隔热性能是决定折棚风挡是否满足铁道客车要求的重要条件,折棚风挡在投入使用前需要进行隔热性能的试验。为此,开发了铁道客车风挡隔热试验台控制系统,以工控机为控制核心,通过多次试验确定加热器在风挡内的合理位置,使得加热器加热时风挡内各点温度比较均匀稳定上升,利用温控器控制加热器加热至设定温度并保持温度稳定,使用检定过的温度传感器采集风挡各个测点的温度,利用远程I/O模块传递温度数据给工控机进行存储和处理,通过对存储的温度数据进行计算,完成风挡隔热性能检测。从而提高了折棚风挡隔热性能的检测效率,减轻了工人的劳动强度,降低了工厂的生产成本。

随着中国高速列车的快速发展,风挡作为列车车厢与车厢之间的重要连接部分,其产品质量的好坏直接决定着列车运行的安全性及旅客乘坐的舒适性。为检测风挡在列车运行到不同路况极限位置时产品的质量状况,设计了一种由三坐标移动平台和三坐标旋转平台组成的曲线通过能力试验台。该试验台可模拟列车在轨道运行时的直线拉伸压缩、曲线入口、曲线弧顶、反曲线、爬坡等多种极限位置路况。该控制系统以工控机作为上位机,PLC作为下位机,伺服电机为执行机构,采用模块化思想实现试验的自动化控制。

为探讨纳米流体对氨水鼓泡吸收传热传质特性的影响,利用自行设计的实验系统进行了不同浓度单体Ag纳米流体基液下的氨水鼓泡吸收实验。实验表明：纳米流体浓度与初始氨水浓度是影响鼓泡吸收过程中传热与传质的关键因素。当单体Ag纳米流体在浓度0.005%～0.020%内、基液中没有添加纳米流体时,5min内随着时间推移,吸收器内溶液温度明显高于添加有纳米流体的情况;氨水鼓泡吸收传质过程中,有效吸收比均大于1.0,随着氨水浓度上升,各浓度纳米流体基液下吸收率逐步减小,有效吸收比逐渐增大,且吸收率和有效吸收比均随着纳米浓度增大而上升,当氨水浓度为20%且纳米流体浓度为0.020%时,单体Ag纳米流体强化氨水鼓泡吸收有效吸收比达到最大值1.55。对实验现象和相关结论进行了可能的机理解释。

以600MW汽轮机高压缸某一级叶片为研究对象,利用ANSYSWorkbench软件对该级动、静叶片的气动性能进行模拟分析,通过比较6种动叶片前缘椭圆率确定将动叶片椭圆率改为2,并对原叶型的流场分布与改进叶型后叶片的流场情况进行了分析。结果表明:改进叶片的前缘和尾缘椭圆率后,叶片的流线分布趋于稳定,气动性能得到提高,降低了损失。

针对圆弧齿廓面齿轮在加工过程中易发生根切现象,采用理论分析、数值计算与仿真实验相结合的方法研究该面齿轮不产生根切的最小内半径。首先确立刀具齿轮齿面方程,进而由刀具与圆弧齿廓面齿轮互为包络成形理论推导出面齿轮的工作齿面及过渡曲面方程。然后根据圆弧齿廓面齿轮不产生根切条件理论,通过MATLAB软件进行数值计算。将计算出的结果与仿真实验得到的结果相比对,验证了所求圆弧齿廓面齿轮不发生根切时的最小半径值的正确性。

综合圆弧齿轮和面齿轮诸多优点提出圆弧齿廓面齿轮传动。为推进该面齿轮的加工应用,需确定面齿轮毛坯尺寸。运用包络成形理论,推导圆弧齿廓面齿轮齿面方程,在MATLAB中实现轮廓可视化,并得出该面齿轮齿顶在径向有两处尖化。确立齿顶尖化条件,根据数值计算分析影响面齿轮齿顶尖化处半径值的因素。提出以螺旋角为0°的特例,通过最小二乘法拟合齿顶尖化处内径和外径近似方程。最后,通过仿真实验,证明了理论计算和近似方程的可行性。

为满足一类面齿轮的初步设计需要,提供一种小轮为任意齿廓的螺旋齿线圆柱齿轮的面齿轮数学模型。首先,基于螺旋齿线圆柱齿轮设计原理,建立了基于任意齿廓的螺旋齿线圆柱齿轮模型Ⅰ。其次,通过两种不同的方法建立面齿轮的数学模型,其一为根据模型Ⅰ运用包络法建立面齿轮的刀具齿轮数学模型Ⅱ;其二为根据螺旋齿线圆柱齿轮的齿条的共轭齿形齿条模型Ⅲ运用运动学法建立面齿轮的刀具齿轮数学模型Ⅱ。然后根据刀具齿轮模型,运用运动学法建立面齿轮的刀具齿轮数学模型Ⅲ。最后以双圆弧齿轮为例,依据面齿轮数学模型建立的思路,推导了基于小轮为双圆弧齿轮的面齿轮的齿面方程,验证了数学模型应用的可行性。研究结果为进一步开展不同齿廓螺旋齿线圆柱齿轮设计及其啮合的面齿轮设计提供数学模型参照,同时也为螺旋齿线圆柱齿轮及其啮合...

对一台家用风冷冰箱的冷冻室建立了三维综合热流体模型。采用稳态可实现 k －ε紊流模型进行数值模拟和分析，并进行了试验验证。结果表明，模拟温度稍高于试验温度。测点的模拟温度值与实验温度相对误差最小的是1．03％，最大的是5．26％，表明模拟结果可靠。分析模拟结果发现，在远离出风口的位置气流基本停滞，不利于内部气流的换热，可以适当提高入风口的气流速度、在抽屉的底部开孔来增加上下的气流流动可以提高腔室的温度分布均匀性。

针对不同冷媒温度及空气露点温度,试验研究了微通道换热器的结霜性能。结果表明,在结露工况下,换热器压力损失和换热量绝对值变化不大,且在试验进行1 h后基本稳定不变（压力损失11 Pa,换热量减小27 W）,在换热器背风面出现液体水不断疏出;在凝露结霜工况下,在试验进行1 h后,换热器压力损失和换热量绝对值变化不大（压力损失68 Pa,换热量减小20 W）,迎风面和背风面均有结霜,迎风面相对于背风面结霜较少;在凝华结霜工况下,没有出现凝露现象而直接结霜,换热器压力损失明显增加（压力损失533 Pa）,换热量呈抛物状下降,（换热量减小300 W）,且在试验进行1 h后背风面出现严重霜堵。研究结果为微通道换热器在蒸发器领域的应用提供参考。

结霜是制约热泵在低温工况下运行的主要因素之一。针对蒸发器结霜问题,通过试验及数值模拟的方法研究了水平铝表面结霜特性。试验观察了铝表面霜层生长的形貌特征,对比了不同冷表面温度及来流空气特性对结霜的影响。结果表明:铝表面温度越低,霜层生长初在始阶段时间越长,风速大于1.5m/s之后,风速的变化主要影响霜层生长成熟阶段,并通过计算流体力学(CFD)模拟分析了霜层密度及导热系数的变化,验证结果表明,该模型能够较好的预测铝表面结霜。