检测垂直管道中泡状流参数的新方法，其中利用差影算法来消除背景噪声，利用迭代法对图像进行最佳阈值分割。实验结果表明，该方法可以在线测量气液两相流中的气泡尺寸及截面含气率。     

一种新型的电容式油气两相流相份额传感器

本文介绍了一个高精度的电容式两相流相份额传感器。该传感器是非插入式,传感部件与测量电路集成一体,排除了寄生电容和杂散电容的影响,使测量精度和稳定性大大提高;输出是直流电压信号,便于计算机自动采集数据;动态反应快,适于实时在线测量。可用于管内油气两相流相份额测量、流型识别、两相流量测量和流动状态监测