基于RBF和PSO的双喉道气动矢量喷管优化设计

本文探索了一种能多变量综合优化的方法,即对喷管进行参数化设计后,用均匀试验设计(UED)将试验样本均匀散布在设计区间内,求出各性能参数后,利用径向基神经网络(RBF)对试验样本进行拟合,再用粒子群算法(PSO)对训练好的神经网络进行寻优,找出了更好的双喉道气动矢量喷管设计参数组合。数值模拟结果显示,优化后的双喉道气动矢量喷管的矢量角有了明显提高。试验表明这种优化方法具有很好的优化能力,可以用来对喷管几何外形进行参数优化。      

气动潜孔锤双冲击跟管钻进技术

为了解决潜孔锤跟管钻进过程中经常发生的套管断裂问题以及增加套管跟管深度,采用了潜孔锤双冲击跟管钻进技术,设计了套管振击器,在钻进过程中对套管顶端施加外部作用力。通过计算套管振击器产生作用力的大小和分析套管跟管最大深度的影响因素,验证了振击器产生的冲击力能够使套管顺利跟进,解决了套管断裂及跟管深度过低的问题。     

海上浮式风机气动性能数值模拟

采用计算流体动力学(CFD)方法,基于RANS方程和SST k-ω湍流模型,对OC3-Hywind Spar浮式平台支撑的NREL5 MW风机进行气动性能模拟。对固定式风机的数值模型做网格无关性验证,同时考虑垂直风切变的影响,并将数值结果与NREL设计数据进行对比以验证模型的有效性。在FLUENT软件中,设定嵌入式滑移网格和用户定义程序(UDF)来模拟风机叶轮随平台的周期运动,分别研究浮式平台的纵荡、纵摇和首摇运动对风机气动荷载的影响。数值结果表明平台的纵荡和纵摇运动对输出功率影响较大,且平台运动幅值越大周期越低,其气动荷载变化越剧烈。合理控制平台的运动幅值对提高浮式风机的发电性能和疲劳强度有很大作用。     

处理钻探孔内埋钻事故"气动"方法及实际应用

"气动"方法是一种处理钻探孔内埋钻事故的新型方法,本文从"气动"方法的原理和与之相配套的封闭钻孔环状空间孔口装置的结构入手,结合工程实例对地面定向水平井施工时发生卡埋钻事故的过程、原因深入分析,对事故成功处理的全过程和所具体使用的每一种处理方法进行了全面剖析,证明封闭钻孔环状空间孔口装置是一种装卸方便性能可靠的封孔设备,认为"气动"方法处理钻探孔内事故行之有效,可以广泛应用于煤田防治水地面定向多分支水平注浆孔钻探工程。     

90°螺旋型和方形截面高层建筑气弹效应对比研究

设计并制作了动力特性基本一致的90°螺旋型和方形截面高层建筑的多自由度气弹模型,对气弹模型进行了风洞试验。运用随机减量法识别了顺、横风向以及多风向角下的气动阻尼;对出现了"拍"现象的工况采用小波方法解耦模态后再进行气动阻尼识别。风洞试验结果表明,方形截面高层建筑顺、横风向气动阻尼比随折算风速的变化规律与相关研究结果类似;螺旋型高层建筑顺风向气动阻尼比随折算风速的变化规律与方形截面高层建筑较为接近,在高折算风速段的阻尼比值相比方形截面高层建筑偏小,横风向气动阻尼比在低折算风速段微弱上升,随后下降,在0值附近波动。对多个风向角的加速度响应进行研究,螺旋型高层建筑均表现出良好的气动性能,尤其在横风向折算风速为12.43时,其加速度均方根为方形截面高层建筑的25.48%。     

螺旋钻具配合气动潜孔锤施工破碎岩层中的斜锚孔

气动潜孔锤是近年发展起来的一种高效低耗钻孔工艺，在我国岩土工程领域得到广泛应用。１９９７年７月，我处在用潜孔锤施工山东昌乐天然狩猎场边坡支护工程斜锚孔时遇到了一些问题，采用螺旋钻具配合气动潜孔锤成孔，并取得成功。１问题的提出山东昌乐天然狩猎场岩石边坡...     

基于CFD方法的十字形降落伞–航行体系统数值分析

为研究航行体对十字形降落伞流场和阻力性能的影响，基于 Realizable k–ε 模型采用 PISO 算法开展了十字形降落伞–航行体系统的非定常绕流数值计算，得到了详细的流场计算结果。研究了不同拖曳比下十字形降落伞–航行体系统的流场分布规律与降落伞衣及航行体的气动特性变化，结果表明：当拖曳比 λ≤2 时， 航行体和降落伞衣形成闭式流动，降落伞衣阻力损失严重；当拖曳比 λ＞2 时，航行体尾流区的压力恢复，降落伞衣底部形成稳定的正压区，流动形式由闭式转化为开式，拖曳比 λ 最大时的压差 Δp 相较拖曳比最小时的压差增加 12%，降落伞衣阻力恢复，阻力波动减小；当拖曳比 λ=4 时，降落伞与航行体的阻力分别增加 1.8%、 25%。结果显示十字形降落伞–航行体系统的流场和压力分布更为对称，且气动特性处于最佳状态。     

覆冰粗糙度对翼型气动特性影响的数值研究

寒冷地区风力发电机运行时叶片极易结冰,结冰改变了叶片形貌,从而影响了叶片的气动性能。为更好地研究分析风力机结冰叶片翼型表面覆冰粗糙度对其气动性能的影响规律,采用计算流体力学方法,对比研究了对称型(NACA-0012)及非对称型(NACA-23012)两种翼型在相同结冰条件和不同覆冰粗糙度参数下的气动特性。结果表明, NACA0012及NACA23012两种翼型前缘生成霜冰时,覆冰粗糙度对两种结冰翼型气动性能均有显著影响;当两种翼型前缘生成角状冰时,NACA23012结冰翼型气动性能受不同覆冰粗糙度的影响较小,仅仅增加翼型后缘分离涡宽度,对NACA0012结冰翼型影响较大,使其失速攻角延迟。此外,当翼型前缘生成霜冰时, NACA23012霜冰翼型阻力系数增长速度高于NACA0012结冰翼型。