吴大转
,
孙幼波
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陈涛
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许斌杰
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王乐勤
工程热物理学报
为了改进和完善多级离心泵的性能需求,本文采用CFD(计算流体力学)方法,建立了包含叶轮、导叶、叶轮前后间隙、密封口环和平衡孔的三维全流道实体模型,重点对叶轮结构进行了参数化的分析与研究,比较了不同参数的叶轮对多级离心泵的性能影响,基于模拟结果给出了改善低比转速多级离心泵性能的结构和设计建议,该数值方法的提出和完善可为多级离心泵的水力性能提高提供参考和依据.
关键词:
多级离心泵
,
复合叶轮
,
半开式叶轮
,
优化设计
王冠
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何芯
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李落星
,
姚再起
机械工程材料
基于HyperXtrude软件,研究了6063铝合金空心型材挤压过程中不同方向上的金属流速及焊合室内的压力分布,分析了型材产生尺寸超差的原因,并提出了增加阻流块优化模具的方法.有限元模拟结果表明:增加阻流块后,金属在不同方向上的流速发生了变化,尤其是向型材中部流动的速度明显降低,因此可以解决型材尺寸超差的问题；将解决方法用于实际挤压型材后发现,增加阻流块确实能改善金属流速的均匀性,能生产出合格的型材.
关键词:
铝合金
,
模具
,
热挤压
,
优化设计
陈则韶
,
程文龙
,
胡芃
工程热物理学报
提出一种传热消耗功率、热流量、传热单元数和传热有效度相结合的换热器优化设计新方法,以冷热流体的等效热力温度表征换热器传热消耗功率,在传热系数确定条件下,以传热有效度ε为共同变量,建立无量纲的对数温差、传热消耗功率ηu、传热单元数NTU与ε的关系,并在无量纲图ε-T,ε-ATm,Ln,ε-ηu,ε-NTU表示它们之间关系,以ηu线与NTU线的交点确定传热有效度e,优化参数能科学判断.本文对顺流和逆流换热器进行了分析,换热器的优化有效能率ε在0.75附近.本方法首次建立了换热器优化与热力学的联系.
关键词:
换热器
,
优化设计
,
传热有效度
,
传热消耗功
,
等效热力温度
种海锋
,
何钦象
,
祖磊
玻璃钢/复合材料
近年来,随着汽车轻量化概念的深入人心,碳纤维复合材料(CFRP)在汽车制造领域应用范围不断扩大.而汽车传动轴是汽车中非常重要的部件,采用复合材料对其进行设计无论是对理论研究还是对工程应用,以及对环境和提升国内汽车制造工业的转型升级,都具有十分重要的意义和巨大的经济价值.本文首先建立传动轴的有限元模型,其次以传动轴的缠绕角度、缠绕层数、缠绕厚度为基本因素,采用ANSYS中的参数化设计语言,分别应用零阶优化方法和一阶优化方法对传动轴进行优化设计,使其缠绕角度和缠绕厚度更加合理.结果表明,本文优化方法可使传动轴满足轻质、高强的工程设计要求.
关键词:
纤维缠绕
,
复合材料
,
传动轴
,
优化设计
黄友根
,
刘辉
,
王军
,
李斌
工程热物理学报
针对轴流风机需具有较宽的平稳运行工况范围要求,在模糊集理论的基础上讨论一种多工况数值优化方法,以多个工况下的加权平均全压及效率为优化目标函数,采用模糊关系矩阵确定权重因子.运用拉丁超立方实验设计方法结合CFD数值计算生成设计空间样本点,通过多目标优化算法对建立的Kriging近似模型进行寻优.此方法用于一低压轴流风机的三维多工况优化设计结果表明:优化后风机平稳工况范围加大,最大效率提高幅度为3.7％,最大全压相对增加9.6％,取得较好的优化效果.
关键词:
轴流风机
,
多工况
,
模糊集理论
,
权重因子
,
优化设计
仲健林
,
马大为
,
乐贵高
兵器材料科学与工程
针对某型无人机复合材料尾翼轻量化问题，基于Hashin失效准则建立尾翼有限元模型，获得纤维增强复合蒙皮的损伤因子。在原设计尺寸基础上，以复合蒙皮综合失效指标、肋板屈服应力、尾翼最低阶屈曲模态因子等约束条件为前提，建立以复合材料铺层厚度、角度等因素为设计变量的尾翼质量优化数学模型，获得尾翼轻量化设计方案。与初步方案对比分析，优化后尾翼质量减少32.2%。
关键词:
Hashin失效准则
,
有限元
,
复合材料
,
优化设计
李浩
,
朱锡
,
王华明
,
梅志远
材料科学与工程学报
用甲苯-2,4-二异氰酸酯(2,4-TDI)、聚醚二醇(PPG)和3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等原料合成了聚氨酯弹性体,并用云母、空心玻璃微珠等填料进行改性,研究了填料种类、云母尺寸和空心玻璃微珠含量对该聚氨酯弹性体材料水声性能的影响.以聚氨酯弹性体材料的吸声系数和反射系数为目标函数,采用均匀设计和多元回归分析相结合的方法对混合填料掺杂改性聚氨酯弹性体材料体系进行了优化设计,制备了吸声性能优良的聚氨酯弹性体水声吸声材料.本文为聚氨酯弹性体水下吸声材料的研究提供了理论参考.
关键词:
聚氨酯弹性体
,
水声性能
,
填料
,
优化设计
张雪峰
,
魏海燕
,
欧阳顺利
,
贾晓林
,
赵鸣
,
夏经天
人工晶体学报
以化学纯试剂CaO、MgO、Al2 O3和SiO2为主要原料,采用熔融法制备添加复合晶核剂Cr2 O3、Fe2 O3和CaF2的CaO-MgO-Al2 O3-SiO2 (CMAS)系微晶玻璃.采用正交试验的方法,确定复合晶核剂的相对最优配方.利用DTA、XRD、SEM和综合力学性能仪等手段,研究了复合晶核剂对该系微晶玻璃显微结构及性能的影响.结果表明,复合晶核剂的相对最优配方是Cr2 O3、Fe2 O3和CaF2的含量分别为0.5％、10％和8％,且复合晶核剂总含量的增加可以细化晶粒,随着晶粒细化,CMAS系微晶玻璃的维氏硬度增加.
关键词:
微晶玻璃
,
复合晶核剂
,
优化设计
,
CaO-MgO-Al2O3-SiO2
张星
,
鲁池
,
王飞
,
王世学
工程热物理学报
为了解决温差发电技术中发电片热端与尾气间传热温差大造成的输出功率和热电转化效率不高的问题,本文提出通过改变尾气与温差发电片热端之间的传热结构,且在结构中充以气液相变工质的方法强化传热,并通过数值模拟的方法比较了加装相变结构前后温差发电器性能的变化.在此基础上,研究了尾气温度、流量及相变换热温差发电器的结构参数对其输出功率及效率的影响规律.结果表明,特定尺寸的相变结构可大幅提高发电器的输出功率及转化效率,但其优化效果受工质蒸发温度的限制.
关键词:
温差发电
,
强化换热
,
相变
,
输出功率
,
优化设计
魏利平
,
吕友军
,
魏进家
工程热物理学报
超临界水流化床反应器是应用于生物质气化制氢工程中的一种新型反应器,它避免了以往管式反应器容易出现结渣、堵管的不足,而且还具有床内升温迅速、生物质气化充分以及产氢率高等优点。由于采用超临界水作为流化工质,传统流化床的设计方法已经不能满足设计要求。本文基于欧拉双流体模型对超临界水流化床加料方式进行了数值模拟研究,建立了最优加料口结构评价方法,分析了加料口结构、加料速度比以及初始床层高度对超临界水流化床颗粒分布的影响。本文研究进一步完善了超临界水流化床的设计理论。
关键词:
超临界水
,
流化床
,
加料管
,
优化设计
