无传感器式交流电动助力转向系统直接转矩控制
摘要：永磁同步电动机驱动的电动助力转向系统已成为发展方向，为适应交流电动机特点，基于模糊规则的助力一回正特性，采用扩展卡尔曼滤波估算定子磁链与位置，利用直接转矩控制算法对助力电动机进行控制，以提高电动机响应速度与精度。参照国标对该系统的转向轻便性与回正性能进行了仿真，结果表明提出的系统在电动机助力后转向效果明显，方向盘平均操作转矩减小45％，转向轮回正时间缩短了50％。台架试验结果显示，系统动态响应快，能够很好地完成助力控制目标。缸内直喷汽油机多孔喷雾破碎模型研究
摘要：为了建立缸内直喷汽油机多孔喷油器喷雾破碎模型，对FIPA模型、HuhGosman模型和KH—RT模型进行分析评估，确定了缸内汽油直喷二次破碎模型；以喷油压力为参数，基于初始破碎粒径分布公式，建立了缸内汽油直喷喷雾破碎模型；最后通过定容喷雾实验进行汽油自由喷雾实验，验证所建模型的合理性。研究结果发现：HuhGosman模型在汽油喷雾模拟过程中，模拟结果与实际喷射过程最为接近；FIPA模型在相应模拟条件下，液滴的破碎速度过快；而KH—RT模型在该喷射条件下，液滴的破碎速度过慢。通过对HuhGosman模型进行修正，模拟计算结果与实际结果相近。最后利用该模型对不同喷油压力下的自由喷雾进行模拟，计算结果与实验结果吻合较好。以R245fa为工质的余热回收系统试验研究
摘要：为了提高车用发动机燃油经济性，设计了一套有机朗肯循环余热回收试验系统，用于回收重型车用柴油机的排气余热能量。通过筛选多种有机工质，选定R245fa作为系统循环工质。构建了由有机朗肯循环回路、能量转换及消耗装置、参数测量及数据采集装置和热源供给部件构成的余热回收试验平台。通过系统试验验证了利用R245fa作为循环工质的有机朗旨循环余热回收系统回收重型车用柴油机余热的可行性，目前系统最大输出功率为490W。试验结果显示：有机朗肯循环系统与发电机及膨胀器的匹配是制约系统功率输出的关键因素，系统循环效率随着蒸发压力的增大而增大。基于油耗和空燃比的汽油机充气效率测定方法
摘要：从充气效率的定义出发，提出了基于油耗和空燃比测量结果的汽油机充气效率测定方法。利用汽油机稳态工况下油耗量和空燃比计算得到相应的进气量，再根据定义直接计算充气效率。推导了基于油耗和空燃比的充气效率计算公式及误差分析公式。针对配备有ZH600发动机电控系统的ZSl57FMI～3型发动机，先后设计了喷油器流量系数标定试验系统以及油耗和空燃比测试系统，通过测定平均油耗和瞬态油耗并结合空燃比测量对该型发动机的充气效率进行了测定。充气效率的测量结果表明，在同一试验条件下，采用两种油耗测试方法测得的充气效率差异很小；充气效率测试的误差分析结果表明，在本试验设备测量精度范围内，所得到的充气效率相对误差很小（基本在o．5％以下），具有很高的测量精度。此外，由于该充气效率测试方法克服了压力波法及流速一压力法的固有缺陷，在理论上的测量精度和对燃料种类的适应性方面，均具有明显的优越性。离心泵空化流动数值计算
摘要：为了研究离心泵内部复杂的三维空化特性，采用改进的空化模型和湍流模型中的Standard κ-ε模型和修正的RNGκ-ε模型，对离心泵内部有、无空化流动进行了计算和分析，得到了设计工况下初生空化、发展空化和严重空化时叶片吸力面和压力面上的压力，并与无空化做了对比，提出了空化初生判定准则，系统划定了离心泵的空化区域。结果表明，随着进口压力的降低，空泡首先出现在叶片进口的吸力面，然后沿着叶片型线运动，形成附着空泡，进而空泡尾迹脱离主流，偏向压力面，堵塞部分流道，最终占据全部流道，使液流断裂；设计工况下初生空化数（σ=0．3067）和严重空化数（σ=0．0281）相差一个数量级；从叶轮子午面上看，空泡首先在靠近后盖板处出现，逐步向前盖板运动，并附着在前盖板圆弧附近；离心泵空化细分为初生空化、临界空化、发展空化、完全空化、断裂空化5个空化过程。离心泵空化状态与声发射信号特征关系试验
摘要：为了获得离心泵空化状态下声发射信号的变化规律，在离心泵空化试验基础上，采用声发射技术采集并分析了离心泵不同空化状态下的声发射信号，提取了声发射信号的事件计数、振铃计数、频率中心和有效电压值等4种典型特征参数，分析了这些参数随离心泵汽蚀余量变化的对应关系。研究表明，在空化未发生、刚发生和已完全形成等不同阶段，这些典型特征参数变化具有明显特点，先有少许波动，然后有较大幅度的增加或减少，再呈现较大幅度的减少或增加的趋势。这一规律可作为采用声发射技术辨识离心泵空化状态的技术依据。蜗壳式离心泵内部非定常数值计算与分析
摘要：为研究设计工况下蜗壳式离心泵内部瞬态流动的状态和规律，基于高质量结构化网格和快速成型技术，利用商业计算软件CFX对某型号蜗壳式离心泵进行了全流场非定常数值模拟。通过与定常数值模拟结果及试验结果比较，表明非定常数值模拟能够更为准确地预测蜗壳式离心泵的性能参数，其中扬程最大偏差在4％以内，效率最大偏差在3％以内。受叶轮一蜗壳耦合作用影响，蜗壳式离心泵内部压力脉动周期性明显，监测点压力脉动主频均为叶片通过频率。非定常下的压力场表明，各叶轮流道进口及中间位置的压力分布相近，靠近叶轮出口的压力分布差异明显；蜗壳内部存在明显的二次流动现象，并且随主流运动向前发展。射流自吸式离心泵三维湍流数值模拟与实验分析
摘要：为了获取射流自吸式离心泵内部流动信息，以一内置射流喷嘴的自吸式离心泵为研究对象，建立了各过流部件三维水体，采用了RNG κ-ε湍流模型，通过6组网格无关性检查，确定了计算所需网格，运用CFX14．0流场分析软件数值模拟预测了7种不同工况下外特性和内部流动，得到了全流场压力、速度等物理量变化规律，并将数值模拟结果与开式实验台测试结果作了对比分析。结果表明，设计工况下数值模拟与实验扬程、轴功率和效率的相对误差为2．63％、6．16％和14．29％，泵实际效率较低，其值为15．68％；当流量p〈3．5m3／h时数值模拟和实验的功率曲线呈近似水平直线，变化很平缓；喷嘴到直线段之间的速度分布沿旋转轴对称，扩散段和叶轮进口之间速度呈上大下小分布，液流不均匀进入叶轮进口；L=0．148m处是静压、速度和湍动能耗散率等物理量剧烈变化的分界点，静压在此处为最小值，而速度和湍动能耗散率为最大值。数值计算结果为该泵性能预测设计提供了直观的理论依据。基于高速摄影技术的泵进水流道消涡试验分析
摘要：针对箱涵式进水流道底部易产生涡带的问题，根据涡管强度守恒定理提出了4种新型的消涡装置，为验证4种消涡装置的有效性，采用高速摄影技术分别对设置4种消涡装置的泵装置吸水喇叭管进口处的流态进行了摄影，成功捕捉到不同工况时涡带的生成，分析了有无消涡装置及2种新型消涡装置对泵装置能量性能的影响，分析表明，采用新型消涡装置不仅能消除箱涵式进水流道底部的涡带，还可改善喇叭管内部流态，提高泵装置的能量性能。不同转速下轴流泵压力脉动试验
摘要：针对某一轴流泵模型，分别在转速1450、1200、1000r／min下，通过试验手段对其关键测点进行了压力脉动测量。通过幅值分析得到，随着流量的增大，RMS值曲线在叶轮进口处呈先降低后升高的趋势，在叶轮出口和导叶出口处呈逐渐降低趋势，转速越高RMS值变化速率越快。从频域来看，叶轮进口在3个转速下主频都为[1-r频，并在1450r／min、1200r／min转速下还存在Fn、2Fn,3Fn等比较明显的频率成分；叶轮出口压力脉动的频率范围主要分布在0～8Fn，之间，在1450r／min、1200r／min转速下，其主频出现在（3～4）Fn之间，在1000r／min转速下，其主频往大频率方向有所偏移，主要集中在（4～6）Fn之间；导叶出口压力脉动的频率范围主要分布在0，12Fn之间，在1450r／min、l200r／min两个转速下，其主频出现在（4～6）Fn之间，在1000r／min转速下，其主频主要出现在（6．8）Fn之间．轴流泵叶顶泄漏涡流体动力学特性数值模拟
摘要：基于SST κ-ω湍流模型和局部优化的高质量结构化网格，对南水北凋工程天津同台测试的TJ04-ZL-02型轴流泵水力模型进行了数值计算，并探究了叶顶泄漏涡的流场结构和流体动力学特性。数值计算和试验结果表明，基于SST κ-ω湍流模型可准确地对间隙泄漏流和边界层流动进行数值模拟；叶顶泄漏涡形成的动力为叶片工作面和背面的压差，由于叶片进口边压差最大，叶顶间隙泄漏流的流速较高，随着叶片弦长系数A的逐渐增大，叶片工作面和背面之间的压差逐渐减小，间隙泄漏流的速度和泄漏涡强度均逐渐降低；IIP顶区的局部低压区主要集中在靠近压力面间隙内分离涡的旋涡区以及叶片背面下部叶顶泄漏涡区域，叶片背面局部低压区域随着叶片弦长系数A的逐渐增大，距离叶片背面的间距增大；叶片轮缘靠近叶片工作面附近的局部低压区主要是由叶顶拐角诱导的分离涡引起，而叶片下部的局部低压区主要是由叶顶泄漏涡引起，上述过程揭示了轴流泵叶顶闸隙泄漏涡的流动特性．．M型截面流道对旋涡泵性能的影响分析
摘要：为了减少旋涡泵流道内部冲击损失，提升旋涡泵的性能，研究了基于面积不变理论改变旋涡泵流道截面形状的方法。采取流道形状贴合流动状态的策略，改变流道截面形状为M型，利用CFD技术对参考泵和M型截面流道的内部流动进行多工况三维数值模拟分析，对比两者之间的扬程、效率曲线，并分析流道截面的流线图。结果表明，相比矩形流道，M型截面流道在扬程和效率上均有所提升，流道内叶片出口处的乱流有所改善，M型截面流道中液流更加平滑，但是过流面积增加，摩擦损失也随之增大。基于全流道模拟的泵装置出水流道水力特性分析
摘要：为研究低扬程泵装置出水流道的水力性能，采用CFD方法对泵装置进行全流道数值计算，并通过模型试验对数值计算结果的准确性进行验证。分析了隔墩对出水流道水力性能和泵装置能量特性的影响，阐述了出水流道流量不平衡的问题以及环量对出水流道内部流动特性的影响。结果表明：对于低扬程泵装置，出水流道的隔墩对泵装置能量性能的影响较大，应尽量避免设置隔墩；在出水流道中，隔墩前伸会增加出水流道的水力损失，导致两孔流量分配更加不相等，隔墩后伸对两孔流量的分配无影响但会增加出水流道的水力损失，从而降低泵装置的水力性能。无环量时出水流道的水力损失与流量呈二次方关系，有环量时出水流道的水力损失增大，且内部流态变得复杂。出水流道的内外特性与泵装置的运行工况有关系，应避免将出水流道独立地从泵装置系统中脱离出来进行水力性能的计算分析。小流域土壤氮磷空间变异特征分析
摘要：应用经典统计学与地统计学相结合的方法，以长江下游地区岔河小流域为研究区域，分析了不同土地利用方式下土壤中氮磷含量在0～15cm和15～30cm两种深度中的空间分布特征。结果表明：流域内旱地、水田及撂荒地中氮磷含量分布特征差别很大，变异系数迥异；氮和磷的空间分布均为各向异性，长轴方向多为东北一西南；对于0～15cm土壤层，长轴变程在750～950m之间，变程从大到小依次为全磷、铵态氮、全氮、有效磷、硝态氮；小流域全氮高含量值主要集中在流域南部水田较为集中的地方，含量梯度与坡面径流方向一致；而全磷受农业耕作及土壤颗粒迁移的双重影响，在小流域南部及北部旱作区聚集的地方分别出现高值区；全氮、全磷在3种耕作方式下呈现出相似的结构性，且水田中正相关尺度均大于旱地，空间正相关尺度与变异系数表现出很好的一致性。基于GPS与GE的土壤水力参数空间变异采样间距确定
摘要：为在土壤分析研究时，制定工作量少、试验设计经济合理，同时采样点具备代表性的野外采样方案，采用GPS与GoogleEarth相结合的方法，在陕西省泾惠渠灌区研究了土壤水力参数区域尺度的空间变异性，结果表明：土壤饱和含水率与饱和导水率在该区域尺度下属于中等变异，且两者均具有较强的空间依赖性；饱和含水率的最佳拟合模型为球形模型，土壤饱和导水率的最佳拟合模型为指数型；推荐两者的采样间距分别为2．38km和7．14km。干旱区滴灌均匀系数对土壤水氮分布影响模拟
摘要：基于HYDRUS-2D软件建立了棉花膜下滴灌水氮运移模型，利用干旱区棉花膜下滴灌试验数据对模型进行了参数率定和验证。将灌水器流量沿毛管的变化离散为依次逐段减小，并假设土壤水分在各段之间不存在交换，利用验证后的数学模型研究了干旱区不同滴灌均匀系数时土壤水氮分布特征，评估了土壤空间变异对水氮分布均匀性的影响。模拟结果表明，随着灌水的进行，滴灌均匀系数Cw，为0．60和0．80时，土壤含水率和NO3--N质量浓度均匀系数均呈下降趋势，而Cw=0．95时变化较平稳；滴灌均匀系数越低，灌水后土壤含水率和NO3--N质量浓度均匀系数降低的幅度越大；土壤NO3-N质量浓度均匀系数的变化范围为0．35～1．00，低于土壤含水率均匀系数。田间试验存在的土壤空间变异在一定程度上增加了土壤水氮分布不均匀性。黄土高原西部不同集雨保水措施下土壤水分变异特征
摘要：选择黄土高原两部丘陵区典型生态恢复区域，采用中子仪测定研究了不同集雨保水措施下油松林土壤水分变化，明确了不同措施下土壤水分动态特征和雨季前后土壤水分的亏缺与补偿情况。结果表明：不同集雨保水措施下土壤储水最差异明显。坡面覆膜集雨措施下各个土层土壤含水率均大于其他措施下土壤含水率。7月份各措施下土壤储水亏缺均有不同程度的缓解，坡面覆膜集雨、坡面覆膜集雨与集水槽结合2种措施下0～100cm土层土壤储水亏缺状态得到有效缓解、坡面覆膜集雨措施对于有效利用降水有显著作用；树穴覆膜对于表层土壤水分的恢复有负面影响，但对深层土壤保水作用明显；燕尾式聚流坑对提高降水利用率和缓解土壤储水亏缺状态效果不件．生物质炭基氮肥中试制备工艺与特性分析
摘要：以生物质炭为载体，分别采用简单掺混、固液吸附和化学反应工艺将生物质炭与硝酸铵进行复合，制备了3种炭基氮肥，并对其主要性质和缓释特征进行了分析与评价。结果表明，3种炭基氮肥的pH值较生物质炭均有所下降；采用化学反应工艺制备的炭基氮肥负载硝酸铵最多，其次是吸附工艺，最少的为掺混工艺，且反应型炭基氮肥比吸附型和掺混型对硝酸铵的吸持作用更强。3种生物质炭基氮肥在水溶液中的累积释放规律符合“S”型释放模型；相比于硝酸铵，3种炭基氮肥均对氮素起到控释效果，且以反应型炭基氮肥的控释效果最佳。
