增压柴油机排气系统结构参数的仿真优化 被引量：4

1

作者 刘杨 李国岫 +1 位作者 刑卫东 胡力峰 《柴油机设计与制造》 2009年第2期1-6,共6页

运用GT-POWER软件建立了增压柴油机工作过程仿真模型,深入研究了排气系统结构参数(包括排气管直径、长度、截面变化)对柴油机性能的影响。并基于优化理论,以有效功率为优化目标,分别在标定工况和最大扭矩工况对排气管路结构参数进行了... 运用GT-POWER软件建立了增压柴油机工作过程仿真模型,深入研究了排气系统结构参数(包括排气管直径、长度、截面变化)对柴油机性能的影响。并基于优化理论,以有效功率为优化目标,分别在标定工况和最大扭矩工况对排气管路结构参数进行了优化计算,为排气管的进一步优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 增压柴油机 排气管 结构参数 优化

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某柴油机涡轮增压器叶轮脱落故障分析 被引量：1

2

作者 殷玉恩 靳嵘 张俊跃 《柴油机》 2008年第1期52-53,共2页

结合增压器基本情况、运行状况、维修保养等情况对故障过程进行分析,认为造成增压器叶轮脱落的原因是由于轴端螺母松动使得轴封套上密封环脱落;密封环在相对高速旋转的背盘和叶轮间的摩擦加快了轴端螺母松动,二者共同作用,最终导致了故... 结合增压器基本情况、运行状况、维修保养等情况对故障过程进行分析,认为造成增压器叶轮脱落的原因是由于轴端螺母松动使得轴封套上密封环脱落;密封环在相对高速旋转的背盘和叶轮间的摩擦加快了轴端螺母松动,二者共同作用,最终导致了故障发生。并对此提出了改进措施。 展开更多

关键词 涡轮增压器 叶轮脱落 密封环

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柴油机顺序增压系统进气切换机构的设计与数值模拟 被引量：1

3

作者 杨磊 张俊跃 王振彪 《柴油机》 2010年第4期34-37,共4页

利用Pro/E三维实体建模功能建立所研究的顺序增压系统进气切换机构的实体模型,并利用机构运动分析模块对该机构进行了模拟仿真和校验,最后结合CFD软件Fluent对该机构止回阀阀管内部流场进行了数值模拟计算与分析。该方法可在样机制造之... 利用Pro/E三维实体建模功能建立所研究的顺序增压系统进气切换机构的实体模型,并利用机构运动分析模块对该机构进行了模拟仿真和校验,最后结合CFD软件Fluent对该机构止回阀阀管内部流场进行了数值模拟计算与分析。该方法可在样机制造之前预测验证进气切换机构的设计优劣及装配干涉问题,对顺序增压系统进气切换机构的选型、优化设计等具有工程使用价值。 展开更多

关键词 顺序增压系统 切换 数值模拟

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基于热管技术的柴油机燃油加热系统性能分析 被引量：4

4

作者 任杰锶 董小瑞 +3 位作者 张鹏程 汪辉 毛虎平 李书奇 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期56-62,共7页

为了充分利用发动机尾气余热能量,并解决冬季柴油机难以起动的问题,设计了一套冬季柴油机燃油加热快速起动系统。在利用副油箱低标号燃油起动后,将柴油机尾气余热热量通过不锈钢-钠钾合金热管由排气管引至燃油,以实现对油箱中高标号燃... 为了充分利用发动机尾气余热能量,并解决冬季柴油机难以起动的问题,设计了一套冬季柴油机燃油加热快速起动系统。在利用副油箱低标号燃油起动后,将柴油机尾气余热热量通过不锈钢-钠钾合金热管由排气管引至燃油,以实现对油箱中高标号燃油加热。通过台架试验,讨论了某6缸柴油机的余热特性及柴油机可利用尾气余热回收潜力,并在此基础上对热管工作特性进行了试验分析。研究结果表明:在柴油机全工况范围内,排气温度范围为440K^800K,柴油机尾气中至少有1/3的余热能可以利用;热管起动时间仅需275s,可以提供的加热温度范围为350K^600K。试验获取了在限定转速下的有效燃油消耗率与燃油温度变化情况,证明了冬季柴油机燃油加热快速起动系统对发动机的经济性有明显的提升。 展开更多

关键词 车用柴油机 余热回收 燃油加热 热管 钠钾合金

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可控脉冲增压系统对D6114柴油机性能影响研究 被引量：2

5

作者 张广智 张立夫 +2 位作者 花琳 张慧龑 石磊 《内燃机与动力装置》 2016年第3期56-59,78,共5页

可控脉冲增压系统可以实现气缸相对排气容积的调节,具有兼顾发动机高低转速工况的优势。本文针对D6114ZLQB型柴油机,建立了该发动机可控脉冲增压系统GT-POWER仿真模型,通过不同排气容积条件下发动机性能试验校核了仿真模型。计算研究了... 可控脉冲增压系统可以实现气缸相对排气容积的调节,具有兼顾发动机高低转速工况的优势。本文针对D6114ZLQB型柴油机,建立了该发动机可控脉冲增压系统GT-POWER仿真模型,通过不同排气容积条件下发动机性能试验校核了仿真模型。计算研究了不同转速下可控脉冲增压排气系统排气压力波和进气压力变化规律,探讨了脉冲增压系统和准定压增压系统在不同转速下的适应情况。通过仿真计算研究了可控脉冲增压系统对柴油机性能的影响,确定了可变脉冲增压系统的切换边界。 展开更多

关键词 可控脉冲增压 准定压 脉冲 压力波 泵气 可用能

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基于多层动网格技术的流固耦合方法研究 被引量：12

6

作者 张潇 王延荣 +1 位作者 张小伟 裴伟 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期64-66,74,共4页

从弱耦合的角度出发,对某型跨声速风扇叶片做了第一阶扭转振动模态下的流固耦合验证计算.采用三维线性插值方法,通过商用软件ANSYS和CFX实现了计算结构动力学和计算流体力学之间的数据交换,从而使固体域与流体域顺序耦合.应用多层动网... 从弱耦合的角度出发,对某型跨声速风扇叶片做了第一阶扭转振动模态下的流固耦合验证计算.采用三维线性插值方法,通过商用软件ANSYS和CFX实现了计算结构动力学和计算流体力学之间的数据交换,从而使固体域与流体域顺序耦合.应用多层动网格技术解决了固体域模型在流场中运动受到流体网格尺寸制约的问题.计算结果表明,模拟结果可以预估叶轮系统的模态气动阻尼系数,具有工程参考价值. 展开更多

关键词 结构力学 流体力学 流固耦合 线性插值 动网格

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动力涡轮对前端增压器和发动机整机性能影响的数值模拟 被引量：1

7

作者 李昕昕 李俊鸽 +1 位作者 葛炜 王锡斌 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期65-69,72,共6页

通过建立动力涡轮复合增压柴油机的模型,研究了动力涡轮和绝热对前端增压器及发动机整机性能的影响。研究结果表明:在中高转速时,动力涡轮导致前端增压器的增压性能降低,但由于动力涡轮做功,发动机的动力性和经济性有明显改善,标定转速... 通过建立动力涡轮复合增压柴油机的模型,研究了动力涡轮和绝热对前端增压器及发动机整机性能的影响。研究结果表明:在中高转速时,动力涡轮导致前端增压器的增压性能降低,但由于动力涡轮做功,发动机的动力性和经济性有明显改善,标定转速扭矩增加了11.4%,比油耗降低了10.3%。在发动机全转速范围,绝热可改善前端增压器和整机的性能。在标定点,与只使用动力涡轮时相比,绝热可以使扭矩的增加率提高约40%。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 动力涡轮 复合增压 绝热 数值模拟

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车用发动机可靠性技术发展研究 被引量：3

8

作者 王正 《车用发动机》 北大核心 2010年第5期1-6,共6页

针对车用发动机设计过程中的可靠性技术需求,总结现有可靠性建模理论与方法的特点与不足,分析车用发动机对现有可靠性理论与方法的挑战。从可靠性设计的角度,结合当前车用发动机可靠性技术在理论研究与工程应用中所面临的几个问题,提出... 针对车用发动机设计过程中的可靠性技术需求,总结现有可靠性建模理论与方法的特点与不足,分析车用发动机对现有可靠性理论与方法的挑战。从可靠性设计的角度,结合当前车用发动机可靠性技术在理论研究与工程应用中所面临的几个问题,提出了车用发动机可靠性技术的发展方向:发展基于动态应力—强度干涉的时变可靠性建模理论与方法,建立能够全面体现载荷、强度、寿命指标、强度退化规律等因素的可靠性模型与失效率计算模型;发展能够充分体现发动机零部件结构特点的可靠性建模方法,建立适用于车用发动机可靠性分析与计算的"个性化"模型;发展能够科学反映失效相关性影响的系统可靠性建模理论与方法,提高可靠性分析与计算模型的真实性与准确性。 展开更多

关键词 车用发动机 可靠性 发展方向 失效相关性 寿命指标

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Al-Ti-O/ZrO2涂层高温性能的研究 被引量：1

9

作者 鲜广 赵海波 +2 位作者 鲜丽君 何洪 王晨丞 《工具技术》 2020年第11期32-36,共5页

采用阴极电弧离子镀方法在镍基高温合金表面制备了Al-Ti-O/ZrO2涂层,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了涂层的组织形貌、成分和物相结构。结果表明,Al-Ti-O/ZrO2涂层是以Al-Ti-O层与ZrO2层交替堆积形成的层状组织,从表面观察到涂层组织... 采用阴极电弧离子镀方法在镍基高温合金表面制备了Al-Ti-O/ZrO2涂层,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了涂层的组织形貌、成分和物相结构。结果表明,Al-Ti-O/ZrO2涂层是以Al-Ti-O层与ZrO2层交替堆积形成的层状组织,从表面观察到涂层组织呈球状;涂层的物相由m-ZrO2、t-ZrO2、TiO2和α-Al2O3组成。Al-Ti-O/ZrO2涂层与基底之间的NiCoCrAlSiY合金粘结层具有改善涂层结合性的作用,压痕法测试Al-Ti-O/ZrO2涂层与镍基高温合金基底的结合等级为HF2。高温处理试验表明,Al-Ti-O/ZrO2涂层有效保护了镍基高温合金,经过1000℃~1200℃高温保温2h后,有Al-Ti-O/ZrO2涂层的镍基高温合金表面仍然完整;Al-Ti-O/ZrO2涂层经过1100℃及以上温度的高温处理后,α-Al2O3的结晶度明显改善。隔热试验表明,Al-Ti-O/ZrO2涂层在850℃恒温条件下的隔热温度达35℃以上。 展开更多

关键词 阴极电弧离子镀 Al-Ti-O/ZrO2涂层 高温处理 抗氧化性 隔热

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阴极电弧法氧化物薄膜制备技术研究 被引量：1

10

作者 赵海波 鲜广 何洪 《工具技术》 2020年第10期19-25,共7页

以阴极电弧离子镀技术为依托,以绝缘氧化物薄膜的制备工艺研究为目的,试验利用脉冲磁复合磁场技术,对氧化物薄膜制备工艺过程进行研究。结果表明:采用阴极电弧离子镀技术可以实现多种绝缘氧化物薄膜的制备;阴极电弧氧化物涂层过程中薄... 以阴极电弧离子镀技术为依托,以绝缘氧化物薄膜的制备工艺研究为目的,试验利用脉冲磁复合磁场技术,对氧化物薄膜制备工艺过程进行研究。结果表明:采用阴极电弧离子镀技术可以实现多种绝缘氧化物薄膜的制备;阴极电弧氧化物涂层过程中薄膜具有外延生长的特征,AlTiN有利于促进氧化物薄膜的快速生长,α-Cr2O3的结晶结构和晶格参数与α-Al2O3相近,可促进α-Al2O3的生成;AlTiO的沉积速率1.2~1.875μm/h·CAE,ZrO2沉积速率1.833μm/h·CAE;可以实现柱状晶ZrO2薄膜及多元氧化物薄膜的制备,氧化物薄膜隔热功能效果显著,可对热端零部件形成有效的温度保护,AlCrO/ZrO 2高温相结构稳定性较好;在高温条件下,亚稳态Al 2O 3薄膜体系存在向α稳定相转换的趋势;AlTiO薄膜具有优异的化学稳定性及抗粘结性能;CAE脉冲磁复合磁场技术可与传统阴极电弧技术结合,形成多元金属膜、氮化物硬质膜、氧化物薄膜的涂层制备体系,并可实现工业化生产。 展开更多

关键词 阴极电弧 氧化物薄膜 制备 热稳定性

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动力涡轮增压系统试验研究 被引量：1

11

作者 王井山 葛炜 +1 位作者 王振彪 王锡斌 《拖拉机与农用运输车》 2013年第2期29-32,35,共5页

根据增压柴油机的工作特点建立了动力涡轮试验系统,进行了动力涡轮对前端增压器和废气余热利用的影响研究。试验结果表明:在增压器后加动力涡轮,增压器的性能略有下降,进气量略微减少,但动力涡轮可更充分地利用废气余热,综合来看,明显... 根据增压柴油机的工作特点建立了动力涡轮试验系统,进行了动力涡轮对前端增压器和废气余热利用的影响研究。试验结果表明:在增压器后加动力涡轮,增压器的性能略有下降,进气量略微减少,但动力涡轮可更充分地利用废气余热,综合来看,明显提高了系统的热效率。试验在增加进气流量的同时,相应提高燃油流量,使燃气温度与发动机基本吻合;同时将增压器压气机出口与燃烧室前端连接,缩短管道长度,较好地模拟了发动机的实际工作特点。 展开更多

关键词 柴油机 增压 动力涡轮 余热利用

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涡轮增压器甩油环密封性能研究 被引量：6

12

作者 郭志强 门日秀 +3 位作者 闫柯 朱永生 雒特 洪军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期143-150,共8页

针对涡轮增压器压气机叶轮背部压力低于轴承腔内压力导致的漏油问题,对压气机端密封部件建模,仅保留甩油环部分,建立不同结构甩油环的两相流动模型。模型采用多运动参考系描述各组件运动,分析不同结构甩油环在不同转速、负压下的工作效... 针对涡轮增压器压气机叶轮背部压力低于轴承腔内压力导致的漏油问题,对压气机端密封部件建模,仅保留甩油环部分,建立不同结构甩油环的两相流动模型。模型采用多运动参考系描述各组件运动,分析不同结构甩油环在不同转速、负压下的工作效果,分析不同结构甩油环的作用机理,并通过优化甩油环结构改善其工作性能。研究表明:高速条件下,离心泵甩油环相较于一般甩油环,有效改善了造成漏油的压力分布,转速越高,效果越好,但其压力分布曲线呈现明显的S形,压力分布不均匀限制了其极端工况下的密封性能;改进结构的甩油环的流域压力分布较均匀,但压降幅度较低,当负压比较低时,改进结构甩油环的性能不如离心泵甩油环。通过对甩油环的计算分析及结构优化,提升了甩油环的工作性能,为涡轮增压器压气机端密封性能的改进提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 涡轮增压器 漏油 密封性能 离心泵甩油环

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发动机增压匹配的涡轮通流模型研究 被引量：5

13

作者 李亚卓 诸葛伟林 +1 位作者 张扬军 张继忠 《车用发动机》 北大核心 2007年第4期71-77,共7页

建立了用于车用涡轮增压发动机匹配的涡轮通流模型。该模型根据进口条件和几何参数自动计算涡轮特性参数,能够有效地应用于可变截面涡轮与发动机的匹配;模型能够在整个工况范围内得到完整的涡轮特性,对涡轮增压发动机进行全工况匹配及优... 建立了用于车用涡轮增压发动机匹配的涡轮通流模型。该模型根据进口条件和几何参数自动计算涡轮特性参数,能够有效地应用于可变截面涡轮与发动机的匹配;模型能够在整个工况范围内得到完整的涡轮特性,对涡轮增压发动机进行全工况匹配及优化,还可以应用于发动机开发阶段的涡轮增压器选型,指导涡轮增压器的开发设计工作。模型基于一维定常流体动力学质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,结合了损失和阻塞预测值,并应用3款不同结构参数的混流涡轮试验数据验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 涡轮增压 涡轮通流模型 可变截面涡轮 匹配 模型预测

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电机外置式电辅助增压器设计与试验研究 被引量：2

14

作者 丁占铭 程振宇 +4 位作者 曹晓琳 王晓远 张岩 门日秀 沈建新 《车用发动机》 北大核心 2021年第3期8-13,共6页

电机外置式电辅助增压器几乎不改变传统涡轮增压器结构,具有电动化改造简单、电机热负荷小等优点,是电辅助增压的重要技术路线之一。针对电机外置式电辅助增压器,开展了基于加速性能的高速永磁电机与涡轮增压器匹配方法研究,设计了超越... 电机外置式电辅助增压器几乎不改变传统涡轮增压器结构,具有电动化改造简单、电机热负荷小等优点,是电辅助增压的重要技术路线之一。针对电机外置式电辅助增压器,开展了基于加速性能的高速永磁电机与涡轮增压器匹配方法研究,设计了超越离合器结构以实现高速电机与涡轮增压器之间的连接与断开,建立了电辅助增压器转子轴承系统动力学模型并进行了转动稳定性分析,完成了电机外置式电辅助增压器的集成设计与样机试制。基于电辅助增压器样机开展了加速响应性研究,试验结果表明,在电机辅助下增压器加速响应时间缩短25.9%。 展开更多

关键词 涡轮增压器 电辅助增压 永磁无刷电机 匹配 加速试验

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增压器涡轮性能试验与CFD计算方法的研究 被引量：7

15

作者 常婉帜 戴韧 +2 位作者 邢卫东 张继忠 裴伟 《车用发动机》 北大核心 2007年第6期68-71,共4页

建立了蜗壳与整周叶轮合并的增压器涡轮整机计算模型,在较少的网格数量下,用CFD方法对涡轮内部的流动进行了模拟,得到了涡轮的运行特性,如流量特性、转速特性、效率等。将计算结果与相同条件下的试验结果进行比较,可以看到计算结果基本... 建立了蜗壳与整周叶轮合并的增压器涡轮整机计算模型,在较少的网格数量下,用CFD方法对涡轮内部的流动进行了模拟,得到了涡轮的运行特性,如流量特性、转速特性、效率等。将计算结果与相同条件下的试验结果进行比较,可以看到计算结果基本符合增压器设计阶段性能考核的要求,具有工程化应用的意义。 展开更多

关键词 涡轮增压器 涡轮 计算流体动力学 性能预测

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电动增压动态响应特性试验研究 被引量：1

16

作者 丁占铭 孔冰 +3 位作者 程振宇 王晓远 张岩 曹晓琳 《车用发动机》 北大核心 2021年第6期30-36,共7页

为了探明电动增压器响应规律,开展了动态工况下电动增压器电学参数、转速及进出口压力变化规律的试验研究。试验结果表明:电动增压器电流响应时间为毫秒级,目标转速突变时相电流有效值呈阶跃变化;转速和压力的响应时间均为秒级。升速情... 为了探明电动增压器响应规律,开展了动态工况下电动增压器电学参数、转速及进出口压力变化规律的试验研究。试验结果表明:电动增压器电流响应时间为毫秒级,目标转速突变时相电流有效值呈阶跃变化;转速和压力的响应时间均为秒级。升速情况下,不同转速变化范围时相电流有效值的响应规律近似,因而相电压、转速、压力等参数的变化曲线均部分重合。转速升高范围较大时转速和压力出现超调现象,说明电动增压器应视为二阶或高阶非线性系统。降速工况下,转速变化范围会影响相电流的动态变化规律,且同样转速变化范围下降速工况的响应时间明显长于升速工况,这体现出升速和降速工况下不同的控制策略。针对电动增压器喘振工况这一特殊不稳定工况开展了动态试验研究,发现相电流有效值、转速、压力均存在显著的喘振频率分量,而相电流的瞬时值没有喘振频率分量。 展开更多

关键词 电动增压 动态响应 喘振

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特种车辆涡轮增压器内部流动特性分析

17

作者 郭志强 门日秀 +1 位作者 闫柯 孙钰杰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期59-62,共4页

涡轮增压器是特种动力装备的重要动力部件,良好的密封是保证涡轮增压器正常工作的关键因素,而叶轮高速运转引发的压力不均则是泄漏的重要原因.基于流体力学分析方法建立有限元模型,研究了一种离心泵式密封结构的内部流场分析及流动特性... 涡轮增压器是特种动力装备的重要动力部件,良好的密封是保证涡轮增压器正常工作的关键因素,而叶轮高速运转引发的压力不均则是泄漏的重要原因.基于流体力学分析方法建立有限元模型,研究了一种离心泵式密封结构的内部流场分析及流动特性,探讨了压气机端泄漏量、内部压力在不同转速和窄隙出口负压等工况下的变化规律,验证了该密封结构的油气密封性能.结果表明,受高速离心效应影响,该密封结构具备良好的防止压气机端漏油效果,高速运转时会产生漏气.研究结果为改进涡流增压器密封结构提供了参考依据. 展开更多

关键词 涡轮增压器 离心泵 密封特性 流动特性

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车用跨声速离心压气机设计 被引量：7

18

作者 郑新前 张扬军 +1 位作者 郭宫达 张继忠 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1903-1907,共5页

随着内燃机功率密度的提高,需要更高的增压压比.采用全三维气动设计技术,设计了最大压比为4.0的车用跨声速离心压气机(可应用于微型燃气轮机),并将此应用于某型增压器的改进.针对跨声速流动特征,分析了相应的设计原则和方法.与某型发动... 随着内燃机功率密度的提高,需要更高的增压压比.采用全三维气动设计技术,设计了最大压比为4.0的车用跨声速离心压气机(可应用于微型燃气轮机),并将此应用于某型增压器的改进.针对跨声速流动特征,分析了相应的设计原则和方法.与某型发动机的配机试验结果表明,采用新设计的离心压气机后,在额定功率下,油耗下降4.1 g/(kW.h),涡轮进口温度下降35 K. 展开更多

关键词 压气机 跨声速流动 高压比 涡轮增压 气动设计

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叶轮S2流面气动半反问题通用解法的改进 被引量：2

19

作者 戴韧 王宏光 +3 位作者 杨爱玲 邢卫东 张继忠 裴伟 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1655-1658,共4页

经典S2流面方程在应用中,需要根据计算对象是轴流或径流式叶轮,选择求解的主方程,以避免求解中出现不稳定。本文建立了S2流面半反问题的通用方程,能够直接适合多种形式的叶轮。其次,建立S2流面的环量分布方程,使得在设计环量约束条件下... 经典S2流面方程在应用中,需要根据计算对象是轴流或径流式叶轮,选择求解的主方程,以避免求解中出现不稳定。本文建立了S2流面半反问题的通用方程,能够直接适合多种形式的叶轮。其次,建立S2流面的环量分布方程,使得在设计环量约束条件下,同时满足了库塔条件,而且环量的空间分布更加光滑连续。第三,提出了S2流面生成的方程,达到了S2流面的光滑性及其与流动的一致性。通过在轴流、向心混流两个计算案例的应用,证明了本文方法的可行性. 展开更多

关键词 S2流面 半反问题 通用解法

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氧气流量对电弧离子镀TiAlON涂层结构和性能的影响 被引量：1

20

作者 王晨丞 范洪远 +3 位作者 李之旭 鲜广 赵海波 何洪 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期331-339,共9页

目的探究氧气流量对电弧离子镀制备的TiAlON涂层结构和性能的影响。方法在高速钢表面,使用自制的电弧离子镀设备,在不同的氧气流量下制备了不同O含量的TiAlON涂层。采用EDS结合XPS对涂层的成分进行分析,采用XRD对涂层的晶体结构进行分析... 目的探究氧气流量对电弧离子镀制备的TiAlON涂层结构和性能的影响。方法在高速钢表面,使用自制的电弧离子镀设备,在不同的氧气流量下制备了不同O含量的TiAlON涂层。采用EDS结合XPS对涂层的成分进行分析,采用XRD对涂层的晶体结构进行分析,采用SEM对涂层的表面形貌进行分析,采用努氏硬度表征了涂层的硬度,使用压痕法和划痕法对TiAlON涂层的结合强度进行分析,将样品在900℃条件下保温1h,对热处理后涂层的表面形貌和成分进行了分析。结果氧气流量从30mL/min增加到120 mL/min时,涂层中的O原子数分数从57.48%增加到62.32%。涂层中N含量极少,在1.51%以内。XRD结果表明,TiAlON涂层的主要组成物相为氧化钛,并以(200)晶面的取向占主导。随着氧气流量的增加,涂层表面的液滴和孔洞的数量和大小先增加后减少,涂层的硬度和结合强度受氧气流量的影响不大。涂层经过高温热处理后,当氧元素原子数分数低于60.55%时,涂层表面出现剥落、鼓包、基体元素扩散等现象,当氧元素原子数分数增加到61.20%时,在涂层表面未发现该现象。结论氧气流量与TiAlON涂层的抗高温氧化性正相关,氧气流量的增加改变了电弧放电状态,从而对表面质量有较大影响,涂层的硬度和结合强度受氧气流量的影响不大。 展开更多

关键词 TiAlON涂层 氧气流量 电弧离子镀 结构和性能 抗氧化性 结合强度

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