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2012年第46卷第11期
- 摘要：采用包含固体域和流体域的耦合传热数值求解方法,研究了典型燃气轮机迷宫密封的传热特性,并与实验值进行了对比.通过计算得到了2种间隙下13齿迷宫密封转子面和静子面附近的努力塞尔数Nu分布,计算值与实验值吻合良好.研究结果表明:在所考核的涡黏湍流模型中,由k-ω和SST湍流模型计算得到的Nu与实验值吻合良好,标准k-ε湍流模型和k-ε RNG湍流模型计算得到的Nu比实验值约高70%; 对于直通型光滑面迷宫密封,在静子面上,第1齿前区域的Nu沿轴向逐渐增大,齿后区域的Nu在某一值上下波动; 在转子面上,腔室区域的Nu沿轴向逐渐增大,齿尖区域的Nu有较大突跳.静子面上Re对迷宫密封平均Nu的影响大于转子面; 随Re的增加,静子和转子固体域的温度梯度逐渐增大,但Nu分布曲线的形状基本不变.关键词：迷宫密封;耦合传热;努塞尔数2376|4|3更新时间：2025-07-09
- 摘要：提出了基于双控制型线的非轴对称端壁造型新方法,并在某小展弦比叶栅的上下端壁上完成了非轴对称端壁造型设计.采用数值求解Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)和考虑转捩模型的SST湍流模型对轴对称端壁原始叶栅和非轴对称端壁叶栅进行了详细的流场特性分析,结果表明:所提方法可以有效减少进入叶栅通道涡的低能流体,从而抑制了通道涡的发展,减少了二次流损失.由于叶栅展弦比较小,所以非轴对称端壁会影响到整个流场,使得出口气流角在整个叶高范围内有所增大,中叶展处叶片负荷下降,型面损失减少.与轴对称端壁原始叶栅相比,非轴对称端壁叶栅效率提高了0.22%,从而验证了所提方法的有效性.关键词：叶栅;小展弦比;二次流损失;非轴对称端壁造型;数值研究2958|4|4更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了精确测量二甲醚发动机燃料供给系统中偶件间隙的燃料泄漏量,设计了一套适用于测量微小流量的测量装置.该装置在活塞压力计基础上通过排除油缸自身泄漏,精确地建立了恒定压力,以实现恒温、恒压下间隙燃料泄漏量的测量,包括三组偶件的泄漏量和柱塞偶件不同位置的泄漏量.通过理论计算验证了测量的精确性,结果表明:偶件泄漏量从大到小依次为柱塞-针阀-出油阀,柱塞偶件不同部位泄漏量从大到小依次为进回油孔-泄油槽-裙部; 二甲醚泄漏量几乎为柴油的1.8倍,且随着密封长度的增加该倍数减小.通过实测柴油泄漏量反算获得了间隙高度,再由间隙高度计算得到的二甲醚泄漏量,并与测量结果进行了对比,从而验证了测量装置的精确性.关键词：二甲醚;偶件间隙;泄漏;测量2266|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了获得更加节能、环保和高性能的汽油发动机,设计了一种适用于缸内直喷(GDI)发动机的新型滚流燃烧室,并将这种燃烧室应用于4G15缸内直喷发动机进行了实验研究.该燃烧室通过活塞顶上凸起面的作用,合理地组织了缸内气体流动.计算流体动力学(CFD)仿真分析表明,在不使用垂直向下滚流进气道的情况下,该燃烧室同样可以获得理想的滚流强度.实验结果表明,4G15发动机的稀燃极限可达25～27,其中17～19是效率最高的空燃比区间,该区间的效率较原机提高了10%左右.在理论空燃比的情况下,当废气再循环率(EGR)达到7%时,NOx排放的化学计量可以降低到无EGR情况的20%以下.关键词：燃烧室;缸内直喷发动机;滚流;稀燃;废气再循环2313|4|5更新时间：2025-07-09
- 摘要：采用计算流体动力学(CFD)软件对滚动活塞压缩机供油系统进行了数值模拟,建立了供油系统的物理模型,提出了处理边界条件和计算活塞端面泄漏的方法,并将供油系统的动态过程转化为静态过程.通过实验测量了主轴承的供油量,以验证模型的合理性;通过计算分析了压缩机运行工况、壳体内油池油面高度、压缩机供油系统主要设计参数对供油特性的影响.结果表明:活塞端面泄漏量主要取决于压缩机运行工况;油池油面高度对供油系统供油量影响显著;在压缩机运行工况及油池油面高度一定的情况下,主轴承螺旋油槽的截面形状和倾斜角决定着主轴承的供油量.关键词：滚动活塞压缩机;供油系统;计算流体动力学2390|4|2更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了获得准确的流体黏度数据,基于振动弦理论,研制了一套高压振动弦黏度测量实验系统.该系统具有精度高、稳定可靠、测量范围大等特点,测量温度范围为243～400K,压力范围为0～40MPa.利用标准物质甲苯对实验系统进行了标定和检验,黏度测量的不确定度为±2.0%.此外,利用制冷剂R134a对实验系统进行了检验,并将实验结果与文献值进行了比较.结果表明,实验系统准确可靠,可以用于流体黏度的高精度测量.关键词：振动弦;黏度;甲苯;R134a2150|4|4更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了使交叉潮汐透平阵列得到更好的应用,针对交叉透平阵列的特性对建立在叶素理论(BE)、激盘模型和计算流体动力学(CFD)技术基础上的计算潮汐透平水动力性能和流场的BE+CFD方法做了进一步的完善.通过该方法深入研究了交叉透平阵列结构参数对阵列透平能量输出特性的影响,结果表明:透平阵列最优横向间距为2.5倍透平叶轮直径; 透平阵列纵向间距越大,透平的能量输出越高,纵向间距为6倍透平叶轮直径时,4排交叉透平阵列的相对功率系数可达3.74; 最优结构参数时,前两排透平的能量输出较相同条件的单机透平提高了11%.据此,提出了一种新的交叉透平阵列布置方式,经过比较发现,新的交叉透平阵列布置方式较原交叉阵列的优势更为显著,从流场周围吸收的能量更多,透平阵列的能量输出更高.关键词：潮汐能;交叉透平阵列;叶素理论;激盘模型;数值研究2224|4|2更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了能准确预测壁面湿润性对固体入水的影响,使用二维轴对称模型和动网格技术模拟了疏水小球低速竖直入水实验,使用用户自定义函数(UDF)加入动态接触角模型来处理壁面湿润性.气液界面的捕捉采用流体体积(VOF)法,界面重构应用Compressive方法.首先模拟了小密度超疏水小球入水实验以验证小球受力计算的准确性,然后针对3种不同空泡类型实验进行数值模拟,模拟结果与实验符合较好,并数值分析了入水初速度的改变对入水过程的影响, 对于shallow seal空泡,无量纲闭合时间与韦伯数可用二次曲线精确拟合.关键词：入水;动态接触角;动网格;数值模拟2512|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了探寻研究Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性的新方法, 采用耦合双分布函数格子Boltzmann方法(LBM),对激波作用下两种不同密度流体交界面的演化过程进行了数值模拟研究,着重讨论了RM不稳定性的行程和演化特征,给出了交界面的扰动增长率的变化规律,同时还研究了激波强度对扰动振幅的影响.结果表明:由于受RM不稳定性的影响,两种不同密度流体的交界面上,重流体演化成尖顶结构,而轻流体演化成气泡结构,最终由于斜压效应重流体的尖顶转变成蘑菇头形状; 交界面扰动增长率与Zhang-Sohn模型较吻合; 激波强度越大,扰动振幅增长率越高.研究表明所提的方法可以用于RM不稳定性的研究,有望成为两相流研究的新途径.关键词：格子Boltzmann方法;双分布函数;RM不稳定性;两相流2487|4|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对现有箔片动压气体轴承结构较为复杂、理论分析比较困难,以及难以应用于高速旋转机械等问题,提出了改进的平箔型、黏弹性支承型、鼓泡型等箔片动压气体止推轴承.在高速透平机械气体轴承试验台上,采用透平驱动转子-轴承系统以及静压轴承支承活塞杆施加轴向力等试验方法,对箔片动压气体止推轴承在不同转速下的承载性能进行了试验研究.同时,利用快速傅里叶变换方法,分析轴承-转子系统在空间3个方向的振动信号,对箔片动压气体止推轴承的运转稳定性进行了探讨.试验结果表明:平箔型动压气体止推轴承具有较高的轴向承载力,约为44N,而鼓泡型动压气体止推轴承的性能非常稳定,轴承-转子系统的轴心轨迹十分清晰,轴向振动信号中低频和高频涡动可忽略不计,其振动频率以1倍频为主.关键词：箔片动压气体轴承;高速透平膨胀机;轴承性能2367|3|8更新时间：2025-07-09
- 摘要：以硅钢叠片为强性层,以含MoS2、石墨和环氧树脂构成的复合自润滑材料为塑性层,采用叠装-粘接工艺制备了强性层-塑性层相间的叠层复合材料.通过控制叠片数量,得到了塑性层含量可调的叠层复合材料.采用球-盘摩擦实验机对叠层复合材料的干摩擦性能进行了评价,结果表明:与无塑性层的叠层复合材料相比,含塑性层的叠层复合材料的摩擦学性能得到了明显改善.在载荷为6 N、往复频率为4 Hz的条件下,塑性层的面积比为40%的叠层复合材料的摩擦系数为0.15,磨损率为3.8×10-7 mm3/(N·m),比无塑性层的叠层复合材料分别降低了76.7% 和96%.由磨痕表面的能谱分析发现,叠层复合材料的强性层表面含有C、S、Mo等元素,而在塑性层表面含有Fe、Si等元素,表明在摩擦热作用下塑性层的润滑剂渗出,并转移到摩擦表面形成转移膜,同时塑性层具有嵌藏金属磨屑的能力.在强性层与塑性层的协同作用下,叠层复合材料具有优异的耐磨减摩性能.关键词：叠层复合材料;自润滑;摩擦;磨损2213|4|5更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了研究粗糙表面的复杂接触力学行为,提出了一种关于微观两粗糙表面接触的有限元分析方法.通过3D粗糙表面的数字化表征方法,获得了具有不同统计特征的高斯或非高斯粗糙表面,在此基础上,通过自下而上的三维建模与六面体网格划分,构建了两粗糙表面接触的精细有限元分析模型.在不同法向载荷的作用下,分析了微观结合面的变形、接触压力、真实接触面积等接触特征及其加载卸载特性,揭示了结合面的力学行为规律,为微观粗糙表面的性能预测提供了一种有效的途径.关键词：粗糙表面;数字化表征;接触特性2173|4|13更新时间：2025-07-09
- 摘要：基于空间齿轮啮合原理和有限单元法,分别建立了船用交错轴变厚齿轮齿面模型及啮合模型.在承载和安装误差的作用下,对船用交错轴变厚齿轮传动啮合特性进行了分析,研究了中心距误差、轴交角误差和大齿轮轴向位置误差对啮合印痕、最大接触压力、传动误差及啮合刚度的影响规律.结果表明,中心距和轴交角误差使得啮合印痕发生明显的偏移,造成最大接触压力及传动误差的峰峰值增加,且中心距及轴交角的正负误差对啮合刚度的影响呈相反的趋势,但大齿轮轴向位置的误差对啮合特性影响较小.通过加载啮合特性试验,验证了理论啮合分析结果的正确性,这对船用交错轴变厚齿轮传动匹配设计具有重要的指导意义.关键词：变厚齿轮;交错轴;安装误差;啮合特性2319|4|3更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对轴承结合部有限元分析模型参数难以确定的问题,提出了基于模态实验数据的建模方法,分析了球轴承接触变形的特点.利用拉格朗日力学分析原理建立了球轴承装配结构3自由度的动力学方程,依据模态实验测得的固有频率和阻尼比,采用最小二乘法解得单个钢球在接触法线方向上的刚度和阻尼,进而计算得到了轴承结合部在径向、轴向以及转角等3个方向的刚度和阻尼.采用弹簧阻尼单元模拟轴承结合部的结构动力学方程,通过与由拉格朗日力学分析原理建立的动力学模型的对比,来确定弹簧阻尼单元的数值,并建立了轴承结合部有限元分析模型.研究结果表明:在对装配结构有限元进行分析计算时,结构前3阶固有频率及振型与实验测得的振型一致,对应固有频率的相对误差在5%以内.关键词：轴承;结合部;动态参数识别;动力学建模2163|5|3更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了更准确地描述结合面上微观形貌及其切向滑移特性,构建了一种具有抛物形横截面的柱体滑移有限元模型.该模型采用平面应变单元,综合考虑了材料的弹塑性变形特征,分析了整个切向滑移过程中切向合力、法向合力、接触面积以及残余位移随切向位移、法向距离、屈服强度等参数的变化规律,并给出了经验公式.分析结果表明:塑性流动越大,载荷沿滑移方向的漂移越明显,抛物柱的残余位移也越大; 当2个抛物柱的材料特性相同时,变形越大载荷的漂移量也越大; 当2个抛物柱之间的接触变形相同时,模型屈服强度越小则塑性流动越显著.构建的模型为有纹理结合面切向滑移特性的研究奠定了理论基础.关键词：抛物柱;切向滑移特性;有限元2063|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对传统方法在复杂机械结构优化设计中的低效性和局限性,提出了一种将响应面模型与多目标遗传算法相结合的优化设计方法.采用拉丁超立方试验的设计方法,在设计空间抽取样本点并进行数值模拟,建立了由7个设计参数所决定的立柱最大变形、首阶固有频率及质量的初始二阶响应面模型.利用多目标遗传算法对响应面模型进行循环逼近优化,得到了Pareto最优解集.仿真结果表明,在质量不变的条件下,优化解可使立柱首阶固有频率增加15.9%,导轨处最大变形减小7.7%,可通过有限次数的数值模拟计算获得设计空间内的近似最优解,因此较适用于机床及类似复杂结构的多目标多参数的优化设计.关键词：响应面模型;多目标参数优化;循环逼近;龙门立柱2624|4|24更新时间：2025-07-09
- 摘要：在客体材料密度重建过程中考虑散射光子的影响,研究了在重建过程中通过迭代扣除散射贡献进行散射修正的重建方法.针对三维任意几何结构问题,利用AutoCAD的二次开发功能实现几何前处理,开发了用于散射量计算的快速光子输运计算程序及基于三维任意几何结构的迭代法图像重建程序(IPOR).通过与蒙特卡罗程序MCNP进行数值比较,可知文中采用的散射修正方法在达到与蒙特卡罗方法相当精度的同时,其计算效率可提高2个数量级.重建计算结果表明,IPOR的重建精度远高于未进行散射修正的直接求解法的重建精度.关键词：光子成像;任意几何结构;散射修正;图像重建2467|4|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了抑制图像边缘上的局部变化和噪声对角点检测的影响,提出了利用各向异性高斯方向导数自相关矩阵的角点检测算法.该算法首先利用Canny边缘检测器提取图像的边缘映射; 然后用各向异性高斯方向导数滤波器对输入图像进行平滑,对每个边缘像素,利用它与相邻像素之间方向导数的相关性构造自相关矩阵; 若边缘像素点的自相关矩阵所对应的归一化特征值的和是局部极大值,则标记该点为角点.与传统的基于轮廓的角点检测方法不同,文中提出的方法利用的是邻近像素的方向导数的相关信息,而不是轮廓曲线的曲率,因而具有更好的稳健性.实验结果表明:在无噪声和含噪声的条件下,该检测方法与已有的3种算法相比,平均配准角点数分别提高了7.4%和9.3%左右,平均定位误差分别降低了10%和15.2%左右.关键词：边缘轮廓;角点检测;各向异性高斯方向导数2652|4|5更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对现有的多指标推荐模型预测精度较低、速度较慢的问题,提出一种多指标推荐的全局邻域模型(MGNgbr).该模型综合全局的打分信息和隐性反馈数据,通过随机梯度下降法学习物品在各个指标上的相似度,选择相似度最高的前k个邻居参与运算并最终预测用户对物品的打分信息.该模型具有预测准确度高、解释性好、计算复杂度低等优点.实验结果表明,该模型的预测准确度和分类准确度均优于现有的平均值融合模型、多维距离模型和多维奇异值分解模型,与多维奇异值分解模型相比,该模型还具有收敛快、运行时间短等优点.关键词：随机梯度下降法;全局邻域模型;多指标推荐2585|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：传统的数据流极值聚集方法在极端情形下为获得连续的精确解,会因维护大量候选项而导致巨大的内存开销,为此文中提出了一种时间滑动窗口上内存有界的极值聚集方法.在候选项数量达到指定阈值时,该方法随机抽样新到达窗口的数据,使得内存维护有限数量的候选项,连续返回极值近似解.设计了一种空间有界的摘要数据结构REx-link,可以在有界的内存中基于随机抽样进行维护,实现时间滑动窗口上的数据流极值聚集.从理论上证明了随机算法的出错概率存在上界,并通过仿真实验分析了算法的返回结果与精确解的近似程度.分析表明,计算精度和空间开销的折中是实际应用可接受的.关键词：数据流;极值聚集;抽样2535|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对当服务请求超出服务提供者能力的时候,服务提供者如何响应才能满足自身获益最大化问题进行了研究,指出服务提供者获益本质是其自身价值的体现,价格收益只是一种常见的获益形式.提出用响应有效度来表达服务响应的有效程度,并给出了基于历史相似服务请求的有效度估算方法; 同时采用响应获益度来表达一次响应对于服务提供者获益的影响,并详细说明了通过将获益目标分解和关系映射,最终使用服务环境基础数据项进行表达的方法.实验结果表明,通过历史相似服务请求对服务响应结果进行预估并据此进行响应选择,能够较好地提高服务响应的成功率,降低失败率和等待超时率,进而提高整体服务提供者获益水平.所提方法不仅适用于服务响应问题的解决,同时有助于服务设计者在设计时更好地将服务目标与服务环境相结合,以提高服务请求者与提供者的协作水平.关键词：服务提供者获益;服务响应;相似请求;有效服务2798|4|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对微博群落的识别与形成演化机理的获取问题,提出一种基于超图的微博群落感知方法.归纳微博用户的交互关系,提出以用户为节点、交互关系为边的微博用户交互关系超图模型;分析微博用户交互环境的情境特征,通过FP-TREE方法挖掘用户交互与情境特征的关联规则;根据关联规则对超图模型进行划分,得到具有相同情境的微博群落.以新浪微博为例进行了模拟验证,结果表明该方法能够感知导致微博群落形成的情境特征,且较传统数据挖掘方法能够更加准确地识别微博群落.关键词：微博;社交网络;微博群落;超图;情境感知2452|4|2更新时间：2025-07-09
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