地面风场风速测量标准装置需求与设计

针对地面风场中风速测量仪器计量测试的需求,提出了风速测量标准装置的组成及性能指标设计要求,详细分析了风速测量标准装置各个重要部件的设计关键技术,结果表明该设计科学合理。     

一种智能式风机参数测试系统

1引言为了了解风机装置的性能及运行状况，保证安全生产，需要不断地监测风机产生的静压、动压、测定风机的风速、风量以及气流温度等物理参数。传统的方法是采用补偿式微压计和热球风速仪等仪表，借助于毕托管进行人工测量，测量效率低，劳动强度高，误差大。本文介绍一种由作者自行研制的智能式风机参数测试系统，该系统采用一键多功能设计，可通过薄膜按键输入测量所需的时间、毕托管修正系数及其它常数月通过按键选择动压、流速、流量等测量功能以及选择Pa、N等测量单位，该仪器不仅具有LED测量结果显示，还没有微型打印机打印输出等…     

管道消声器测试系统

研制了完全符合ISO7135-2003和GB/T 25516-2010新标准的管道消声器测试系统。为噪声控制、气动声学、声隐身、环境声学研究工作提供科研支撑和保障条件。解决目前国内管道消声器测试系统不标准、测量不确定度偏大,测试结果难以比对的问题。该测试系统可满足较大气流(≤16.5m3/s)、较大尺度消声器的以下测试功能:——有气流和无气流状态下,管道消声器的频带插入损失;——消声器的气流再生噪声的频带声功率级;——有气流通过时,管道消声器的全压损失;——风道末端单元的频带传声损失。     

微环境温湿度检测装置的研制

目的研制一种包装容器微环境温湿度测试和记录装置,实现对包装容器微环境温度和湿度试验数据的检测。方法基于RS485通讯接口的微环境数据采集与记录装置,将装置分为硬件和软件两个部分,硬件主要包含人机界面、存储器、传感器、RS485Hub和电源五个部分,软件包括数据采集与处理程序和可视化界面两个部分,从而实现对微环境温湿度试验数据的检测和记录。结果利用研制的装置对贮存环境下包装容器样品微环境温湿度进行了一段时间的测试,将测试结果与计量合格的温湿度计的所测结果进行了对比分析。结论研制微环境温湿度测试和记录装置性能稳定,尺寸较小,携带方便,能同时测量32组试验样品的微环境温湿度,具有较高的测量精度和广阔的应用范围。     

横向侧风及反推气流对安装状态下发动机进口流场影响的数值研究

目的探究横向侧风及反推气流对大涵道比涡扇发动机进口流场的影响。方法采用CFD手段模拟飞机滑跑着陆过程中反推力装置打开后的全机三维流场,获得不同横向侧风风速下反推气流的扰流流场细节。结果相对来流马赫数越小,反推气流越容易被发动机吸入,横向侧风风速的增加,进一步加大了被发动机吸入的可能性。在侧风的作用下,反推气流对远离侧风来流一侧的两台发动机影响更严重,随着横向侧风风速的增大,远离侧风来流一侧的发动机进口截面上的周向总压畸变和总温畸变程度基本上是逐渐增大的,其中最大值约变为平均值的4倍。结论通过研究获得的飞机受到侧风时的反推状态下发动机进口流场细节及流场畸变情况可以为飞机进气畸变实验工作奠定技术基础。     

回转反吹袋式除尘器袋内的反吹流场

为了描述反吹风条件下回转反吹袋式除尘器袋内气流的流动规律,应用不可压缩粘性气体流动能量方程,对反吹风时形成的袋内气流流场进行了理论分析,得到了袋内气流轴向风速和径向反吹风速的计算公式.通过对直径为100mm、长6000mm的滤袋模型实际轴向风速的测定,表明实测结果与理论计算值吻合较好.根据对袋内径向反吹风速分布的分析,提出较好保证径向反吹风速均匀分布的临界滤袋长径比值,为合理确定滤袋尺寸提供了依据.     

环境测试设备中湿度传感器的研究与分析

主要对在环境测试设备中采用干湿球法和湿度计法测量相对湿度的原理进行了分析比较,说明了干湿球温度计在环境测试设备上适用的原因,并指出了在高温高湿的标准湿度范围内,应用千湿球法测量相对湿度是准确可信的,最后提出了一些相应的结论.     

降低气流粉碎过程中噪声强度的研究

主要报导了超音速气流超细粉碎过程中噪声产生的原因、影响因素及降低噪声强度所采取的技术原理途径与措施。研究结果表明 :采用CSQ消声装置完全可以将超音速气流粉碎过程中产生的噪声 130dB(A)降低到国家规定的标准 85dB(A)之下。该装置结构简单 ,既能消除噪声 ,又便于产品卸料 ,拆卸清理方便 ,综合性能良好。     

气象因素对广州市大气中二噁英污染特征的影响

采用高分辨气相色谱/高分辨质谱仪测定了广州市环境空气中2,3,7,8-PCDD/Fs的含量,并对其来源进行初步分析.重点研究了广州市大气二噁英浓度的空间和季节分布特征,分析其毒性当量浓度变化与气象因素的相关性,并利用美国空气资源实验室的拉格朗日混合单粒子轨道模型对气流轨迹进行模拟,为了解广州市大气二噁英污染状况提供重要的基础数据.结果表明,工业区的二噁英浓度高于其他功能区;大气二噁英毒性当量浓度最高值出现在春季;风向和风速、温度和气压、相对湿度、降水等气象因素都会对大气二噁英的污染程度产生影响,温度、风速与大气二噁英浓度呈负相关,但相关性不明显;经过气团后向轨迹分析,秋季气流轨迹主要往西北地区延伸,冬季大气团运移较慢,主要来自内陆地区,春夏季节气流主要经过东南沿海或海面到达广州.     

高炉煤气中粉尘浓度高精度测量系统的研究

粉尘浓度测量是高炉煤气回收利用时保证燃气轮机安全运行的一个必不可少的环节。深入研究不同因素对测量结果的影响,有助于提高测量装置的精确度。研究了纤维直径、粉尘平均粒径及采样时间等因素对测量误差的影响,结果表明:超细玻璃纤维有更高的粉尘收集效率;能很好地收集粒径在10μm以下的粉尘颗粒;粉尘最佳采样时间为5 min。通过对滤膜和滤筒等速采样装置在不同管道风速下的标准偏差值的计算,验证了该装置测量结果有重复性好的优点。     

月面太阳风环境效应及试验技术

阐述了太阳风模拟试验设备的一般要求,重点分析了太阳风模拟设备最基本的分系统组成,即质子源、电子源、离子束测量装置和真空系统,归纳了每个分系统的关键技术指标,包括辐射粒子能量、通量密度、真空度等。并提出增加紫外源和月尘模拟系统等分系统,以建立完备的月面环境模拟试验系统。     

风障减少尘埃飞起的风洞模拟研究

在环境风洞中对具有相同孔率但孔径不同的11种风障模型(金属网)的流场特性及网后煤堆模型的起尘特性进行模拟实验?结果表明,风障(网)的屏蔽作用取决于网的孔率;孔径雷诺数Re*存在着临界值(该实验为1200),当Re*小于临界值时,网后附近气流的湍流运动受到抑制,此时煤堆模型的起尘率随Re*的减小而减小,且对来流的湍流结构很敏感,当Re*大于临界值时,起尘率基本上不再随Re*变化而变化?      

海水淡化浓盐水太阳能加热性能研究

实验采用真空管太阳能集热器系统,研究了太阳能对6波美度海水淡化浓盐水的加热性能。实验采用了自动采集与监测系统,主要考察了太阳能辐照度、环境温度、湿度、风速等四个气象因子以及进水流量、温度单因素对浓盐水太阳能集热性能的影响。研究结果表明,浓盐水的集热速率与太阳辐照强度关系最为密切,其他因子对浓盐水太阳能集热性能无显著影响。     

基于全天空 FPI 的临近空间中性风场研究

目的对临近空间大气中性风场进行监测与分析。方法借助法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot Interferometer,FPI)观测临近空间顶层的大气中性风场。针对北极黄河站(78.92°N,11.93°E)临近空间顶层的大气中性风场,介绍全天空FPI测风的基本原理,通过对2016年11月25日全天空FPI设备观测的OI557.7 nm气辉干涉图进行分析,反演得到极光亚暴期间的内5级环的水平风场和视线风场。结果极地地区临近空间顶层的水平风速基本保持在-200~200 m/s之间,极光亚暴使得中性风场呈现出一定的方向性,并且风场增大的方向垂直于极光弧。结论利用全天空FPI设备可以对临近空间顶层的大气中性风场进行探测和分析,有助于认识和理解临近空间大气环境。     

汽车环境风洞地面区域流场数值仿真

目的 探究汽车环境风洞地面区域流场规律,获取风洞边界层抽吸装置的最佳抽吸率和底盘测功机对风洞地面区域边界层厚度、风速、总压和静压的影响规律,并比较MRF法和旋转壁面法对底盘测功机转毂转动模拟的精度。方法 运用计算流体动力学方法对汽车环境风洞流场进行数值仿真计算。结果 边界层抽吸装置对应于喷口风速120 km/h时的最佳抽吸率为0.048。底盘测功机区域总压呈现下降趋势。相比于存在底盘测功机,汽车环境风洞无底盘测功机时,底盘测功机区域内相同位置的边界层厚度会增加1.28～12.22 mm。在前转毂的前侧、上侧、后侧和后转毂的上侧和后侧会有一个高风速区域,区域内风速比设定风速高1%～4%,与无底盘测功机相比,区域内静压值低0.32～46.02 Pa。在前后转毂前侧和后侧与地面相连接的凹部会有一个低风速区域,区域内风速比设定风速低1%～5%,与无底盘测功机相比,区域内静压值高0.08～49.34 Pa。底盘测功机转毂的转动会使附近区域的地面边界层厚度变大。在前转毂前侧,采用旋转壁面法进行模拟比MRF法地面边界层厚度增加近8 mm,而在其他位置,2种模拟方法对边界层厚度的模拟差别在1.5 mm...     

江西省山地风场风能资源储量及特征分析

论文利用数值模拟GIS空间分析法以及实测与野外勘察调研两种方法规划了江西省山地风能资源的具体分布并定量估算了其储量,此外,还利用山地2座测风塔资料,详细地分析了山地风能资源特性,结果表明:江西省高山地区风能资源呈沿山脉走向的线状分布或孤立山峰的点状分布,技术可开发量约为111×10⁴ kW,技术可开发面积约为136 km²,装机容量约为148×10⁴ kW。山地低层风速和风功率密度较大,随高度的增加略有增大,风切变指数很小,分别为0.017、0.098。山地风场风速和风功率密度日变化明显呈U型分布,正午前后风速最小,凌晨至清晨风速较大,最大风速与最小风速相差1~2 m/s;山地风场有两个接近相反的主导风向,集中在NW-N以及SSW-SSE扇区,对于风机机组布局较为有利。     

高空风场对某飞行器级间分离影响研究

目的研究高空风场对飞行器飞行时级间分离的影响。方法建立飞行器分离模型,仿真计算飞行器分离时下面级的横移距离、两个关键部件之间的间隙。结果在最低飞行条件风速34 m/s时,下面级横移距离和两个关键间隙均满足设计条件。在仿真计算风速40 m/s条件下,下面级横移距离、两个关键部件间隙均满足设计要求,因此最低飞行条件风速可放宽至40 m/s。在最大风速45 m/s时,三个值均超出了设计值,有可能会对分离造成影响。结论高空风对飞行器级间分离存在一定影响,随着高空风风速的增加,面级的横移距离和两个关键部件之间键间隙随之增加。     

吉阳核电厂址气象铁塔塔层风频规律及风速分布拟合研究

通过安徽吉阳核电厂址气象塔观测系统获取观测数据,研究了该地区的风频规律性,并按南沿江流、北沿江流对塔层风速分布进行幂函数近似拟合,估算了地表粗糙度。结果表明：本区主导风向多集中在偏东北风上,而且频率很高,次主导风向则略有差异;塔层风廓线分布基本符合幂函数关系,由廓线求出的n指数推荐值为：A类0.165,B类0.167,C类0.192,D类0.313,E类0.406,F类0.463;南沿江流方向的地表粗糙度为1.547 063 m,北沿江流方向的地表粗糙度为1.738 45 m。     

基于NLMSFD模式对风速分布规律的数值模拟——以山东威海风电场为例

针对风电场建设要求,论文利用非线性高分辨率数值模式NLMSFD尝试对山东荣成地区风资源进行评估。在试验区域内,分别选取两座测风塔不同高度上1年的月平均风速观测资料作为驱动值,利用模式对试验区的风速分布进行了模拟试验,获取了试验区100 m×100 m分辨率条件下风速一年四季的空间分布信息,并将模拟值与实测值对比,分析了模式在试验区地形及粗糙度条件下的模拟精度,评价了NLMSFD模式的可适用性。结果表明,模式的模拟结果基本能反映出月平均风速的时空变化规律,但两塔位置处模拟值与观测值的相对误差随高度和季节变化有所不同。从季节上看,模式的模拟结果在冬季较好,夏季误差稍大,春、秋次之;从高度上看,除10 m高度外,其它高度层的相对误差大多在10%以内。利用不同位置的观测资料驱动模式,模拟结果的精度也受影响。如利用远离海岸边的观测资料驱动模式要比近海观测资料驱动模式所得的模拟结果好;同时对于近海的测风塔,采用距地面位置较高的观测资料作为驱动值要比采用10 m高度的资料驱动模式的模拟精度好。这些结果说明NLMSFD模式在精细化风资源评估及风电场选址中具有一定的参考应用价值。