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国家自然科学基金(51106099): 作品数：42 被引量：134H指数：6; 相关作者：陈二云杨爱玲赵改平方新果李国平更多>>; 相关机构：上海理工大学上海船舶设备研究所上海市杨浦区中心医院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金上海市科委科研计划项目上海市教育委员会创新基金更多>>; 相关领域：动力工程及工程热物理医药卫生机械工程航空宇航科学技术更多>>

小型工业汽轮机调节级变负荷特性分析被引量：3: 2020年; 部分进汽以及变工况运行是小型工业汽轮机调节级流场及转子受力复杂的重要原因。本文采用计算流体力学方法对调节级整级模型进行数值计算,研究负荷变化对调节级内部流动特性和汽流激励力特性的影响。研究表明:负荷对调节级内部流体流动影响较大,动、静叶的总压损失系数与负荷呈负相关,即负荷越小损失系数越大;喷嘴隔断大小对动叶受力影响很大,隔断大,动叶受力会在经过隔断时发生骤变,隔断小,对动叶受力几乎没有影响;随着负荷的减小,轴向汽流力和周向汽流力都呈现出逐渐增大的趋势;动叶轴向汽流力和周向汽流力低频激振的基频都是193.05 Hz,与汽轮机轴频有关。; 周海飞杨爱玲陈二云韩艳龙; 关键词：汽轮机调节级部分进汽激励力

颈胸段脊柱全脊椎切除术后不同固定方式的有限元分析被引量：2: 2015年; 目的基于CT图像对人体颈胸段脊柱C5-T2节段进行三维模型重建，采用有限元方法探究椎弓根螺钉、钛网和钢板等不同内固定器械组合对颈胸段脊柱全脊椎切除（total spondylectomy，TS）术后稳定性的影响及内固定器械的应力分布。方法建立颈胸段脊柱C5-T2节段健康完整模型，并通过与体外实验关节活动度（rangeofmotion，ROM）结果对比验证模型有效性。在健康完整模型基础上，建立颈椎C7节段行TS后的4种重建模型：TM＋AP＋DPS模型（钛网＋前路钢板＋后路双节段椎弓根螺钉固定），TM＋AP＋SPS模型（钛网＋前路钢板＋后路单节段椎弓根螺钉固定）；TM＋DPS模型（钛网＋后路双节段椎弓根螺钉固定）；AP＋DPS模型（前路钢板＋后路双节段椎弓根螺钉固定），并分析各重建模型在前屈、后伸、左右侧弯和左右扭转时的ROM及内固定器械的应力分布情况。结果TS术后重建会大幅度降低重建节段ROM，模型的重建节段ROM均下降超过93％，后路单节段螺钉固定时，钛网出现应力集中现象。结论4种模型重建节段固定效果相近，后路双节段螺钉固定的3种模型中内固定器械应力分布较为平均，模型整体稳定性优于后路单节段固定模型。; 方新果赵改平王晨曦柏磊磊陈二云赵庆华; 关键词：颈胸段脊柱全脊椎切除内固定应力分布有限元分析

刨根波齿前缘叶片降噪机理特性研究被引量：3: 2019年; 为了减小叶片压力脉动,降低叶片自噪声的产生,采用大涡模拟(LES)与FW-H混合方法,对雷诺数为2×10~5、攻角为5°下的叶片进行数值模拟,研究刨根波齿前缘叶片降噪机理,分析了刨根波齿前缘叶片的瞬态流场与声场特性。结果表明:刨根波齿前缘叶片在前缘处加速了流体流动速度,能更好地调控流场减小分离涡;叶片的尾迹涡厚度变薄,并随着挤压和拉伸,大尺度涡破碎成小尺度涡,涡系结构更加紧致;刨根波齿前缘结构降低了叶片表面的压力脉动,且具有良好的降噪效果,在中低频呈现出宽频特性,总声压级最大可降低9 dB。; 张广陈二云杨爱玲陈源; 关键词：压力脉动

尾缘双穿孔对翼型性能影响研究被引量：3: 2019年; 相关研究表明多孔尾缘在降低翼型噪声的同时,对其气动性能也有一定影响,且穿孔几何尺寸和位置是影响尾缘翼型噪声与气动特性的重要参数。针对NACA65019翼型,在来流雷诺数Re=2×10^5条件下,采用计算流体力学方法研究具有不同穿孔孔径和位置的尾缘双穿孔翼型绕流特征和噪声特性,并通过部分实验验证模拟的可靠性。研究结果表明:尾缘双穿孔翼型在小攻角下,升阻比较原翼型有较明显的提升,当来流攻角大于12°后,升阻比开始小于原翼型;在一定来流攻角范围内,尾缘双穿孔翼型可延迟吸力面分离,降低吸力面边界层厚度;边界层厚度的降幅与穿孔孔径、穿孔位置密切相关,最大可达28.8%。根据相关声学理论模型,分析了穿孔孔径及位置对尾缘双穿孔翼型噪声特性的影响,经数值研究表明:α=6°时,在100~7kHz频率范围,不同的尾缘双穿孔翼型相较于原翼型噪声降低最高可达10.7dB;d=1.0mm和Xc/c=0.82翼型效果最佳。; 马扬杨爱玲陈二云; 关键词：数值模拟气动特性边界层

脊柱颈胸结合部C5-T2三维有限元建模与验证被引量：5: 2015年; 目的基于CT图像数据建立人体脊柱颈胸结合部C5-T2的三维有限元模型,并验证模型的正确性和有效性。方法采用Mimics、Geomagic和Hypermesh软件对人体脊柱颈胸结合部C5-T2椎体进行三维重建、模型修复和有限元前处理,对模型顶面施加±0.5、1、1.5、2 N·m扭矩,用于模拟人体前屈和后伸活动时所产生的载荷作用,使用ANSYS软件计算脊柱颈胸结合部C5-T2节段在前屈和后伸承受扭矩载荷作用时的关节活动度（range of motion,ROM）,将计算结果与前人研究结果进行对比分析。结果人体脊柱颈胸结合部C5-T2三维模型中C5-6、C6-7、C7-T1和T1-2各节段椎体在1 N·m载荷作用下,前屈时ROM分别为4.30°、3.21°、1.66°和1.41°,后伸时ROM分别为3.47°、2.86°、0.96°和0.92°。前屈时最大应力出现在椎体前缘,后伸时椎体后缘出现较大应力。ROM和应力分布的趋势与前人研究结果相一致。结论建立的脊柱颈胸结合部三维模型精确逼真,符合脊柱颈胸结合部的生物力学特性,模拟结果可为临床病理研究和颈胸部手术术式的评价提供理论依据。; 赵改平方新果王晨曦柏磊磊赵庆华许世雄陈二云; 关键词：颈椎胸椎力学特性

人体腰椎L4～5节段有限元建模及分析被引量：15: 2014年; 本文基于CT图像数据结合图像处理软件建立人体腰椎L4～5节段有限元模型，进行前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况下的生物力学特性分析。首先，选择一名正常志愿者腰椎L4～5节段的CT图像数据建立三维模型，模型包括椎体、椎间盘、软骨终板、连接韧带和小关节突关节等部分，在前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况加载下进行生物力学性能的分析。结果表明，建立的腰椎模型几何形态逼真且验证有效，在500、1000、1500和2000N分布压力下，腰椎L4～5有限元模型的轴向位移分别为0．23、0．47、0．76、1．02mm，与前人在相同条件下离体实验和有限元分析的研究相近，几种情况下腰椎整体及椎间盘的应力分布符合腰椎的生物力学特性。因此，本文所建立的腰椎L4～5节段有限元模型能有效地模拟腰椎的生物力学特性，为后续腰椎植入物的生物力学性能研究奠定良好的基础。; 颜文涛赵改平方新果郭昊翔马童凃意辉; 关键词：有限元建模生物力学特性

翼型表面随行波结构流动控制的数值研究: 2022年; 针对翼型表面的流动分离,采用数值模拟方法研究随行波结构流动控制的机制。为了验证计算方法的可靠性,将翼型表面静压曲线与实验测试结果进行对比,发现两者吻合程度较好。数值计算结果表明,适当增加随行波的相对弦长长度,有助于改善翼型的气动性能。当攻角小于3°时,随行波位于分离点之前,沟槽内形成顺时针旋转的二次涡,有助于加速边界层低速条带;在大攻角下,随行波位于分离点之后,顺时针卷起的分离涡在沟槽内形成逆时针旋转的二次涡,与分离涡互为反向涡对,减小了尾缘分离区范围。翼型表面随行波能有效地控制边界层流动。; 陈源陈二云杨爱玲张广; 关键词：气动性能分离涡沟槽

扩压器叶片前缘开槽结构降噪特性研究被引量：1: 2019年; 采用大涡模拟技术以及FW-H积分方法数值模拟离心鼓风机内的非定常湍流场及其远场辐射噪声,研究了扩压器叶片前缘开槽参数对离心鼓风机噪声的影响规律及作用机理。结果表明:带有开槽结构的扩压器可抑制或延缓扩压器叶片表面的附面层分离,起到均匀流动的作用,从而抑制流动噪声源的产生;离心鼓风机的噪声性能与叶片前缘开槽几何参数相关,当相对槽长L/C=0.3、相对槽高h/H=0.1时,测点总声压级最大可降低20 dB;从整体上看,固定相对槽长、改变相对槽高的模型降噪效果要优于固定相对槽高、改变相对槽长的模型。; 肖鹏飞杨爱玲陈二云; 关键词：离心鼓风机扩压器降噪

仿生轴流风机气动噪声特性的实验研究: 2022年; 针对轴流风机工作时产生的气动噪声问题,运用仿生学原理对某轴流风机叶轮进行了仿生改型设计,分别得到了尾缘锯齿式单结构仿生叶轮的轴流风机和前缘波齿、尾缘锯齿及表面脊状三结构耦合仿生叶轮的轴流风机。对两类风机以及原型风机进行了气动与噪声实验,获得了风机的气动性能与辐射噪声的频谱特性。测试结果表明:两类仿生风机的全压在全流量范围内均有不同程度的下降,最高下降达27%,但尾缘锯齿风机可以提高中小流量工况下的效率,而三结构耦合仿生风机效率低于原型风机;两类仿生风机产生的辐射噪声A声级均低于原型光滑叶轮风机,且尾缘锯齿风机降噪效果优于耦合仿生风机,并且比A声级最大降噪值为1.58 dB;尾缘锯齿沿展向的分布长度越长,效率越高,降噪效果也越佳。; 印玮杨爱玲陈二云卢程程; 关键词：轴流风机气动噪声

孔型及倾斜角对穿孔叶片气动和噪声特性的影响被引量：2: 2021年; 针对叶片尾缘穿孔对气动及噪声特性的影响,基于NACA65019叶片,在雷诺数Re=2×10^(5)条件下,采用大涡模拟和FW-H方法研究孔型和倾斜角对叶片气动特性、绕流流场和噪声特性的影响规律,并选择降噪效果较好的穿孔模型应用到小型轴流风机上,对穿孔风机进行试验。结果表明:当穿孔倾斜角为30°时,在一定攻角范围内(α≤10°),圆柱型穿孔叶片气动性能最接近原始叶片,并且该穿孔叶片总声压级降低可达9 dB。这是由于穿孔叶片有效抑制了涡量沿叶片表面法向的发展,加速了尾缘涡沿流动方向的能量衰减,且穿孔形成的射流使大尺度的涡破碎形成小尺度的涡,衰减波动力,降低了气动噪声。; 王善彬杨爱玲李国平李国平陈二云; 关键词：涡量声压级

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