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多风机联合高效运转按需调风策略及实验研究
1
作者 蔡春城 吴征艳 +4 位作者 郝海清 祝令锦 邵昊 蒋曙光 王凯 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期39-49,共11页
针对煤矿多风机联合运转时存在的通风效率低、能耗高及供需不匹配等问题,分析了多风机相互扰动的影响特性,提出了矿井复杂通风网络风量协同调控策略。通过构建复杂通风管网实验平台,以风机F1所属区域的分支e_(8)和风机F2所属区域的分支e... 针对煤矿多风机联合运转时存在的通风效率低、能耗高及供需不匹配等问题,分析了多风机相互扰动的影响特性,提出了矿井复杂通风网络风量协同调控策略。通过构建复杂通风管网实验平台,以风机F1所属区域的分支e_(8)和风机F2所属区域的分支e_(13)为调控对象,风量分别降低0.05、0.10 m^(3)/s,利用复杂通风管网实验平台进行风机与通风调节设施的协同调控实验。实验结果与计算值的最大相对误差仅为5.65%,调节准确度超过85%,验证了风量智能化按需协同调控策略在复杂通风管网实验平台的可行性。 展开更多
关键词 多风机 联合运转 按需调风 复杂通风管网 调风策略
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多翼离心浴室暖风机气动声学特性分析和优化
2
作者 袁建平 高荃林 +1 位作者 王龙滟 王子路 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第8期795-802,共8页
通过结合计算流体力学(CFD)方法和FW-H方程建立了一种多翼离心浴室暖风机噪声的数值计算方法,并用该方法分析了多翼离心浴室暖风机的气动性能、压力脉动特性和气动噪声特性.以改善风机气动性能和降低噪声为目的优化了暖风机结构,在叶轮... 通过结合计算流体力学(CFD)方法和FW-H方程建立了一种多翼离心浴室暖风机噪声的数值计算方法,并用该方法分析了多翼离心浴室暖风机的气动性能、压力脉动特性和气动噪声特性.以改善风机气动性能和降低噪声为目的优化了暖风机结构,在叶轮方面通过改进叶轮叶片的进口角、出口角和叶片的总数目优化叶轮流道结构;在静止域方面消除了蜗壳及出口段的弯折段,增加了出口段内部隔板的长度,并增大了蜗舌间隙.研究结果表明,优化模型无论是流场特性还是叶轮做功范围都表现出更优异的性能,同时降低了全频段的噪声声压级.试验证实,优化模型相较原始模型在远场噪声的平均声压级降低了3.11 dB,这进一步证明了优化方案的可靠性. 展开更多
关键词 多翼离心风机 降低噪声 气动性能 气动噪声 数值计算
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基于CFD的风暖浴霸多翼离心风机蜗壳结构优化 被引量：2
3
作者 沈春根 林传生 +2 位作者 刘江 胡尊豪 郭二廓 《暖通空调》 2025年第2期106-112,共7页
以某型号的风暖浴霸内部的多翼离心风机整体结构为研究对象,利用Fluent对原型风机进行了模拟分析和结构优化,结果显示模拟结果与实测误差在5%以内,验证了采用CFD数值模拟方法优化多翼离心风机的可靠性。在上述研究基础上,设计了不同蜗... 以某型号的风暖浴霸内部的多翼离心风机整体结构为研究对象,利用Fluent对原型风机进行了模拟分析和结构优化,结果显示模拟结果与实测误差在5%以内,验证了采用CFD数值模拟方法优化多翼离心风机的可靠性。在上述研究基础上,设计了不同蜗壳宽度与轴向尺寸的模拟优化和实验测试方案,根据数值模拟结果分析了各方案的风机内部流动和气动性能,确定了最优蜗壳宽度为84 mm和最优尺寸组合为顶部间隙3 mm、底部间隙11 mm。数值模拟结果表明优化后的风机内部流场的速度明显提升。测试结果显示优化后的风机在设计工况下出口风量提升5.88%、全压效率提升7.91%,综合性能有所提升,为同类浴霸的结构优化和性能评价提供了明确的方法。 展开更多
关键词 浴霸 多翼离心风机 蜗壳宽度 轴向尺寸 CFD数值模拟 结构优化 性能测试
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叶片入口深度对多翼离心风机气动性能的影响
4
作者 马征 董怡晨 +4 位作者 于洁 杨甜 陆天浩 朱永乐 李耀明 《农业工程学报》 北大核心 2025年第23期23-33,共11页
针对传统清选离心风机因平直叶片结构导致性能差、效率低的问题,以及多翼离心风机设计理论缺乏的现状,该研究基于数值模拟与台架试验,探究叶片入口深度在39~74 mm范围时对风机全压、效率及流场特性的影响规律。研究表明,在额定转速1000 ... 针对传统清选离心风机因平直叶片结构导致性能差、效率低的问题,以及多翼离心风机设计理论缺乏的现状,该研究基于数值模拟与台架试验,探究叶片入口深度在39~74 mm范围时对风机全压、效率及流场特性的影响规律。研究表明,在额定转速1000 r/min下,增大入口深度能有效抑制涡流产生与流动分离,提升吸入换向能力与进气效率,当叶片入口深度69 mm时性能最优,相较于模型风机,全压提升11.8%,效率提升13.3%,且主频域压力脉动最小化,能量损失降低。基于最优叶轮模型开展台架试验,试验数据与仿真结果误差在9%以内,验证了仿真分析的可靠性。该研究揭示了叶片几何参数对流场的影响机制,可为联合收获机叶轮设计提供理论依据与参数化方法。 展开更多
关键词 数值模拟 流场特性 多翼离心风机 叶片入口深度 清选
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新型扇形井网体积压裂裂缝扩展规律及风险区划
5
作者 李帅 张广清 薛小佳 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期174-182,共9页
水平井多段压裂是非常规油气藏高效开发的关键技术之一,但部分井场受限于油藏分布区域及环境保护等因素,无法常规布井。为最大化动用该类油藏储量,提出新型扇形井网布井模式,推导出扇形井网多井多裂缝任意角度的诱导应力分布解析解,并... 水平井多段压裂是非常规油气藏高效开发的关键技术之一,但部分井场受限于油藏分布区域及环境保护等因素,无法常规布井。为最大化动用该类油藏储量,提出新型扇形井网布井模式,推导出扇形井网多井多裂缝任意角度的诱导应力分布解析解,并开展室内扇形井网水力压裂试验,研究扇形井网内相邻两口水平井裂缝扩展规律,验证模型准确性,并对扇形井网进行风险区划分。结果表明:水平井井眼轨迹方向与最小水平主应力之间的夹角变化会影响裂缝起裂扩展,随着角度增大,裂缝形态更为复杂;裂缝测量偏转角试验值与模型计算主方向间的角度较为吻合,该解析解可以预测裂缝的扩展方向;由于扇形井网趾端到根部的变井距特征,水平井根部新裂缝受到邻井老裂缝更大的应力阴影作用;根据裂缝形态,将扇形井网划分为低风险区(水平井偏离角小于45°)、中风险区(水平井偏离角55°~65°)、高风险区(水平井偏离角大于75°)。 展开更多
关键词 扇形井网 多段压裂 裂缝形态 风险区划
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基于多特征融合与集成学习的风机叶片缺陷检测方法
6
作者 王瑞 汤占军 《计算机科学》 北大核心 2025年第S1期458-465,共8页
针对无人机在风机叶片表面缺陷检测中遇到的复杂特征处理和多形式缺陷表现不佳的问题,提出了一种基于多特征融合与集成学习的风机叶片缺陷检测方法。该方法通过提取局部LBP特征、HOG特征以及胶囊网络的高级特征,并将其进行有效融合,构... 针对无人机在风机叶片表面缺陷检测中遇到的复杂特征处理和多形式缺陷表现不佳的问题,提出了一种基于多特征融合与集成学习的风机叶片缺陷检测方法。该方法通过提取局部LBP特征、HOG特征以及胶囊网络的高级特征,并将其进行有效融合,构建了一个多特征提取模型,以获取更深入的细节信息。同时,选择了3种具有不同偏差和方差特性的基础分类器——支持向量机(SVM)、k近邻算法(KNN)和决策树(DT),通过整合不同基模型的优势,建立异质集成学习模型,从而提升了模型的整体性能。在风机叶片表面缺陷图像数据集上对模型(MFEM)进行了验证,实验结果表明,该方法的平均精确度(MAP)最高达到98%,相比于YOLOv7和Faster R-CNN分别提高了3.1%和5.8%,对比SVM,KNN和DT 3类基模型有较大提升。此外,通过消融实验对不同模块的有效性进行了验证。实验结果表明,提出的多特征融合与集成学习模型(MFEM)在风机叶片缺陷检测任务中表现出了优良的性能。 展开更多
关键词 无人机 风机叶片 缺陷检测 多特征融合 集成学习 胶囊网络
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多出口离心风机的性能研究与优化设计 被引量：2
7
作者 魏宇飞 叶学民 +1 位作者 肖为 李春曦 《风机技术》 2025年第2期31-38,共8页
受分布式送风应用需求,工程上常常用到多出口离心风机。为探索多出口离心风机的性能特点,采用数值模拟方法,对比了单出口、双出口和三出口多翼离心风机的性能曲线变化,探讨了其内流特征和能量损失机理;并对双出口风机的出口管道型线进... 受分布式送风应用需求,工程上常常用到多出口离心风机。为探索多出口离心风机的性能特点,采用数值模拟方法,对比了单出口、双出口和三出口多翼离心风机的性能曲线变化,探讨了其内流特征和能量损失机理;并对双出口风机的出口管道型线进行了优化,确定了优化方案。结果表明:相较于单出口风机,在大部分流量范围内,多出口离心风机的全压和效率均有不同程度的降低,而在最大流量工况附近略有提高。随出口数量的增加,蜗壳内动压向静压的转化效率显著下降,其内在原因是多出口风机蜗壳内扩压流道较短和出口管道中较大逆压梯度向蜗壳内延伸所致。通过将蜗壳出口等截面直管道改成等宽不对称直线扩散器(S1模型)和圆弧扩散器(S2模型),降低了出口管道的逆压梯度,削弱了边界层分离,促进了蜗壳及出口管道中的动压向静压转换效率,显著提高了风机性能,其中S1和S2模型风机效率分别平均提高了15.07%和16.03%,即S2模型在整体性能表现上优于S1模型。 展开更多
关键词 离心风机 多出口 风机性能 内流特征 优化设计 数值模拟
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曲面蜗壳对多翼离心风机气动噪声影响的数值和实验研究 被引量：2
8
作者 马彦鹏 彭小康 +3 位作者 田晨晔 蒋济武 何新奎 刘小民 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第10期106-116,共11页
针对多翼离心风机进气端气流转向造成的进气不均匀以及蜗舌间隙回流现象,以集成灶用双吸式多翼离心风机蜗壳为研究对象,提出了一种曲面蜗壳的优化方法并对其通流截面进行了参数设计。由原蜗壳型线与叶轮外径共同确定曲面蜗壳的积叠线,... 针对多翼离心风机进气端气流转向造成的进气不均匀以及蜗舌间隙回流现象,以集成灶用双吸式多翼离心风机蜗壳为研究对象,提出了一种曲面蜗壳的优化方法并对其通流截面进行了参数设计。由原蜗壳型线与叶轮外径共同确定曲面蜗壳的积叠线,通过在蜗壳周向各通流截面上构建由3段圆弧形成的圆弧形通流截面型线,对蜗壳轴向切除部分进行几何重构,沿积叠线完成曲面蜗壳构型。采用数值模拟方法对优化的多翼离心风机的气动性能及噪声进行了研究,并结合蜗壳加工工艺要求制作了实验测试样机。考虑到集成灶用多翼离心风机实际的运行工况,在工作风量工况条件下,通过实验测量验证了曲面蜗壳对多翼离心风机气动性能及其噪声水平的改进效果。结果表明,当曲面蜗壳风机与原型风机的工作风量相同时,曲面蜗壳风机的噪声降低了6.4 dB,功率降低了4.6%。基于多翼离心风机内部流场数值计算结果分析,采用曲面蜗壳减小了蜗壳轴向气流交界处的速度梯度,抑制了蜗壳出口及蜗舌附近高湍动能区域的扩散,减弱了蜗壳出口气流与蜗舌的周期性相互作用,有效降低了多翼离心风机的气动噪声水平。研究为多翼离心风机内部流动控制和增效降噪设计提供了理论基础和实践经验。 展开更多
关键词 多翼离心风机 曲面蜗壳 工作风量 参数设计 气动噪声
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两级跨声风扇气动性能的实验和数值模拟
9
作者 杨加寿 魏新谛 +2 位作者 唐雨萌 冀国锋 柳阳威 《航空动力学报》 北大核心 2025年第2期26-36,共11页
对某两级跨声风扇开展了实验和数值模拟研究,该跨声风扇的两级转子均采用前掠设计,第一级静子采用常规构型,末级静子则采用串列构型。对不同转速下的特性参数进行了实验测量,采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和基于螺旋度修正的SA-Heli... 对某两级跨声风扇开展了实验和数值模拟研究,该跨声风扇的两级转子均采用前掠设计,第一级静子采用常规构型,末级静子则采用串列构型。对不同转速下的特性参数进行了实验测量,采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和基于螺旋度修正的SA-Helicity湍流模型,对风扇100%转速和80%转速的特性进行了定常数值模拟。结果表明:SA模型过低预测了风扇的稳定裕度,SA-Helicity模型对稳定裕度、效率和压比特性的预测精度较SA模型明显提升。风扇第二级的平均负荷高于第一级,工况向近失速点移动时,总温和总压增加的贡献也主要来自于第二级。风扇主要损失来源自转子激波引起的边界层增厚和静子端区的角区分离。特别是在近失速点,第一级静子和第二级串列静子的第一排叶片端区产生的角区分离结构是引起损失剧烈增加的主要原因。 展开更多
关键词 跨声风扇 多级风扇/压气机 湍流模型 高负荷 气动性能
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兔舍夏季湿帘-风机降温系统多参数调控策略设计与验证 被引量：1
10
作者 王全刚 吕文龙 +6 位作者 李卫刚 冀荣华 郭瑶 刘鹏 朱纪军 刘伟庆 吴中红 《农业工程学报》 北大核心 2025年第5期217-226,共10页
针对当前中国夏季兔舍湿帘-风机负压通风降温系统主要为单一温度调控,在高温高湿地区易出现水泵启停时机不当加剧动物热应激,高温低湿地区水泵启动后舍内温度剧烈波动等问题。该研究设计了一种多参数调控策略,针对高温高湿气候特点,设... 针对当前中国夏季兔舍湿帘-风机负压通风降温系统主要为单一温度调控,在高温高湿地区易出现水泵启停时机不当加剧动物热应激,高温低湿地区水泵启动后舍内温度剧烈波动等问题。该研究设计了一种多参数调控策略,针对高温高湿气候特点,设计了舍内温度、舍外湿度调控水泵启停的双参数调控策略;针对高温低湿气候特点,设计了舍内温度、舍外温度、舍外湿度调控水泵启停的多参数调控策略,设计在初次启动水泵时降低风机转速的“防骤降措施”,以及调整上水循环时间的“减缓温度波动措施”,该研究分别在山东青岛和甘肃庆阳的兔场进行试验。结果表明,在青岛试验兔舍的阴天条件下,双参数调控策略通过关闭水泵,提高通风量的方式降低肉兔体感温度;在晴天,湿帘启动时的湿帘理论降温幅度为(3.3±1.0)℃,高于3℃的推荐值,水泵关闭时,未观察到舍内温度升高,表明水泵运行和控制合理。在庆阳兔场,启动“防骤降措施”后舍内温度骤降时间由7 min延长至23 min,“减缓温度波动措施”可将舍内温度波动幅度由3℃降低至≤1℃;与人工调控的对照舍相比,处理舍能降低舍内昼夜温度波动,降低肉兔体温(P<0.05),使累积死亡率降低4.1%,总销售收入提高4.3%。该研究设计的多参数调控策略在不同气候条件下能充分发挥湿帘-风机降温系统的降温潜能,维持舍内环境稳定,提高经济效益。 展开更多
关键词 温度 湿度 湿帘-风机降温系统 多参数调控策略 减缓温度波动
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蜗壳型线对小型多翼离心风机性能影响的研究 被引量：1
11
作者 朱嘉靖 刘亚霖 +2 位作者 杨进科 何祥文 王军 《风机技术》 2025年第2期1-6,共6页
为探究蜗舌相位角、蜗壳基圆半径和蜗舌半径等蜗壳型线参数对小型多翼离心风机气动性能的影响,采用正交试验设计方法对9组不同蜗壳结构进行了探究。通过数值模拟计算了风机的静压和效率,并结合极差分析法探讨了三种参数对风机性能的影... 为探究蜗舌相位角、蜗壳基圆半径和蜗舌半径等蜗壳型线参数对小型多翼离心风机气动性能的影响,采用正交试验设计方法对9组不同蜗壳结构进行了探究。通过数值模拟计算了风机的静压和效率,并结合极差分析法探讨了三种参数对风机性能的影响规律,最终优选出一款性能较好的蜗壳。研究结果表明,蜗舌相位角对风机静压和效率的影响最为显著,其次为蜗壳基圆半径,蜗舌半径的影响最小。进一步分析优化设计前后的风机性能变化,结果显示优化后风机静压提高了25.44Pa,相比原始风机,静压提升幅度为26.9%;风机效率提高了4.87%。优化设计有效改善了蜗壳内部的流动状况,提升了流动均匀性,显著降低了湍流强度,并抑制了蜗舌回流现象。 展开更多
关键词 小型多翼离心风机 正交设计 蜗舌相位角 蜗壳基圆半径 蜗舌半径
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蜗舌区间隙调节对多翼离心风机噪声的影响
12
作者 殷宁芳 陈旭斌 +4 位作者 王艳辉 胡天聪 王军 施旭娜 杨筱沛 《流体机械》 北大核心 2025年第8期86-93,共8页
针对双吸多翼离心风机蜗舌处间隙回流导致效率降低的问题,提出一种间隙调节控制结构单元,安装在蜗舌近端的蜗壳前盖板和后盖板上,实现间隙调节。通过增加不同厚度的结构单元实现间隙调节,采用数值分析方法对不同间隙下的风机内部流场进... 针对双吸多翼离心风机蜗舌处间隙回流导致效率降低的问题,提出一种间隙调节控制结构单元,安装在蜗舌近端的蜗壳前盖板和后盖板上,实现间隙调节。通过增加不同厚度的结构单元实现间隙调节,采用数值分析方法对不同间隙下的风机内部流场进行仿真分析,并通过风机气动性能和噪声试验验证了间隙调节的效果。结果表明,采用间隙调节单元能有效减小蜗舌处的回流,并提高改善蜗壳静压恢复能力,同时改善叶轮前盘的回流状态,提高叶轮出口环面流量的轴向分布均匀性,从而提升叶轮做功效率;间隙调节单元轴向过厚时,会加剧蜗舌处冲击,从而导致噪声上升4.8dB;在2个间隙调节单元轴向厚度分别与叶轮前、后盘与蜗壳前、后盖板的轴向间距相等时,实测噪声可降低0.7dB,最大风量提升0.8m^(3)/min,效率提高近2%。研究可为多翼离心风机的气动性能优化与低噪声设计提供理论依据和工程实践参考。 展开更多
关键词 双吸多翼离心风机 间隙调节单元 轴向调节 气动性能 降噪
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基于绝热桥式光纤的低损耗紧凑型四芯光纤扇入扇出器件
13
作者 张骏皓 陈伟 +2 位作者 侯超奇 张庭煜 王飞 《光子学报》 北大核心 2025年第8期40-47,共8页
制备了一种绝热桥式光纤,用于制备熔融拉锥型多芯光纤扇入/扇出器件。对光纤的折射率曲线进行设计,发现了一种具有三阶折射率结构的光纤,这种光纤不仅可以通过放宽绝热准则实现超短低损耗拉锥,还能实现单模光纤和四芯光纤的模场适配。... 制备了一种绝热桥式光纤,用于制备熔融拉锥型多芯光纤扇入/扇出器件。对光纤的折射率曲线进行设计,发现了一种具有三阶折射率结构的光纤,这种光纤不仅可以通过放宽绝热准则实现超短低损耗拉锥,还能实现单模光纤和四芯光纤的模场适配。实验表明,扇入扇出器件的理论绝热临界锥角扩大到了3.23°,锥区长度缩短到了1.8 mm,制备出的扇入扇出器件在1550 nm波长下的插入损耗小于0.56 dB。在紧凑型空分复用器件的部署和光纤加工领域具有巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 空分复用 多芯光纤 熔融拉锥 扇入扇出器件
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叶轮叶片数及内外径比对多翼离心风机气动性能的影响研究
14
作者 段尚源 彭小康 +2 位作者 李廉澎 马彦鹏 刘小民 《风机技术》 2025年第1期16-21,共6页
叶轮叶片数与叶轮内外径比的匹配优化设计对提升多翼离心风机气动性能有着重要的影响。本文采用数值模拟方法,对三种不同叶片数的多翼离心风机的气动性能进行数值研究。在保持风机其它结构参数不变的情况下,分析了七种不同叶轮内外径比... 叶轮叶片数与叶轮内外径比的匹配优化设计对提升多翼离心风机气动性能有着重要的影响。本文采用数值模拟方法,对三种不同叶片数的多翼离心风机的气动性能进行数值研究。在保持风机其它结构参数不变的情况下,分析了七种不同叶轮内外径比耦合叶片数变化的多翼离心风机的内部流动特性及其相应的气动性能,揭示了叶轮叶片数和叶轮内外径比的耦合设计对多翼离心风机气动性能的影响规律。结果表明:对于叶片数分别为60,62,66的叶轮,随着叶片数的增大,多翼离心风机出口流量和全压也增大。随着内外径比的增大,多翼离心的气动性能有显著的变化;出口流量和全压呈现先增大后减小的趋势,内外径比为0.83时,出口流量和全压最大。 展开更多
关键词 多翼离心风机 叶轮 叶片数 内外径比 气动性能
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基于多源数据融合的风机选型优化方法研究 被引量：1
15
作者 白宇星 郭相 +3 位作者 王志宽 杨建成 王引迪 刘天英 《电力勘测设计》 2025年第3期8-14,37,共8页
为提升风电场效率和经济效益,构建基于多源数据融合的风机选型优化方法。通过气象站、中尺度数据库及测风塔数据融合建立风资源评估模型,对5种主流3.0 MW机型进行技术经济性对比分析,构建多目标优化模型,并采用CFD模拟及全寿命周期评估... 为提升风电场效率和经济效益,构建基于多源数据融合的风机选型优化方法。通过气象站、中尺度数据库及测风塔数据融合建立风资源评估模型,对5种主流3.0 MW机型进行技术经济性对比分析,构建多目标优化模型,并采用CFD模拟及全寿命周期评估验证结果。研究表明,该方法将风速预测误差降至3%以内,E机型在低风速、高湍流下综合表现最佳,功率系数达0.487,项目收益率置信区间为10.2%~14.8%,该结果可为风电场规划提供科学支持。 展开更多
关键词 风机选型 多源数据融合 多目标优化模型
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连续穿刺注射法与扇形注射对穿刺部位皮肤的影响
16
作者 吴维子 呼宇 +4 位作者 张璐钰 游喜达 张雨晨 吴成杰 毕振宇 《中国临床解剖学杂志》 北大核心 2025年第6期693-696,共4页
目的 探究连续穿刺和扇形注射法两种常用的注射方式对于穿刺部位的影响。方法 采取连续穿刺和扇形注射法两种不同的穿刺方法,对C57小鼠进行模拟穿刺注射操作,观察两种不同注射方式对于穿刺部位外观、组织学和分子蛋白学的影响。结果 两... 目的 探究连续穿刺和扇形注射法两种常用的注射方式对于穿刺部位的影响。方法 采取连续穿刺和扇形注射法两种不同的穿刺方法,对C57小鼠进行模拟穿刺注射操作,观察两种不同注射方式对于穿刺部位外观、组织学和分子蛋白学的影响。结果 两种不同方式穿刺注射1周后,小鼠穿刺部位大体外观未见明显差异,HE染色均未表现出明显的炎症反应,RT-qPCR检测炎症相关因子表示水平无统计学差异(P>0.05)。结论 连续穿刺注射和扇形注射在小鼠伤口愈合、组织学变化及炎症因子表达方面未表现出显著差异。 展开更多
关键词 注射美容 连续穿刺注射法 扇形注射法
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百兆瓦级压缩空气储能电机轴流风扇多目标优化设计
17
作者 闫浩洋 孙亚隆 陈江义 《热能动力工程》 北大核心 2025年第11期84-91,共8页
作为压缩空气储能电机冷却系统的关键部件,轴流风扇的性能直接影响电机的散热效果。为提升散热效果,以轴流风扇在流量27.5 m^(3)/s工况下的全压和全压效率为优化目标,以风扇的叶片数量、安装角和旋转角为设计变量,对风扇结构进行优化。... 作为压缩空气储能电机冷却系统的关键部件,轴流风扇的性能直接影响电机的散热效果。为提升散热效果,以轴流风扇在流量27.5 m^(3)/s工况下的全压和全压效率为优化目标,以风扇的叶片数量、安装角和旋转角为设计变量,对风扇结构进行优化。采用拉丁超立方抽样法选取设计点,通过CFD仿真计算样本集,分别建立了Kriging模型、多项式响应面模型和径向基函数模型,在对比3个代理模型的预测精度后,选用Kriging模型并结合非支配排序遗传算法(NGSA-Ⅱ)求得Pareto前沿解集。通过优劣解距离法(TOPSIS)寻优得到最优结构参数,优化后的风扇全压和全压效率分别提升了93.7%和2.1%。进一步研究风扇在多工况下的性能,结果表明:在20~32.5 m^(3)/s流量范围内,优化后风扇的全压和全压效率均得到提升。 展开更多
关键词 轴流风扇 代理模型 多目标优化 计算流体力学 全压 全压效率
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对旋风机双排叶片耦合多目标优化及特性分析
18
作者 张昕雨 姜华 宫武旗 《煤矿安全》 北大核心 2025年第7期194-204,共11页
为提高矿用对旋风机气动性能,保障井下安全工作环境,基于前馈神经网络代理模型和遗传算法进行对旋风机双排对旋叶片耦合多目标优化。首先,参数化建模对旋风机2级叶片,选取各叶高截面安装角和中弧线控制参数作为高维优化变量;其次,在高... 为提高矿用对旋风机气动性能,保障井下安全工作环境,基于前馈神经网络代理模型和遗传算法进行对旋风机双排对旋叶片耦合多目标优化。首先,参数化建模对旋风机2级叶片,选取各叶高截面安装角和中弧线控制参数作为高维优化变量;其次,在高维决策空间进行拉丁超立方采样得到决策样本集,通过数值仿真求解决策样本集对应的气动样本集;运用样本集数据构建神经网络代理模型,结合遗传算法优化神经网络的权值和阈值,提高代理模型的泛化能力;以小流量、设计流量、大流量工况下对旋风机整机全压效率最大为优化目标,采用遗传算法全局寻优输出帕累托解集,确定全工况对旋风机整机全压效率提升最大的几何参数组合,得到优化后对旋风机模型;运用数值仿真验证优化结果,对比分析优化前后对旋风机气动性能和流场分布情况。结果表明:对旋风机在小流量、设计流量、大流量工况下整机全压效率分别提高了0.59%、0.88%、1.21%,稳定运行工况范围明显拓宽;优化后第1级叶片安装角的增大在提高流动稳定性的同时带来部分能量损失,第2级叶片安装角减小,叶片做功能力增大,叶轮气动效率提高;优化后2级叶片叶顶附近高熵区范围和熵值减小,流动分离和尾迹损失现象减弱,叶顶截面相对速度分布改善,对旋风机对流量变化的适应性增强。 展开更多
关键词 对旋风机 参数化建模 神经网络 遗传算法 多目标优化
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考虑偏心与轴承刚度影响的风机轴系结构优化
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作者 景雪晖 牛征 高鸿嵚 《风机技术》 2025年第6期72-79,共8页
散热风机是输电换流站冷却系统温度调控的关键组件,长期处于高温、粉尘等恶劣工况,易引发风机轴系剧烈振动及轴承损坏问题。本文对某换流站散热风机主轴轴系进行研究,采用响应曲面设计方法(RSM)构建风机轴系受力与振动的多目标优化模型... 散热风机是输电换流站冷却系统温度调控的关键组件,长期处于高温、粉尘等恶劣工况,易引发风机轴系剧烈振动及轴承损坏问题。本文对某换流站散热风机主轴轴系进行研究,采用响应曲面设计方法(RSM)构建风机轴系受力与振动的多目标优化模型,选取轴承负荷、各轴承负荷均匀度及双轴承振动响应作为优化目标,通过多目标遗传算法进行求解与评估,获得初步综合优化方案。其次,通过仿真建模分析轴承刚度与轴系振动的关联特性,推导出轴承刚度的合理区间范围:轴向刚度在20000~50000N/mm,径向刚度在20000~40000N/mm。 展开更多
关键词 散热风机 多目标优化 偏心距 轴承刚度 载荷 振动
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波浪状蜗舌对前向多翼离心风机流声性能的影响研究
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作者 凌敬 白骏 +3 位作者 秦康 胡晨阳 李婧 毛义军 《风机技术》 2025年第5期42-48,共7页
针对家用空调风管机对低噪声与高性能的双重需求,探讨一种波浪状蜗舌结构对前向多翼离心风机流声性能的影响,旨在揭示其降噪机理并分析其气动性能,为低噪声风机设计提供新思路。采用数值模拟方法,对采用原始圆弧蜗舌与波浪状蜗舌的双吸... 针对家用空调风管机对低噪声与高性能的双重需求,探讨一种波浪状蜗舌结构对前向多翼离心风机流声性能的影响,旨在揭示其降噪机理并分析其气动性能,为低噪声风机设计提供新思路。采用数值模拟方法,对采用原始圆弧蜗舌与波浪状蜗舌的双吸式风机系统进行对比研究。结果表明:波浪状模型使静压效率从24.6%降至17.2%,流量减少8.8%,但远场辐射噪声总声压级降低5.6dB。流场机理分析表明,该设计有效提升了蜗舌区及蜗壳出口的流动均匀性,并显著抑制了蜗舌、叶片前缘等关键区域的非定常压力脉动强度,从而降低噪声源能量。 展开更多
关键词 多翼离心风机 蜗舌 气动性能 噪声
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