中南大学机电工程学院导师资料-毛大恒
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纳米二硫化钨颗粒的分散稳定性石琛;毛大恒;毛向辉【摘要】为了提高纳米二硫化钨颗粒在润滑油中的分散稳定性,采用超声波分散、机械搅拌分散和颗粒表面修饰三者相结合的方式来处理纳米二硫化钨颗粒,通过沉降法、粒度分布法和显微镜法评价其分散效果;通过滴定法和红外光谱分析研究纳米二硫化钨颗粒在润滑油中的分散机理;最后考察纳米二硫化钨颗粒对磨损表面的修复效应.研究结果表明:在超声波和机械搅拌作用下,表面修饰后的纳米二硫化钨颗粒在润滑油中未形成大团聚体,能均匀且稳定地分散于润滑油中;表面修饰剂与纳米二硫化钨颗粒表面羟基作用,使颗粒表面吸附大量长链亲油基团,这些长链亲油基团充分伸展于润滑油中,并形成位阻层,阻碍颗粒的碰撞团聚和重力沉降,从而使得纳米二硫化钨颗粒能稳定分散于润滑油中;而稳定分散与润滑油中的纳米二硫化钨颗粒在摩擦过程中能在磨损表面形成有效的保护膜,对磨损表面起到很好的修复作用.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(041)002【总页数】7页(P476-482)【关键词】纳米二硫化钨;分散稳定性;分散机理【作者】石琛;毛大恒;毛向辉【作者单位】中南大学,机电工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,机电工程学院,湖南,长沙,410083;长沙晟大润滑材料科技有限公司,湖南,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TF123.7;TH117.2二硫化钨颗粒是一种新型润滑减摩材料,具有优良的润滑特性,是科学界公认的摩擦润滑效果最好的原材料之一。
二硫化钨在大气中分解温度为510 ℃,在425 ℃以下可长期润滑,而真空中分解温度可达1 150 ℃,且其抗极压强度达21 MPa,抗辐射性亦强于石墨、二硫化钼,不仅适用于通常润滑条件,而且可以用于高温、高压、高真空、高负荷、有辐射及有腐蚀性介质等苛刻的工作环境中,因此,一直作为高性能固体润滑材料用于航空、航天、军事等高科技领域[1-2]。
第 54 卷第 4 期2023 年 4 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.4Apr. 2023利用顶部脉冲吸气控制三维方形棱柱气动力邓国浩1,王汉封1, 2,赵崇宇1,尹亚鹏1(1. 中南大学 土木工程学院,湖南 长沙,410075;2. 中南大学 高速铁路建造技术国家工程实验室,湖南 长沙,410075)摘要:通过风洞实验研究三维柱体顶部前沿狭缝脉冲吸气对其气动力与尾流的控制效果。
实验模型为高宽比H /d=5的方柱,均匀来流速度U ∞=10 m/s ,雷诺数Re =27 000,狭缝入口吸气速度与来流风速相同。
研究结果表明:相对于无控制工况,脉冲吸气对柱体气动力有明显抑制作用;当脉冲吸气系数f *=0.2时,脉冲吸气与定常吸气对柱体气动力的抑制效果相当;随f *增大,柱体阻力与脉动升力仍有所减小,但减小幅度有限;顶部脉冲吸气不仅能明显削弱柱体顶部附近气动力,而且对柱体中下部气动力抑制效果比定常吸气对柱体气动力抑制效果好;顶部脉冲吸气在自由端剪切流中形成周期性大尺度涡结构,增强了自由流与尾流动量交换。
关键词:风洞实验;三维柱体;脉冲吸气;剪切流;主动控制中图分类号:O355 文献标志码:A 文章编号:1672-7207(2023)04-1407-09Control of the aerodynamic forces of a 3D square prism withfree-end pulsing suctionDENG Guohao 1, WANG Hanfeng 1, 2, ZHAO Chongyu 1, YIN Yapeng 1(1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China;2. National Engineering Laboratory for High-speed Railway Construction Technology, Central South University,Changsha 410075, China)Abstract: The control effect of a pulsing suction at the free-end leading edge on the aerodynamic force and near wake of a 3D cylinder was experimentally studied. The tested model is a square cylinder with the aspect ratio H /d =5. The results show that the oncoming flow velocity U ∞=10 m/s, corresponding to a Reynolds number Re =27 000. The suction velocity at the slot is the same as U ∞. Compared with the uncontrolled case, the pulsing suction reduces the aerodynamic forces of the cylinder significantly. When the pulsing suction coefficient f *=0.2, the effect of pulsing suction control is approximately equivalent to that of steady suction. With the increase of f *, the mean drag and fluctuating lift reduce gradually, but the reduction is limited. The pulsing suction can not only收稿日期: 2022 −05 −17; 修回日期: 2022 −07 −22基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(52078505) (Project(52078505) supported by the National Natural ScienceFoundation of China)通信作者:王汉封,博士,教授,从事钝体流动力学及流动控制研究;E-mail :**************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.04.018引用格式: 邓国浩, 王汉封, 赵崇宇, 等. 利用顶部脉冲吸气控制三维方形棱柱气动力[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(4): 1407−1415.Citation: DENG Guohao, WANG Hanfeng, ZHAO Chongyu, et al. Control of the aerodynamic forces of a 3D square prism with free-end pulsing suction[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(4): 1407−1415.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)reduce the aerodynamic force near the top of the cylinder, but also has better control effect in the middle and lower part of the cylinder. The top pulsing suction forms periodic large-scale vortex structure in the shear flow over the free end, which enhances the momentum exchange between the free flow and the wake.Key words: wind tunnel test; 3D cylinder; pulsing suction; shear flow; active control土木工程结构的风荷载与风致振动多涉及钝体绕流问题。
户撒河五级电站转轮改造的CFD数值模拟摘要户撒河五级电站安装有两台水轮发电机组,水轮机型号为HLD46-WJ-76,水轮机转轮在运行过程中经常出现水中的木棍、竹子等卡塞在叶片之间,导致机组出力降低而被迫停机清污和清理转轮叶片中的卡塞物,从而大大降低机组的等效可用系数,导致发电量降低。
通过研究、讨论和借鉴成熟的改造技术,将其转轮改造为HL124型长短叶片的提效转轮,经过3年多时间的运行,转轮叶片间的卡塞物大大减少,机组最大出力由原来的4MW提升至4.2MW,提升了5%。
对公司两台机组的转轮进行更新改造,在原有流道不变的情况下,机组装机容量由2×4000KW改造增容至2x4200kW。
在改造前后期运用CFD仿真分析软件对转轮与电站流道进行了全流道分析。
数值计算表明:无论是HLD46还是HL124型转轮最高压力总是集中在转轮叶片进水边及靠近进口边的上冠及下环的部分区域;低压区域主要集中在转轮中心上冠自然补气口的附近。
随着工况由空载工况向最优工况的变迁过程中低压区域的范围也在逐渐缩小。
而HL124型长短叶片转轮在空载工况和小流量工况下均未发现叶片间存在低压区的现象。
说明HL124型长短叶片的导流水力性能要优于HLD46型转轮,因HL124型转轮为长短叶片型转轮,且转轮叶片数多,增加了叶片的轴面宽度,从而提高了转轮的水力性能及结构强度。
在空载工况下,可以看出在HLD46型转轮叶片之间存在明显漩涡脱流区。
随着出力的增加,过流量的增大,达到低负荷工况区,尽管流量增加,但通过叶片的流体涡结构并没有减弱,反而增强了,再到最优工况时,叶片之间的涡结构消失了。
说明HLD46型转轮对低负荷工况坏流态的抵抗能力相对于HL124型转轮较弱。
在空载工况下的HL124型转轮,转轮叶片之间存在一定的涡旋现象,但相比HLD46型转轮在该工况下叶片间的涡结构相对强烈一些,随出力增加到低负荷工况下,HL124型转轮叶片间涡结构的强度减弱了,在最优工况下涡结构几乎完全消失了。
2006年中南大学科技成果鉴定腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华腹有诗书气自华将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督:愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。
先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也。
臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。
后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。
受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。
今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。
若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离,临表涕零,不知所言。
腹有诗书气自华。