空水共用涡轮机气动设计与数值仿真

跨介质航行器是一种具备远程快速打击、重复出入水以及高效突防能力的新概念航行器,而其中涡轮发动机在跨介质航行器不同航行阶段的工作参数差别很大。为解决水下、空中及起飞工况下的空水共用涡轮机的气动设计,结合损失模型的方法提出一种空水共用涡轮机设计方法,通过数值仿真方法验证气动设计方法的合理性以及起飞工况的可行性。研究结果表明：在不同工况下,数值仿真结果与一维气动设计结果的相对误差均在2%以内;使用数值损失分解方法进一步分析了涡轮机的各部分损失,发现叶型损失为空水共用涡轮机的主要损失;水下工况时流场内存在激波和分离涡,部分进气度很小,损失较大;空中工况则流动更为均匀,损失较小;起飞工况时涡轮机工作在非设计点,此时主要依靠水下喷管做功,空中喷管则会产生负功率。该方法可为空水共用涡轮机的优化设计和试验提供参考。     

Linux前景不可估量

自从使用了５５０个ＣＰＵ的超级计算机在Ｌｉｎｕｘ平台上制作出的《泰坦尼克号》横空出世以来,计算机界才惊奇地发现,一个小东西居然如此神勇,敢和ＵＮＩＸ和ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ叫板。此后,在不到两年的时间里,它已被整个计算机界炒得沸沸扬扬,并且充当起急先锋的角色了。Ｌｉｎｕｘ是１９９１年由芬兰赫尔辛基大学一名叫ＬｉｎｕｘＴｏｒｖａｌｄｓ的学生首先开发。虽然当时他的目的仅是用来测试一些小程序,但有两个因素,就象导火索一样引燃了全世界所有软件爱好者的大行动。一个是公开源代码,这就使软件程序员可以自由地在其上…     

基于C8051F920的超空泡通气系统压力控制研究

为了形成精确可控的超空泡形态,在超空泡技术研究中,需要精确控制多路气体流量.提出了以压力直接控制,实现流量间接控制的通气系统控制方案,建立了通气系统的数学模型.提出了通气系统的控制算法,对压力控制环和阀芯开度控制环分别采用比例积分算法和比例算法实现控制压力的目的.以C8051F920单片机为控制器核心,采用压力传感器作为传感元件,调节阀为执行元件,设计出一套压力控制的硬件和软件系统.仿真结果表明,所设计的控制系统鲁棒性好,响应速度快.系统为水下航行体超空泡形态研究提供了可靠的试验平台.     

水下涡轮发动机推进系统闭环控制设计

水下航行器涡轮发动力推进系统在偏离设计工况时敏感性大,因而对涡轮机动力系统实施转速闭环控制具有重要意义;从系统物理特性、可实现性出发,通过分析涡轮机动力系统工作机理,建立了适用于系统特性和控制律综合的系统数学模型,利用燃料泵排量闭环控制的控制方法,获得了针对工质秒耗量的控制律,完成了涡轮机推进系统闭环控制设计;仿真计算结果表明,控制方法能够较好地兼顾系统的运行效率和平稳性,且在整个工况变动范围内控制律满足设计指标要求。     

水洞超空泡人工通气控制系统设计

在水下航行体人工通气超空泡技术研究中,为了形成精确可控的超空泡形态和模拟航行体的尾部喷流,需要精确控制多路气体流量;从水洞实验实际需要出发,搭建人工通气流量控制系统总体方案,建立系统的机理模型,完成系统控制算法的综合,并基于LabWindows/CVI软件平台对系统测控软件进行模块化设计;仿真计算结果表明,所设计的自动控制系统可实现对通气流量的精确控制,且动态过程中系统响应平稳,控制品质良好;系统为水下航行体超空泡形成机理及空泡形态研究提供了可靠的实验平台。     

机动超空泡水下航行器纵平面运动特性分析

超空泡水下航行器机动运动由于有空泡的时间延迟效应和重力效应的存在,使得航行器与直航超空泡航行器的运动特性有很大的不同;进行纵平面运动分析,是对航行器实施深度控制和姿态控制的前提;考虑时间延迟效应和重力效应引起的空泡轴变形,建立超空泡航行器机动航行纵平面运动模型,推导纵平面运动传递函数,并以某小口径(约200mm)超空泡水下航行器的特征参数为例分析其运动特性;纵平面运动特性分析为超空泡水下航行器机动运动的系统设计和控制提供了重要参考。     

基于弱海流的叶轮发电系统分析

基于弱海流,依据螺旋桨和风力发电的相关理论,分析叶轮流场特性,建立叶轮发电系统的数学模型。推导叶轮几何参数与其动力特性之间的关系,提出叶轮优化设计方法,分析叶轮发电系统总体性能。通过某一具体算例,设计并优化叶轮几何参数,选择合适的传动系统和电机,计算系统输出功率和效率。     

AUV电动舵机伺服控制与驱动研究

舵机系统设计是水下自主航行器实现精确制导与控制规律的基础.以高速MCU为平台,通过模拟量高线性光耦隔离、电机H桥功率驱动等关键功能模块的研究,实现了电动舵机伺服控制与驱动系统的一体化设计;基于比例积分的控制算法进行了性能预报仿真.分析表明,所设计的电动舵机伺服控制与驱动系统功能完备,性能满足要求.研究成果为水下自主航行器全电作动技术的发展奠定了基础.