织构型水润滑推力轴承软弹流润滑分析及多目标协同优化

目的 提高以水作为润滑介质的织构型非金属推力轴承的润滑性能,为水润滑推力轴承的优化设计提供参考.方法 基于计算流体力学方法建立织构型水润滑推力轴承的流体动压润滑模型,采用双向流固耦合方法计算润滑流场与材料变形之间的相互作用.随后,以承载力最高和摩擦力最低为目标,采用响应曲面与非支配排序遗传算法相结合的多目标协同优化方法,对4种非金属材料的织构型推力轴承进行优化.结果 随着轴承材料弹性模量的降低,轴承内最高压力值逐渐降低,最大变形逐渐增加,且最优织构覆盖率值逐渐减小.当织构覆盖率为20％时,轴承材料对最优织构深度值无明显影响;当织构覆盖率增至40％及以上时,随着轴承材料弹性模量的降低,最优织构深度值逐渐增加.在同一轴承材料下,最优织构参数之间相互影响,随着织构覆盖率的增加,最优织构深度值逐渐增大.对于碳化硅陶瓷和尼龙等弹性模量较大的轴承材料,优化后,轴承内流体最高压力明显提升;对于超高分子量聚乙烯和赛龙等弹性模量较小的轴承材料,优化后,高压区面积明显增大.结论 轴承材料对轴承润滑性能及最优织构参数均有明显影响,且最优织构参数间相互影响.经过对织构型水润滑推力轴承的多目标协同优化,轴承润滑性能明显改善.     

管路排气消声器性能的数值模拟与实验验证

基于Sysnoise和Fluent软件对管路消声元件的性能进行三维数值模拟。提出一种阻抗结合的管路消声器结构,给出了气相和气液两相条件下的管路消声器性能计算方法,预测了消声器的传递损失和流阻损失特性,通过实验测试验证了模拟分析的结果。结果显示在低频范围的数值模拟结果与实验结果能较好地吻合,均匀混入的液体使排气消声器降噪的频率往高频移动,中高频降噪效果明显变差;滞留在壁面的液体使消声器低频降噪效果明显提升。     

太赫兹平面天线的设计

天线与太赫兹检测器的匹配网络是集成天线与太赫兹检测器的核心。针对低阻抗太赫兹检测器,在650 GHz设计了输入阻抗为7 Ω的平面U型天线和接有λg/4匹配器的蝶形天线,以及输入阻抗为50 Ω的平面对数天线和平面对数正弦天线。检测器的直流偏置电路会使天线上的高频能量通过该偏置回路漏出,故在偏置线上应用带隙结构形成低通滤波器。仿真了该滤波器的相关参数及接入位置,使得高频下天线不受超导检测器偏置回路的影响。     

基于高温超导约瑟夫森结的小型频谱检测仪

为实现对太赫兹信号的频谱测量,以集成对数周期天线的YBa2Cu3O7(YBCO)约瑟夫森双晶结为信号探测器,开展了基于高温超导约瑟夫森结的小型频谱检测仪的研制。在低温环境下,通过THz信号耦合、信号测量、数据读取及LabVIEW控制界面等功能模块,利用Hilbert逆变换完成信号的频谱恢复,最终成功研制出高温超导约瑟夫森结频谱检测仪,并对其进行了基本性能测试,实现了对0.1~2.5 THz的信号检测,频率分辨力高达0.04 GHz(@114 GHz)和2 GHz(@1.78 THz)。此外,对其分辨力的影响因素进行了初步分析。     

基于工程能力培养的高等流体力学课程案例库建设

高等流体力学是高校为研究生开设的一门重要专业基础理论课,由于课程基本概念多且抽象,学生易陷入复杂的数学公式之中,而忽视对流动特性物理本质的思考和理解。文章从课程案例库建设的必要性切入,提出课程案例库应注重与学科方向、工程应用技术以及国际化相结合的思路,并基于生活和工程两个方面介绍了课程案例库建设实践,通过注重流体力学中物理概念和物理现象的讨论、突出流体力学在工程技术问题中的应用,激发学生的学习热情和创新性思考,从而全面提升研究生教育质量。     

北斗卫星在智慧城市建设中的应用评述

在“数字城市”的概念后提出了“智慧城市”,用来解决或减轻城市化和经济转型所造成的社会问题。随着我国北斗卫星组网日益完善,以及物联网、云计算等技术的快速发展,使城市运行管理更加智慧化提供了可能性。通过智慧交通、智慧减灾、智慧社区等北斗项目积极探索“智慧城市”的建设,使北斗真正融入百姓生活,逐渐建立我国北斗在社会中的置信度、认可度。对北斗卫星顺利投入我国全方位、多维度应用领域具有重要意义,以便更好服务于城市建设和管理,进一步推进城市和谐发展。     

内置式蜂巢芯空腹楼盖施工技术

内置式蜂巢芯空腹楼盖技术是新的空间结构体系，蜂巢芯是以高强无杌胶结材料为主要原料，芯巢壁设有抗冲击性能和增强的加强筋．结构底板上设加强钢筋网。辅以纤维增强，复合制成整体的、带加强筋的空心构件。构件通过与柱（墙）之间的实心暗梁结合，组成蜂巢式空腹肋梁，形成大空间、大跨度空间受力结构。增加了房屋的使用功能和实用性，为此从实际需要出发，并结合我司在贵阳学院艺术楼工程项目对该项技术的运用。编制本文与大家交流。     

排尘结构对导叶式旋风管内流动分布影响的数值研究

通过数值模拟的方法研究了排尘结构对装有分流型芯管导向叶片式旋风管内流场的影响规律。研究发现,随排尘口直径增加,环形空间切向速度增加,分离空间内旋流区切向速度增加,外旋流区切向速度减小,经分流型芯管侧缝流量减小;旋风管压降随排尘口直径增加而减小,排尘口直径为200mm和250mm时,旋风管能耗最低;锥体尺寸增加可有效减小灰斗区及外旋流区的能耗。     

不同排尘结构对导叶式旋风管内气固两相流动影响的数值研究

通过数值模拟的方法对3种不同排尘结构的导叶式旋风管内气固两相流场进行了研究。结果表明,直筒型排尘结构的排尘口处上、下行流交错容易产生返混夹带现象,对细颗粒的分离不利;锥形排尘结构可以增加旋风管内气流旋转强度,控制进入灰斗的下行气量,有利于分离效率的提高,但排尘锥内部存在环形旋涡,易磨损器壁;在排尘锥侧面开缝,可改善旋风管内流动分布状态,实现排尘区气固两相分流,进入灰斗内的气流更加稳定,从而有效减少颗粒返混夹带,提高旋风管分离性能。     

超导磁通量子比特中的光子辅助隧穿

在极低温的条件下(T=20mK),对Nb/Al0x/Nb构建的超导磁通量子比特进行微波辐照,观察到了光子辅助隧穿。光子辅助隧穿的现象和共振隧穿有着很好的对应关系,证实了超导磁通量子比特中的量子化能级。改变微波功率,进一步得到了多光子作用下的光子辅助隧穿。