自由活塞发动机电动压气机优化及熵产分析 被引量：2

1

作者 陈雪康 施新 胡晨星 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期78-86,共9页

为了使设计工况下匹配的增压器性能更优从而提高系统能量利用率,针对自由活塞发动机匹配的电动压气机,采用遗传算法对原压气机进行了优化,研究了优化前、后压气机内部流场特性,以熵产分析的方法量化了3种不可逆因素导致的流动损失,并将... 为了使设计工况下匹配的增压器性能更优从而提高系统能量利用率,针对自由活塞发动机匹配的电动压气机,采用遗传算法对原压气机进行了优化,研究了优化前、后压气机内部流场特性,以熵产分析的方法量化了3种不可逆因素导致的流动损失,并将优化前、后压气机熵产和涡度分布对比分析,进一步明确了压气机的优化策略.结果表明:叶轮和扩压器中湍流耗散、传热耗散和黏性耗散的比例近乎为6∶3∶1.不可逆损失主要集中在叶顶间隙和叶片压力面,损失来源为间隙泄漏流与部分主流掺混形成的反向涡团.压壳中湍流耗散占比超过85%,具体表现为局部损失和沿程损失.优化后压气机等熵效率提高了6%,流道内涡团的范围、幅值大幅减小,不可逆流动损失降低.上述工作揭示了压气机流场中不同耗散机制的不可逆因素对能量损失的影响机理,为压气机气动优化设计提供指导. 展开更多

关键词 自由活塞发动机 电动压气机 不可逆流动损失 熵产 涡度

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基于Q-POD的脉动背压下压气机流场特性

2

作者 陈雪康 施新 胡晨星 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期334-342,共9页

针对一台自由活塞发动机(FPEG)匹配的电动压气机,研究了脉动背压条件下压气机的瞬态特性,并将脉动背压和稳定背压工况进行对比,揭示了压气机内部不同形成机理的非定常特征.采用四重本征正交模态分解(Q-POD)法,对压气机非定常流场进行了... 针对一台自由活塞发动机(FPEG)匹配的电动压气机,研究了脉动背压条件下压气机的瞬态特性,并将脉动背压和稳定背压工况进行对比,揭示了压气机内部不同形成机理的非定常特征.采用四重本征正交模态分解(Q-POD)法,对压气机非定常流场进行了降阶重构.基于局部熵产率,对分解后的四重流场结构逐一分析,量化并定位了压气机非定常流动中的不可逆损失.结果表明:有/无脉动背压的熵产差异在叶轮中接近17%,在压壳中仅为1%.叶轮中的大尺度结构扰动耗散熵产占主导,扩压器中直接湍流耗散熵产占比超过92%.脉动背压通过改变压气机中大尺度相干结构进而影响瞬时流场结构.大尺度涡结构在环形通道内周向发展是造成扩压器中不可逆损失的主要因素. 展开更多

关键词 压气机 脉动背压 四重本征正交模态分解 不可逆损失 熵产

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无叶扩压器中非定常流动的DMD模态分析 被引量：10

3

作者 丁杰 胡晨星 +2 位作者 刘鹏寅 竺晓程 杜朝辉 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期447-453,共7页

采用动力模态分解(DMD)对离心压气机无叶扩压器内的复杂流场进行分析,选取1.8kg/s设计工况和1.4kg/s非稳定工况下的非定常数值计算结果为基础数据,得到这2种工况下10%叶高平面上切向速度、径向速度的模态云图以及特征频率,评估了DMD方... 采用动力模态分解(DMD)对离心压气机无叶扩压器内的复杂流场进行分析,选取1.8kg/s设计工况和1.4kg/s非稳定工况下的非定常数值计算结果为基础数据,得到这2种工况下10%叶高平面上切向速度、径向速度的模态云图以及特征频率,评估了DMD方法分析离心压气机非定常流动特征的能力.对不同特征频率下的流场进行重构,直观深入地再现了无叶扩压器内部非定常流动的变化过程.结果表明:在小质量流量下,叶片扫描频率的影响效果虽然仍占据主导,但受到抑制;捕捉到失稳频率约为193Hz,失稳模态在扩压器内沿周向占据3个固定的位置交替波动,不稳定波动沿扩压器周向并不存在旋转. 展开更多

关键词 离心压气机 无叶扩压器 非定常流动 动力模态分解

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叶轮机械旋转失速研究进展 被引量：11

4

作者 张磊 王松岭 胡晨星 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第1期1-5,25,共6页

介绍了目前旋转失速的理论模型、实验和数值模拟研究成果,总结了失速先兆与主动控制的关键问题,包括不同的先兆形式与诱发机制,泄漏涡与失速产生的关联性等,指出未来研究方向应主要侧重于叶轮机械旋转失速先兆的发生机理及影响因素、流... 介绍了目前旋转失速的理论模型、实验和数值模拟研究成果,总结了失速先兆与主动控制的关键问题,包括不同的先兆形式与诱发机制,泄漏涡与失速产生的关联性等,指出未来研究方向应主要侧重于叶轮机械旋转失速先兆的发生机理及影响因素、流固耦合研究及主动控制技术工程化研究。 展开更多

关键词 叶轮机械 旋转失速 流固耦合 主动控制

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离心压气机蜗壳内非定常流场的动态模态分解 被引量：2

5

作者 胡晨星 丁杰 +1 位作者 竺晓程 杜朝辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1044-1049,共6页

对包括蜗壳的离心压气机整机模型进行了非定常数值模拟,获得不同工况下的非定常流场数据,采用动态模态分解(DMD)方法对设计工况与非稳定工况条件下蜗壳的三维非定常流场进行模态分解与重构.结果表明:在设计工况下,蜗壳内流场主要受到4.4... 对包括蜗壳的离心压气机整机模型进行了非定常数值模拟,获得不同工况下的非定常流场数据,采用动态模态分解(DMD)方法对设计工况与非稳定工况条件下蜗壳的三维非定常流场进行模态分解与重构.结果表明:在设计工况下,蜗壳内流场主要受到4.421kHz的长叶片通过频率的影响,而8.841kHz的长、短叶片通过频率的影响则受到抑制;在非稳定工况下,捕捉到了不稳定特征频率和所对应的流动模态,以及蜗壳内流场沿流向呈螺旋线型变化的速度脉动;基于频率特征的DMD方法得到了三维蜗壳模态. 展开更多

关键词 离心压气机 蜗壳 非定常流场 动态模态分解 稳定性

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进气增压对自由活塞内燃发电机性能影响 被引量：1

6

作者 施新 陈雪康 胡晨星 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期933-941,共9页

采用增压技术可以提高现有自由活塞内燃发电机功率密度.文中针对一台自由活塞内燃发电机,建立了其一维仿真模型并根据试验数据进行了校核.通过模拟增压方式研究了进排气压力、配气相位、进排气管几何尺寸等参数对其性能的影响.设计了电... 采用增压技术可以提高现有自由活塞内燃发电机功率密度.文中针对一台自由活塞内燃发电机,建立了其一维仿真模型并根据试验数据进行了校核.通过模拟增压方式研究了进排气压力、配气相位、进排气管几何尺寸等参数对其性能的影响.设计了电动增压方案并确定了匹配参数,依据此选型了一台电动压气机.研究结果表明:当进气压力超过0.18 Mpa时,自由活塞内燃发电机有效功率超过了10 kW,给气比需保持1.3左右,扫气效率接近90%.此时扫气口需提前约0.74 ms开启,进气管容积也需适当扩大以此来保证充足的进气量和良好的换气品质.匹配结果表明在额定运行频率时自由活塞内燃发电机流通特性线穿过压气机高效区,设计点工况压气机效率超过73%. 展开更多

关键词 自由活塞内燃发电机 二冲程 进气压力 电动压气机 增压匹配

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三金片绣花机的关键参数选择及结构设计 被引量：1

7

作者 周俊荣 胡晨星 +1 位作者 刘光辉 余为洲 《制造业自动化》 CSCD 2020年第6期125-127,140,共4页

绣花机种类繁多,目前较为先进的绣花机由三个步进电机驱动,能够同时绣出三种不同规格的金片,但该绣花机结构繁琐、制造工艺复杂,且整个离合机构处于全裸露状态,严重影响了整机的美观和实用性。针对以上问题,首先采用滑动离合器取代原来... 绣花机种类繁多,目前较为先进的绣花机由三个步进电机驱动,能够同时绣出三种不同规格的金片,但该绣花机结构繁琐、制造工艺复杂,且整个离合机构处于全裸露状态,严重影响了整机的美观和实用性。针对以上问题,首先采用滑动离合器取代原来的叉形可控离合器,离合器由步进电机驱动,电机上承凸轮,下接连杆,分别控制送片装置的纵向和横向进给;然后对送片槽加以改进,采用"三槽并行"排布方式,用MATLAB对曲柄连杆机构进行参数设计;最后采用AutoCAD软件对凸轮轮廓进行设计。经过生产实践验证了机构创新设计的可行性和有效性。 展开更多

关键词 绣花机 离合器 参数设计 结构设计

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采用不同黏性处理方法的宽无叶扩压器不稳定流动研究 被引量：1

8

作者 胡晨星 杨策 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1775-1784,共10页

径向无叶扩压器的全局稳定性可能受到核心主流失稳,出口回流与壁面边界层分离等因素影响,对于宽无叶扩压器,无黏核心主流与壁面边界层流动对不稳定扰动诱发的作用机理是当前研究的重点.本文首先通过数值计算获得了大宽度比孤立无叶扩压... 径向无叶扩压器的全局稳定性可能受到核心主流失稳,出口回流与壁面边界层分离等因素影响,对于宽无叶扩压器,无黏核心主流与壁面边界层流动对不稳定扰动诱发的作用机理是当前研究的重点.本文首先通过数值计算获得了大宽度比孤立无叶扩压器平均流动,然后基于小扰动理论和周向均质假设,分别对欧拉方程与Navier-Stokes方程进行线性化,建立了基于无黏核心流动的稳定性分析方法,以及基于涡黏性与分子黏性的混合稳定性分析方法;通过与实验结果的对比,验证了混合稳定性分析方法预测所得流动失稳频率和全局直接模态的准确性;最后基于伴随方法获得了特征值的结构敏感性,揭示了不同黏性处理条件下宽无叶扩压器内全局不失稳扰动的源发区域.在只考虑核心主流的无黏条件下,宽无叶扩压器内流动不稳定扰动来源于流场中部,为二维的离心失稳;在同时考虑核心主流与边界层的作用时,宽无叶扩压器不稳定扰动不仅来源于扩压器流场中部的核心主流,壁面回流对于不稳定扰动的产生了重要影响. 展开更多

关键词 宽无叶扩压器 不稳定流动 特征值 敏感性分析

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离心压气机无叶扩压器非定常流动本征正交分解法 被引量：2

9

作者 杨晓建 胡晨星 +1 位作者 竺晓程 杜朝辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1450-1458,共9页

为了研究带有无叶扩压器的离心压气机内部的非稳定流动特征,针对某离心压气机的非定常数值模拟结果,通过本征正交分解(POD)法分析小流量工况下无叶扩压器内部的非稳定流动.研究结果表明:无叶扩压器的内部流场主要受上游叶轮及下游蜗壳... 为了研究带有无叶扩压器的离心压气机内部的非稳定流动特征,针对某离心压气机的非定常数值模拟结果,通过本征正交分解(POD)法分析小流量工况下无叶扩压器内部的非稳定流动.研究结果表明:无叶扩压器的内部流场主要受上游叶轮及下游蜗壳的影响;POD法成功地捕捉到了叶片扫描频率所对应的射流-尾迹结构以及低频率的非稳定流动模态;非稳定模态的特征频率为221.04 Hz,周向存在多个扰动,并且该扰动以径向波动为主,在周向并不传播;非稳定模态的重构结果可以直观地展示失稳流动的发展过程;流场快照的采样频率对POD法所获得的结果有所影响. 展开更多

关键词 离心压气机 无叶扩压器 本征正交分解 非稳定工况

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催化加氢脱氯催化剂的研究进展 被引量：6

10

作者 王越 冯钰钰 +3 位作者 胡晨星 张伟 张晨 李翠清 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期453-458,共6页

催化加氢脱氯技术反应选择性高、适用范围广,可深度脱氯,是极具前景的脱氯方法。综述了加氢脱氯催化剂的研究进展,详细介绍了近年来加氢脱氯贵金属和非贵金属催化剂的活性组成、助剂、载体及反应条件对催化剂性能的影响,并分析了催化剂... 催化加氢脱氯技术反应选择性高、适用范围广,可深度脱氯,是极具前景的脱氯方法。综述了加氢脱氯催化剂的研究进展,详细介绍了近年来加氢脱氯贵金属和非贵金属催化剂的活性组成、助剂、载体及反应条件对催化剂性能的影响,并分析了催化剂失活的原因。Ni基催化剂价格低廉,具有良好的催化活性、选择性和稳定性,是非常有前景的加氢脱氯催化剂。 展开更多

关键词 加氢脱氯 钯 NI基催化剂 失活

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高速三金片绣送片机构弹性动力学特性研究 被引量：1

11

作者 刘光辉 周俊荣 +1 位作者 余为洲 胡晨星 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第4期59-64,共6页

针对高速三金片绣花机送片机构的结构特点,分析了送片机构的工作原理和工作过程,建立了送片机构的运动学数学模型,分析了送片机构的运动学特性,探究了金片规格和排列顺序对运动学特性的影响机理,验证了送片机构的运动学可行性,设计了送... 针对高速三金片绣花机送片机构的结构特点,分析了送片机构的工作原理和工作过程,建立了送片机构的运动学数学模型,分析了送片机构的运动学特性,探究了金片规格和排列顺序对运动学特性的影响机理,验证了送片机构的运动学可行性,设计了送片机构结构参数。考虑机构振动,采用集中参数模型,建立了送片机构的弹性动力学模型,分析了系统的振动响应,得到了从动件实际位移偏离理论位移而产生的动态运动误差与周期比之间的特征关系,为高速三金片绣送片机构的设计与优化提供依据。 展开更多

关键词 三金片绣花机 送片机构 运动学 弹性动力学 振动响应

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并排式三金片绣自动送片装置改进设计与仿真分析 被引量：1

12

作者 余为洲 周俊荣 +2 位作者 胡晨星 刘光辉 钟永华 《现代纺织技术》 2020年第2期89-96,共8页

为提高三金片绣花机的工作效率,针对三金片绣送片装置存在的实际问题,开发设计一种并排式三金片绣自动送片装置。通过设计出一种仿形换位机构和可控离合机构,实现三个送片槽并排式布置。利用Creo三维建模软件建立实体模型,将其导入ADAM... 为提高三金片绣花机的工作效率,针对三金片绣送片装置存在的实际问题,开发设计一种并排式三金片绣自动送片装置。通过设计出一种仿形换位机构和可控离合机构,实现三个送片槽并排式布置。利用Creo三维建模软件建立实体模型,将其导入ADAMS软件中建立虚拟样机模型进行仿真分析,获得了关键机构的运行参数,绘制出了机构的运动特性曲线。结果表明:该送片装置改进设计的机械结构合理及可行,达到了预期的效果。 展开更多

关键词 并排式 三金片绣花机 送片机构 改进设计 仿真分析

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龙门加工中心横梁材料特性参数确定的方法研究

13

作者 刘光辉 周俊荣 胡晨星 《五邑大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期54-59,78,共7页

横梁是龙门加工中心的重要支撑部件,其动态性能对整机的振动特性有着重要影响.以某公司G-V2330R2型龙门加工中心横梁为例,采用ImpaqTM Elite模态测试系统进行锤击法自由模态测试,使用ME、Scope软件对采集的数据进行分析处理,得到了横梁... 横梁是龙门加工中心的重要支撑部件,其动态性能对整机的振动特性有着重要影响.以某公司G-V2330R2型龙门加工中心横梁为例,采用ImpaqTM Elite模态测试系统进行锤击法自由模态测试,使用ME、Scope软件对采集的数据进行分析处理,得到了横梁前六阶模态的振型和固有频率,根据模态置信准则对得到的模态结果进行验证.由于横梁的材料特性参数未知,无法建立准确的有限元模型,而利用试验和数值模拟相结合的手段,采用多目标自适应混沌粒子群优化算法,以横梁固有频率仿真值相对试验值的误差率最小为目标函数,最终获得了可靠的材料特性参数,为龙门加工中心整机的振动特性分析和结构动力特性的优化提供了依据. 展开更多

关键词 试验模态 参数识别 数值模拟 自适应多目标混沌粒子群优化算法

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浅析傅抱石艺术特色

14

作者 温松松 胡晨星 《收藏与投资》 2022年第1期34-36,共3页

傅抱石,是新中国画坛的一位巨匠,一座高峰,为中国山水画开辟了新的道路,是金陵画派的代表人物之一,在国画创作方面主张继承传统、借古开今。他为中国画发展所作的努力,使国画经历百年沉寂之后焕发新的时代风貌。在艺术创作方面,他结合... 傅抱石,是新中国画坛的一位巨匠,一座高峰,为中国山水画开辟了新的道路,是金陵画派的代表人物之一,在国画创作方面主张继承传统、借古开今。他为中国画发展所作的努力,使国画经历百年沉寂之后焕发新的时代风貌。在艺术创作方面,他结合生活经历和个人情感,形成了属于自己的独特风格,为新中国画的发展贡献了力量。他在艺术方面取得了非同凡响的成就,影响了二十世纪五六十年代的中国美术界。本文从他的成长环境、人生道路入手,研究傅抱石的绘画创作风格,在前人已有的研究之上,从傅抱石所处的大社会时代背景着眼,了解其艺术主张,并加以对比阐述。 展开更多

关键词 傅抱石 人生道路 绘画风格 艺术主张

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浅析石鲁艺术特色

15

作者 温松松 胡晨星 《收藏与投资》 2022年第2期127-129,共3页

石鲁是中国现代画史上最具代表性的人物之一,为中国画的发展与革新作出了巨大的贡献。作为长安画派的代表画家,石鲁在绘画上提倡“一手伸向传统,一手伸向生活”,结合个人的人生经历和情感态度,形成独特的绘画风格,为现当代中国画的发展... 石鲁是中国现代画史上最具代表性的人物之一,为中国画的发展与革新作出了巨大的贡献。作为长安画派的代表画家,石鲁在绘画上提倡“一手伸向传统,一手伸向生活”,结合个人的人生经历和情感态度,形成独特的绘画风格,为现当代中国画的发展指明了方向。本文以石鲁的人生经历、生活道路、时代背景为出发点,探究其独特的绘画风格和艺术主张,认识和了解石鲁艺术的发展。 展开更多

关键词 石鲁 绘画风格 艺术主张

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相对湿度和散发源位置对某典型城市环境生物气溶胶迁移规律特性的影响 被引量：1

16

作者 董志坚 刘志坚 +5 位作者 胡晨星 叶成林 陈立 迟海鹏 贺宇辰 戎瑞 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期842-853,共12页

近年来,城市生物安全问题受到国家和人民的高度关注,其中以生物气溶胶为载体的空气动力学迁移机制尚不完全清晰,因此无法实现该问题的精准防控.本研究重点关注了城市区域相对湿度(relative humidity,RH)和生物气溶胶释放位置(建筑上游... 近年来,城市生物安全问题受到国家和人民的高度关注,其中以生物气溶胶为载体的空气动力学迁移机制尚不完全清晰,因此无法实现该问题的精准防控.本研究重点关注了城市区域相对湿度(relative humidity,RH)和生物气溶胶释放位置(建筑上游空旷区和密集区)对下游相近位置(高密度区和低密度区)生物气溶胶迁移规律的影响.研究表明:随着RH增加,沿来流方向的行人高度水平方向和建筑所在区域竖直方向的流场逐渐减弱.RH和生物气溶胶释放位置对生物气溶胶的迁移和沉积有双重影响.(1)在两种不同释放位置下,随RH增加,生物气溶胶的横向迁移范围均增加,高密度区水平和竖直方向的生物气溶胶浓度均高于低密度区.(2)与密集区释放相比,在空旷区释放的生物气溶胶沿来流方向的横向迁移范围较小,迁移距离更长.(3)在两种不同释放位置下,随着RH增加,在空旷区释放工况下建筑表面的总沉积比略微增加;密集区释放工况下建筑表面总沉积比先降低后增加.本研究结果为防控和应对以生物气溶胶等为载体的城市生物安全问题提供了合理的流体力学理论支撑. 展开更多

关键词 城市环境 生物气溶胶 相对湿度 释放位置 迁移规律

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叶片安装角对离心压气机扩压器气动性能及失速机理影响研究 被引量：1

17

作者 胡晨星 耿开贺 +1 位作者 张成 杨策 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期77-84,共8页

为了研究离心压气机扩压器异常叶片对于失速现象的诱发效果,以带有叶扩压器的高速离心压气机为研究对象,通过整体或局部改变扩压器叶片安装角,开展非定常数值模拟研究并与实验结果对比验证,研究叶片安装角改变对离心压气机性能、动态特... 为了研究离心压气机扩压器异常叶片对于失速现象的诱发效果,以带有叶扩压器的高速离心压气机为研究对象,通过整体或局部改变扩压器叶片安装角,开展非定常数值模拟研究并与实验结果对比验证,研究叶片安装角改变对离心压气机性能、动态特性以及失速机理的影响规律。研究表明:整体负方向旋转叶片安装角会促使扩压器更加不稳定,旋转角度从-5°到5°,最高效率点对应的质量流量逐渐增大。其中安装角偏转+5°扩压器叶片前缘靠近轮缘壁面发生流动分离,诱使无叶区间产生回流;而偏转-5°扩压器轮毂附近的流动分离主要发生在尾缘,造成扩压器叶片吸力面附近产生大范围回流。单个叶片安装角发生较大偏转(大于10°)时,扩压器比叶轮更早进入失速状态,且失速的机制可能会随着安装角偏移的增大发生改变。 展开更多

关键词 离心压气机 有叶扩压器 叶片安装角 失速 动静干涉

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大侧基链接剂制备嵌段磺化聚芳醚砜质子交换膜及其性能研究 被引量：1

18

作者 胡晨星 陈星 +4 位作者 吴芹 史大昕 张耀远 黎汉生 陈康成 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第4期496-508,共13页

以含苯侧基的对二(苯羰基四氟苯)为链接剂,以4,4’-二氟二苯砜分别与4,4’-二羟基二苯砜和4,4’-联苯二酚作为疏水和亲水嵌段前体,合成一系列高分子量的有序和无序的嵌段磺化聚芳醚砜(SPAES).1H-NMR显示所制备的嵌段型SPAES的磺化位点... 以含苯侧基的对二(苯羰基四氟苯)为链接剂,以4,4’-二氟二苯砜分别与4,4’-二羟基二苯砜和4,4’-联苯二酚作为疏水和亲水嵌段前体,合成一系列高分子量的有序和无序的嵌段磺化聚芳醚砜(SPAES).1H-NMR显示所制备的嵌段型SPAES的磺化位点和预测的一致,且离子交换容量(IEC)的滴定值是理论值的95%以上,说明磺化位置和磺化度精确可控.SPAES质子交换膜的杨氏模量、拉伸应力和断裂伸长率高达1.92 GPa、75 MPa和58%.TGA结果表明嵌段SPAES具有两段失重,分别对应320℃左右磺化基团脱出,以及500℃以上聚合物骨架分解.相似IEC,具有苯环大侧基链接剂的SPAES的吸水率随温度变化要明显小于无链接剂SPAES,在膜面方向尺寸变化率两者相当,均为8%左右.具有相似IEC的有链接剂的有序嵌段型SPAES,如MB9(IEC=1.68 mmol·g^(-1))的质子传导率为无链接剂嵌段型SPAES B2(IEC=1.70 mmol·g^(-1))的1.2倍以上.这是由于链接剂苯环侧链结构使得膜内自由体积增加有利于质子传导.同样,有序嵌段型SPAES PEM的质子传导率高于相同IEC的无序嵌段型. 展开更多

关键词 磺化聚芳醚砜 链接剂 质子交换膜 后磺化法 可控磺化度

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周向非均匀人流/出流条件下无叶扩压器敏感性分析

19

作者 胡晨星 杨策 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-76,共9页

不稳定流动是高速离心压缩机内部流动的本质特征,其诱发机制往往受到关键结构参数与边界处流动条件的影响.本文以带有无叶扩压器的离心压缩机为研究对象,基于线性的全局稳定性理论,同时考虑涡黏性与分子黏性的作用,建立了基于无叶扩压... 不稳定流动是高速离心压缩机内部流动的本质特征,其诱发机制往往受到关键结构参数与边界处流动条件的影响.本文以带有无叶扩压器的离心压缩机为研究对象,基于线性的全局稳定性理论,同时考虑涡黏性与分子黏性的作用,建立了基于无叶扩压器r-θ平面的二维稳定性分析方法,获得了流动失稳的直接全局模态;然后基于伴随方法获得了对应最不稳定特征值的伴随全局模态,结合直接与伴随模态构建了流场特征值的结构敏感性。最后考虑了射流-尾流流动结构,以及蜗壳非对称几何结构的影响,分别对周向非均匀入流/出流条件下的无叶扩压器流动进行了稳定性与敏感性分析。分析结果表明机匣侧出口回流对无叶扩压器全局稳定性具有关键作用;在无蜗壳时,射流-尾流结构对于全局稳定性的影响主要体现在失速团个数,而对失稳机理的影响较小;蜗壳的非对称结构导致流场重新分布,在距离蜗舌顺时针90°~135°位置出口壁面回流与入口回流相互作用,是诱发失稳扰动产生的主要因素。 展开更多

关键词 无叶扩压器 流动稳定性 结构敏感性 蜗壳

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SCO_(2)再压缩循环的非设计性能及控制策略研究 被引量：1

20

作者 杜亚东 杨策 +2 位作者 余志毅 张涵之 胡晨星 《工程热物理学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期3213-3219,共7页

SCO_(2)循环的部件性能随系统负载降低会发生显著变化。因此,本文首先建立了10 MW输出功率的SCO_(2)再压缩循环。然后分别在库存控制和涡轮旁通控制下研究了系统的非设计性能。结果表明,当系统负载减小到10%时,库存控制的热效率降至21.0... SCO_(2)循环的部件性能随系统负载降低会发生显著变化。因此,本文首先建立了10 MW输出功率的SCO_(2)再压缩循环。然后分别在库存控制和涡轮旁通控制下研究了系统的非设计性能。结果表明,当系统负载减小到10%时,库存控制的热效率降至21.04%,再压气机趋向失速;涡轮旁通控制的热效率至13.56%,压气机发生堵塞。基于此,提出了库存–旁通混合控制策略。该混合策略的使用改善了两单一策略下的压气机运行状态,且系统性能介于两单一策略的之间。 展开更多

关键词 SCO_(2)再压缩循环 负载降低 非设计控制策略 压气机性能

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