最新刊期
2014年第48卷第11期
- 摘要：为获得湿蒸汽流动条件下空心静叶缝隙除湿结构的设计依据,利用湿蒸汽试验平台、在与实际空心静叶工作湿度一致的条件下,对8组不同缝隙位置、形状和宽度的空心静叶进行了缝隙抽吸水膜性能的试验研究。结果表明:缝隙抽吸水膜的特性受到气流马赫数和抽吸差压的综合作用,当抽吸差压增大到一定程度时,缝隙尖角处发生水膜汽化是导致抽吸性能下降的重要因素; 吸力面缝隙位置从0.24倍叶宽变化到0.42倍叶宽时,缝隙抽吸的水量持续增加; 与平直缝隙相比,带台阶过渡的缝隙抽吸性能未提高,反而在马赫数大于0.7时出现显著下降,原因是引起水膜汽化的尖角数目增加; 带圆角过渡的缝隙能有效消除水膜汽化,提高缝隙抽吸水膜的性能; 0.35 mm宽度的缝隙易于使水膜跨过缝隙,2 mm宽度的缝隙不能形成有效的抽吸差压,且均导致缝隙抽吸性能降低; 0.7 mm和1 mm宽度的缝隙均具有良好的抽吸性能,1 mm宽度的缝隙受水膜汽化的影响更小。关键词：湿蒸汽;空心静叶;缝隙;抽吸性能;试验研究1036|4|2更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对现有螺旋折流板换热器在相邻两块折流板的直边对接处形成三角区漏流而降低换热器换热性能的问题,提出了一种旋梯式螺旋折流板换热器,即旋梯式折面折流板由一块大平板经过两次弯折后形成,其中两平面与管束轴线垂直,另一平面与两平面的夹角(折弯角)相同。对旋梯式螺旋折流板换热器的结构进行了计算流体力学模拟优化,结果表明:利用折面板结构及直边重叠特点,消除了三角区漏流,改善了壳程流场,使得换热器壳程流体流动更接近于螺旋流,换热得以强化; 折弯度为0.3、切割百分数为90%、折弯角为37°时,旋梯式螺旋折流板换热器综合性能最优,换热器热性能因子提高了28.4%～30.7%,平均增加了29.9%。该结果可为螺旋折流板换热器的节能优化提供参考。关键词：旋梯式螺旋折流板换热器;结构优化;三角漏流;换热强化984|4|9更新时间：2025-07-09
- 摘要：在一台SOFIM8140柴油机上,通过改变柴油中C14以上重质组分、添加润滑油和蓖麻油的方法,研究了柴油组分变化对有机可溶物(SOF)中烷烃的生成量、组分及其分布规律的影响; 在一台WP12-336发动机上燃用二甲醚,且在均质充量压燃方式下考察了润滑油裂解生成SOF烷烃的特性。实验结果表明:在柴油中添加重质物或润滑油后的SOF质量排放量均有所增加,添加蓖麻油后则有所降低; SOF中烷烃成分及其分布规律不受燃料成分变化的影响,均是碳数为C15～C25的连续正烷烃,烷烃含量随碳数的增加呈现近似正态分布规律; 在润滑油裂解生成SOF中烷烃的组分主要是碳数为C15～C25的正烷烃,但碳数不连续,各烷烃含量呈非正态分布。关键词：可溶有机物;润滑油;柴油机;蓖麻油;二甲醚1013|4|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：为研究离心浮升力对旋转设备中流动与换热的影响,采用直接数值模拟方法对径向旋转轴向出流通道内充分发展湍流进行了研究。湍流雷诺数、旋转数和普朗特数分别保持为300、1.5和0.71,对格拉晓夫数分别为0、9 000、20 000以及50 000情况下的流动与换热特性进行了模拟与分析,结果表明:主流速度、温度和二次流均随离心浮升力的增加而增强,最大主流速度和最小温度出现在非稳定侧; 随离心浮升力增加,速度脉动增强,温度脉动在非稳定侧先增强再减弱,在稳定侧则是先减弱再增强; 随离心浮升力增加,稳定壁面的换热增强,非稳定壁面换热则是先增强后减弱。关键词：湍流;直接数值模拟;混合对流换热;离心浮升力993|4|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：在定容燃烧弹上,利用高速纹影摄像系统对碳酸二甲酯(DMC)的预混层流燃烧特性进行了研究,获得了不同温度、压力和当量比下的层流燃烧速度、马克斯坦长度和胞状结构的临界半径,同时对火焰不稳定性进行了理论分析。研究表明:层流燃烧速度随当量比的增加先提高后下降,在当量比为1.1时达到峰值; 层流燃烧速度随初始温度的升高而提高,随初始压力的增加而降低; 马克斯坦长度、临界火焰半径随当量比和压力的增加而减小,表明火焰不稳定性随初始压力和当量比的增加而增强; 临界贝克来数Pe随当量比的增加而减小。利用Chemkin软件对预混层流燃烧速度进行了数值模拟,结果显示,Glaude机理对DMC层流燃烧速度的模拟值与实验测量值有较大偏差,表明该机理不能很好地预测DMC的层流燃烧速度。关键词：碳酸二甲酯;层流燃烧速度;马克斯坦长度;火焰不稳定性696|5|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了探讨高温、高转速透平机械中影响箔片轴承性能的温度及气膜压力场分布等因素,对以弹性支撑结构刚度为常数的箔片动压止推轴承建立了雷诺方程和能量方程,并对轴承内部的气流速度进行了分析; 通过将气膜的温度、压力以及箔片的变形进行流固热多场耦合,采用有限差分法进行数值计算,得出了内部气膜温度和压力分布,由此分析了轴承结构刚度和轴承数的变化,以及气膜压力、温度和承载力的变化趋势。研究结果表明:支撑结构刚度增大,轴承间气膜的平均压力减小,平均温度上升; 轴承数增大,气膜的平均压力和温度升高。设计气体轴承时弹性支承结构的刚度与转子的转速应予以考虑。关键词：动压;气体轴承;有限差分法;温度;刚度894|4|3更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了提高波纹夹芯结构作为高铁车厢或油罐车罐体容器外壳在面内压缩载荷下的结构稳定性,提出了在波纹芯体空隙中填充聚酯泡沫的设想,理论研究了泡沫填充波纹夹芯梁的面内压缩破坏行为,同时对面内压缩破坏进行了数值有限元验证。泡沫填充波纹夹芯梁面内压缩下的主要破坏模式为宏观弹塑性屈曲、面板弹塑性起皱2种模式。结合宏观尺度上芯体的均匀化等效弹性常数,建立宏观屈曲破坏的理论模型; 将泡沫等效为Winkler弹性基,建立面板起皱破坏的理论模型。对304不锈钢波纹夹芯板和Rohacell 51泡沫填充材料,构建结构的破坏模式图,有限元计算结果从破坏模式和临界载荷2个方面验证了理论预测的可靠性。在此基础上,对泡沫填充波纹夹芯结构进行质量最小优化设计,获得结构的最优化几何尺寸。综合考虑承载、能量吸收、减振、隔热等多功能特性,相较于空心波纹夹芯结构和金字塔点阵夹芯结构,泡沫填充波纹复合结构具有潜在的重要工程应用价值。关键词：罐车;泡沫填充波纹夹芯梁;破坏模式;屈曲分析;结构优化926|4|5更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了研究大型立式轴流泵内部的空化特性问题,选取幸福泵站中叶轮直径为2.80 m的机组作为研究对象,分别进行了试验研究和数值模拟,计算结果与试验结果相吻合,验证了数值模拟的准确性,得到该泵的汽蚀余量为4.86 m,临界空化压力为48.50 kPa。模拟结果表明:在泵的进口压力从47.00 kPa下降到42.00 kPa的过程中,空化持续长度从0.24迅速变化到1,空化迅速扩散至整个叶片; 当流量大于设计值时,空化只发生在工作面靠近叶片进口边处,而当流量小于设计工况时,空化主要发生在叶片吸力面,且当液流角β'1小于翼型最大厚度处斜率所对应的角度α时,叶片吸力面形成1个空化区域,当β'1大于α时,叶片吸力面将会形成2个空化区域; 当大型轴流泵发生空化时,增大进口压力至临界空化压力以上可以有效消除内部空化现象; 通过调整运行流量至设计流量附近,可以有效减弱泵内部的空化程度。关键词：轴流泵;空化;数值模拟908|4|4更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对喷水推进器装船后不均匀来流对压力脉动特性的影响,以某巡逻艇喷水推进混流泵为研究对象,基于RANS方程和SST湍流模型,通过流体动力学软件CFX稳态计算,进行了巡逻艇航速数值预报,所得计算值与试航值误差为1.8%,从而验证了计算流体动力数值计算的可信性。采用分离涡模拟方法,对敞水泵和装船泵进行了三维非定常数值模拟,计算分析了叶轮进出口、叶轮内部、导叶内部及喷口5个截面和叶轮叶顶间隙处的压力脉动,并对不均匀来流带来的差别进行了研究。结果表明:在敞水泵和船后泵的叶轮出口、导叶内部,水流距叶轮越远,压力脉动影响越小,压力脉动频率取决于叶轮转动频率,压力脉动幅值沿轮毂到轮缘逐渐增大,船后泵压力脉动幅值整体高于敞水泵; 对于均匀来流,敞水泵旋转域叶轮室的压力脉动频率主要受导叶的影响,船后泵则受轴频的影响,二者压力脉动幅值在叶顶间隙处均从叶顶沿导边到随边逐渐增大; 对于敞水泵,流道出口压力脉动频率主要受叶频控制,对于船后泵,压力脉动频率为轴频。关键词：喷水推进泵;计算流体动力学;压力脉动;分离涡模拟743|4|4更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对现有主动配电系统优化运行研究局限于主动配电网内部而忽略了其与主网间联系的问题,提出了一种主动配电网与主网的有功协调方法。基于奔德斯分解将协调调度问题转化为分层优化问题,在上层实施发电调度优化主网运行,在下层调度分布式能源优化主动配电系统运行。通过上下层协调迭代,考虑主动配电系统运行策略对主网运行的影响,实现主动配电系统和主网间的有功协调。改编的IEEE-RTS算例表明:主动配电系统的运行策略会对主网运行产生显著影响,甚至导致主网运行计划无解,在研究和运行中需要考虑二者的协调; 限制馈线功率波动的策略能保证主网运行计划有解,但经济性较差; 所提的有功协调方法可行、有效,能显著提升全系统的经济性与安全性,可将算例系统的生产成本由638 326.62美元降至626 011.45美元。关键词：主动配电网;主网;有功协调;奔德斯分解;分布式能源843|4|7更新时间：2025-07-09
- 摘要：为研究雷达天线阵面的冷却降温效果,建立了两相流蒸发冷却模型,并着重分析了沸腾换热在局部高热流密度条件下的换热能力,局部热流高达800 kW/m2。采用VOF模型结合用户自定义控制方程,数值计算三维流道内的沸腾传热现象,从气液流动趋势上寻找阻碍换热的因素。结果表明:VOF模型能较好地用于分析气液两相流动中的层状流、泡状流以及气液流动趋势; 通过减小弯道处过流面积提高局部流速的方法可以缓解气相在弯道处的汇聚,消除了0.9 K的局部过热; 对于单侧高热流蒸发的数值分析,蒸发控制方程的调节系数在500左右为宜。温度计算结果与实验结果趋势一致,总体偏差5 K左右,数值分析可以用于研究冷板的沸腾换热。关键词：VOF模型;蒸发冷却;沸腾换热;数值计算865|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了提高工业高温热泵系统的热力性能,实现对工业低温余热的高效综合回收,提出了一种带中间换热器的双热源高温热泵系统。第一级热泵以CO2为工质、以空气为热源,在超临界状态下将冷水加热到中间温度。第二级热泵以R152a(二氟乙烷)作为工质,从工业余热源吸收热量,将用水加热到所需的高温,并且在中间换热器中将CO2加热到过热状态。对该双热源热泵系统进行热力学分析,发现给定R152a在中间换热器温降的情况下,CO2存在最大的过热度,使得整个系统达到最佳运行工况。以回收50 ℃废水余热为例与单热源热泵进行比较,平均供水量是后者的两倍多,单位质量热水的耗功量减少43.2%,性能系数和火用效率分别平均提高41.9%和23.96%。关键词：高温热泵;双热源;中间换热器;热力学分析858|4|2更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了验证碳氢有机溶剂在橡胶中的运输机理及运输特性,并为后期研究吸热型碳氢燃料与橡胶的相容性做准备,用浸泡/称量法对硫磺硫化体系(分别填充快压出炭黑和SiO2)、过氧化物硫化体系和混合硫化体系的天然橡胶在有机溶剂中的膨胀现象进行了研究。膨胀达到平衡时,快压出炭黑填充的硫磺硫化体系具有最小的溶剂吸收量,过氧化物硫化体系具有最大的溶剂吸收量。分别研究了交联密度、溶剂分子和温度对有机溶剂在橡胶中扩散的影响规律,并从热力学角度进行了详细分析。结果表明:实验所用橡胶-溶剂系统中,扩散结果偏离了Fick模型,为无规则扩散,且扩散系数随溶剂摩尔体积、相对分子质量、分子链的长度增加而减小; 交联密度增加时溶剂的扩散减少,橡胶吸收溶剂的量减小; 对二甲苯和丙苯比实验所用的烷烃有机溶剂更易使橡胶膨胀; 在实验温度范围内,温度升高时橡胶的吸收量增加。关键词：碳氢燃料;橡胶;扩散系数;运输机理;膨胀829|4|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了探究风冷冰箱除霜过程动态特性及其对箱温回升的影响,对某单循环风冷冰箱稳定运行时的除霜过程进行了实验研究,结果表明:在蒸发器温度升高到0 ℃的预热阶段,霜层堵塞翅片间隙,箱温基本无回升; 在温度维持在0 ℃左右的融霜阶段,除霜电加热被布置在蒸发器下方以及霜层“上疏下密”分布使底部霜层最早开始融化,融化结束时刻比顶部提前8 min,融霜时翅片间空气流通面积逐渐增大,进入箱体内部的热空气量增多,箱温在9.34 min内平缓上升5.7 ℃; 在温度高于0 ℃的排水阶段,因蒸发器右上方冷藏送风风道存在凸起,热空气会积聚在此处,导致阶段结束时该部位比左上温度高17.1 ℃,此时翅片间空气流通面积达到最大,箱温在6.5 min内快速上升6.6 ℃。关键词：风冷冰箱;除霜;箱温回升931|5|3更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了提高薄膜传输的精度和稳定性,根据导向辊的结构特点,建立了多体组合的有限元模型,分析了导向辊的挠曲变形、模态、谐响应和不平衡激励变形,并对静态时的挠曲变形进行了试验测试。研究结果表明:导向辊的壁厚、辊体长度和轴头长度等是影响导向辊力学特性的主要因素; 采用目前企业常用的导向辊结构参数和生产工艺参数,导向辊在薄膜张力、自身重力以及不平衡质量激励下的最大变形值为52.725 μm; 如果将导向辊筒体的壁厚从4.5 mm减小为3.5 mm,其他条件不变,虽然会使导向辊结构的最大变形值提高为58.108 μm,但临界转速可从8 255.1 r/min提高到8 309.94 r/min,随动比则可从0.920提高到0.982,从而有利于提高薄膜传输的精度和稳定性。关键词：导向辊;薄膜传输;有限元分析;力学特性998|4|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对心肌细胞动作电位复极期振荡的早期后除极(EAD)现象,研究了细胞模型Hopf分岔和EADs的关系以及钾离子通道的作用。在LR91模型中剔除快钠离子电流并引入控制钙和钾离子通道时常数的控制因子形成子系统模型,分离出模型中不同时间尺度的变量,将跨膜电势、钙离子通道激活及失活门控变量视为快变量构成三变量快子系统,慢变量钾离子通道门控参数视为其分岔参数分析膜电位与快子系统稳定性的关系。计算机仿真结果表明,随着钾离子通道门控变量时常数的增大,膜电位越来越接近快子系统的吸引域和Hopf分岔点。当时常数增大到6倍时动作电位时程延长至1 060 ms并开始出现膜电位的振荡,时常数增大到15倍时电位振荡个数增加至15,说明快子系统的Hopf分岔导致了钾通道门控作用下EAD的诱发。关键词：钾离子通道;早期后除极;Hopf分岔;动作电位;计算机仿真761|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对传统的并行哈希划分算法不能高效地利用多核处理器的并行资源,且不能较好处理有倾斜的输入数据的问题,提出了一种在多核处理器中基于MapReduce的哈希划分算法,并且提出了存储结构优化、多步划分优化、数据倾斜优化3种优化策略。该算法将输入数据分成若干块后提交给各个线程并行处理,并选择合适的策略避免写冲突,使其能够高效地利用多核处理器的并行资源。文中提出的哈希表能够提高cache效率,从而提升算法的整体性能。引入MapReduce模型可使多步哈希划分在Map过程和Reduce过程中分别进行; 数据倾斜优化策略能使算法适应有倾斜的输入数据,且具有较好的效果。实验结果表明:在多核处理器中,文中提出的算法能够适应各种分布的输入数据,并且使哈希划分的整体性能得到提升。关键词：数据划分;哈希处理;多核处理器;MapReduce模型712|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对基本话题模型只能抽取粗粒度上下文信息的问题,通过对潜在狄里克雷分配(LDA)模型进行扩展,建立了一种利用词序信息的多粒度话题情感联合模型(MTSU-Col)。MTSU-Col模型客观表达了词汇、全局/局部话题、情感标签和词序信息之间的关联关系,使模型中话题和情感的建模更加符合文本的语义表达,有效解决了现有话题、情感分析方法存在的领域依赖问题,从而实现了文本多粒度话题信息和情感倾向信息的同步非监督获取。实验表明:利用MTSU-Col模型对文本进行情感倾向性分类,可使综合评价指标F1值达到84%,整体性能与监督分类方法支持向量机(SVM)类似,均优于未采用词序信息的分析方法。由于挖掘话题集合具有层次化、语义相关的特点,因此MTSU-Col模型对观点挖掘是可行、有效的。关键词：话题模型;文本情感分析;联合模型;词序信息838|4|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对叶片的振动失效关系到整台发动机的工作可靠性的问题,基于振动分析理论,在风扇叶片模态试验的基础上,结合有限元方法建立了叶片振动分析模型; 考虑气体与叶片的耦合作用,建立了旋转叶片流道模型; 利用计算流体动力学计算了额定工况下的叶片表面气动载荷,并将其引入旋转叶片有限元振动分析中进行了叶片静频、动频和振动响应分析,从而得到叶片在不同转速下的动态响应。分析发现,叶片转速在2 000～3 600 r/min范围内的10个转速点存在谐共振。通过进一步分析10个转速下的叶片振型与动态应力得出:临界转速工况下的振动应力明显高于相邻转速,但共振应力峰值与临界转速并无正相关性; 共振应力集中位置受叶片模态振型影响较大,始终出现于叶片前缘并沿叶高方向变化,表明叶片前缘最易发生振动疲劳。研究结果对叶片振动疲劳设计和维护维、修均有一定的指导意义。关键词：航空发动机;风扇叶片;计算流体动力学;有限元方法;振动特性1311|4|9更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对现有各种粗糙表面接触模型存在的不足,提出一种改进的粗糙表面法向弹塑性接触解析模型,该模型同时考虑了微凸体完全弹性、弹塑性和完全塑性3种变形状态。对完全弹性和完全塑性变形阶段,采用经典弹性接触和塑性接触力学公式进行建模; 对混合弹塑性变形阶段,提出一种利用低阶椭圆曲线插值进行解析建模的方法。进一步,利用概率统计分析方法建立了粗糙表面法向弹塑性接触模型。将该模型与公开文献中的其他模型进行了对比,结果表明:该模型能够描述出微凸体接触状态变量随法向接近量单调、连续和光滑的变化过程,并且能够对粗糙表面法向弹塑性接触行为进行建模; 模型的预测结果和基于有限元结果的经验模型的预测结果接近。关键词：机械工程;粗糙表面;微凸体;弹塑性接触;椭圆曲线831|4|14更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对最小二乘等几何方法模拟黏性流动时条件数大、迭代法收敛速度慢的问题,提出了基于多重网格技术的加速方法。计算中自动生成一系列疏密不同的网格,在最密网格上用最小二乘等几何方法将Navier-Stokes方程离散为代数方程组,用多重网格方法作为独立求解器或共轭梯度法的预处理器迭代求解所得到的代数方程组。对雷诺数为100、400、1 000和2 500的顶盖驱动流进行了数值模拟,计算中进行23次迭代可使方程组的余量降低10个数量级,流动特征量的计算误差在1%以内。计算结果表明,通过多重网格技术加速迭代,提高了最小二乘等几何方法模拟黏性流动的计算效率。关键词：多重网格;最小二乘;等几何方法;共轭梯度法;Navier-Stokes方程844|4|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对传感器空间配准问题,提出了一种基于滑窗法的极小化极大熵函数的传感器空间配准算法。该算法使用熵函数作为优化准则,根据传感器的量测模型推导出关于传感器系统偏差的目标函数,然后借助极大熵函数的思想,将目标函数的绝对值转化为对应的极大熵函数,并且使用拟牛顿法求得的极大熵函数的解作为传感器系统偏差的估计值。在单目标跟踪场景和多目标跟踪场景下,与传统传感器空间配准算法在相同的仿真条件下进行对比,仿真结果表明,所提算法能够有效地提高传感器距离量测和角度量测系统偏差的估计精度,从而实现高精度的空间目标跟踪。关键词：熵函数;空间配准;目标跟踪;传感器偏差估计646|4|2更新时间：2025-07-09
- 摘要：《西安交通大学学报》是西安交通大学主办的自然科学综合性学术理论刊物,它以马克思列宁主义、毛泽东思想和邓小平理论为指导,以促进科学技术发展、培育科技人才、为社会主义现代化建设服务为宗旨,坚持以"出精品、创名牌、办一流学报,争时效、促交流、举科技人才"为目标,主要登载机械、能源、动力、工程力学、电气、材料、电子、信息与控制、计算机等主学科,以及化学工程、生物医学工程、建筑、管理工程、数学、物理等学科方向的最新研究成果,重点突出机电特色.本刊为月刊,国际标准开本,国内外公开发行.为了保证刊物的质量,根据国家0|2|0更新时间：2025-07-09
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