1、項(xiàng)目名稱：復(fù)雜空氣分分離類成成套裝備備超大型型化與低低能耗化化的關(guān)鍵鍵科學(xué)問問題首席科學(xué)家家：譚建榮 浙浙江大學(xué)學(xué)起止年限：2011.1至220155.8依托部門：教育部 浙江省省科技廳廳二、預(yù)期目目標(biāo)1 總體目目標(biāo)針對(duì)國家重重大工程程建設(shè)與與重要工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)對(duì)復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備的重大大戰(zhàn)略需需求，研研究復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備超大型型化與低低能耗化化中的關(guān)關(guān)鍵科學(xué)學(xué)問題，揭揭示低能能耗驅(qū)動(dòng)動(dòng)大尺度度混合流流復(fù)雜界界面形成成規(guī)律，構(gòu)構(gòu)建超大大型化復(fù)復(fù)雜空氣氣分離類類成套裝裝備的多場(chǎng)耦耦合與多變量量關(guān)聯(lián)設(shè)設(shè)計(jì)理論論，探明明高可靠靠性復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備關(guān)鍵機(jī)機(jī)組關(guān)鍵鍵

2、部機(jī)長壽壽命與穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)行行機(jī)理。在在全過程程大尺度度混合流流界面的的能量遷遷移分析析、多工工況多參參數(shù)多場(chǎng)場(chǎng)耦合設(shè)設(shè)計(jì)、多多機(jī)組多多部機(jī)壽壽命均衡衡設(shè)計(jì)與與保質(zhì)制制造等方方面取得得源頭創(chuàng)創(chuàng)新成果果，使我我國復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備超大型型化與低低能耗化化研究達(dá)達(dá)到世界界先進(jìn)水水平。同同時(shí)，為為國家培培養(yǎng)一批批從事復(fù)復(fù)雜空氣氣分離類類成套裝裝備研究究、設(shè)計(jì)計(jì)與制造的的青年學(xué)學(xué)術(shù)帶頭頭人和研研究骨干干。2 五年預(yù)預(yù)期目標(biāo)標(biāo)1）在理論論研究方方面：通過本項(xiàng)目目研究，為為8122萬等級(jí)級(jí)復(fù)雜空空氣分離離類成套套裝備設(shè)設(shè)計(jì)制造造的關(guān)鍵鍵技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新提供供理論與與方法支支撐：掌握臨界和和超臨界界狀態(tài)空

3、空氣物性性參數(shù)，揭揭示空分分成套裝裝備內(nèi)部部多相流流體的非非定常流流動(dòng)演化化機(jī)理，探索非平衡狀態(tài)下全過程大尺度混合流復(fù)雜界面的漸變形成規(guī)律；揭示壓縮機(jī)機(jī)、膨脹脹機(jī)等高高速透平平轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)在多多場(chǎng)耦合合作用下下的非線線性振動(dòng)動(dòng)特性與與系統(tǒng)故故障特征征的映射射關(guān)系，建立連續(xù)離散混合動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)一表征理論，揭示空分成套裝備機(jī)電、汽液、流固及熱固多場(chǎng)耦合的作用機(jī)理與解耦機(jī)制。掌握超大型型空分成成套裝備備多機(jī)組組參數(shù)跨跨學(xué)科關(guān)關(guān)聯(lián)機(jī)理理，揭示示機(jī)組界界面參數(shù)數(shù)的相互互作用及及其傳遞遞規(guī)律，為為空分成成套裝備備多性能能關(guān)聯(lián)設(shè)設(shè)計(jì)與工工藝關(guān)聯(lián)聯(lián)設(shè)計(jì)提提供理論論基礎(chǔ)；揭示復(fù)雜工工況下超超大型空空分成套套裝備關(guān)

4、關(guān)鍵機(jī)組組高可靠靠性長壽壽命機(jī)理理；揭示示關(guān)鍵零零部件多多尺度高高精度保保質(zhì)制造造機(jī)理，闡闡明零部部件質(zhì)量量特性與與機(jī)組、成成套裝備備性能的的映射規(guī)規(guī)律，為為超大型型空分成成套裝備備穩(wěn)定可可靠運(yùn)行行提供理理論與方方法基礎(chǔ)礎(chǔ)。2）在工程程應(yīng)用技技術(shù)方面面:在若干關(guān)鍵鍵技術(shù)上上取得創(chuàng)創(chuàng)新和突突破，使使我國超超大型、低低能耗空空氣分離離類成套套裝備研研發(fā)水平平躋身于于世界前前列，通通過成果果轉(zhuǎn)化提提高超大大型、低低能耗空空氣分離離類成套套裝備的的自主設(shè)設(shè)計(jì)與制制造能力力。實(shí)現(xiàn)8112萬等級(jí)復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備自主設(shè)設(shè)計(jì)，氧氧氣純度度99.6% 以上，適適應(yīng)155%變負(fù)負(fù)荷運(yùn)行行，外壓壓縮流

5、程程單位氧氧產(chǎn)量電電耗0.3655-0.38kkWh?；旌瞎べ|(zhì)的摩爾組分?jǐn)?shù)據(jù)精確到0.1ppm，物性庫計(jì)算值基本誤差在0.5%以內(nèi)。建立空分成成套裝備備關(guān)鍵機(jī)組組不同結(jié)結(jié)構(gòu)的流流場(chǎng)分布布模型；突破多多軸齒式式循環(huán)增增壓機(jī)、高強(qiáng)度特長特寬板翅式換熱器等核心機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)，形成多軸齒式循環(huán)增壓機(jī)、大型低溫透平膨脹機(jī)與離心增壓機(jī)的熱力性能、氣動(dòng)性能描述與動(dòng)態(tài)仿真方法，實(shí)現(xiàn)高速透平機(jī)械能耗控制與性能預(yù)測(cè)；實(shí)現(xiàn)高可靠靠性的空空氣分離離類成套套裝備關(guān)關(guān)鍵零部部件多尺尺度高精精度保質(zhì)質(zhì)加工與與質(zhì)量控控制技術(shù)術(shù)；創(chuàng)建建空分成成套裝備備核心零零部件多多源多工工序質(zhì)量量診斷、控控制與補(bǔ)補(bǔ)償方法法體系。構(gòu)建超大

6、型型空分成成套裝備備關(guān)鍵機(jī)組組性能實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，為空分成套裝備關(guān)鍵機(jī)組性能分析、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷與穩(wěn)定運(yùn)行提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在國內(nèi)外重重要刊物物上發(fā)表表論文3300篇篇以上，其中SSCI/EI收收錄2000篇以以上；申申請(qǐng)發(fā)明明專利220330項(xiàng)；形成一一支具有有國際影影響的從從事空氣氣分離裝裝備理論論與技術(shù)術(shù)研究的的隊(duì)伍，培培養(yǎng)一批批優(yōu)秀中中青年人人才，包包括站在在國際前前沿的學(xué)學(xué)術(shù)帶頭頭人12人，博博士后、博博士和碩碩士生1150人人。三、研究方方案1、學(xué)術(shù)思思路本項(xiàng)目的學(xué)學(xué)術(shù)思想想是針對(duì)對(duì)復(fù)雜空空氣分離離類成套套裝備超超大型化化、低能能耗化的的核心技技術(shù)，圍圍繞三個(gè)個(gè)關(guān)鍵科科學(xué)問題題，開展展六

7、個(gè)方方面的研研究工作作，在全全過程大大尺度混混合流界面的的能量遷遷移分析析、多工工況多學(xué)學(xué)科多參參數(shù)耦合合設(shè)計(jì)、多多機(jī)組壽壽命均衡衡設(shè)計(jì)與與保質(zhì)制制造等方方面取得得源頭創(chuàng)創(chuàng)新成果果。工作作思路如如圖1所所示。設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)制造需求空氣分離成套裝備超大型化適應(yīng)節(jié)能減排需要的低耗化復(fù)雜工況極端使役條件下的高可靠性關(guān)鍵科學(xué)問題低能耗驅(qū)動(dòng)的大尺度混合流復(fù)雜界面漸變形成規(guī)律高可靠性關(guān)鍵部機(jī)的壽命均衡設(shè)計(jì)與穩(wěn)定運(yùn)行理論超大型化多機(jī)組多變量關(guān)聯(lián)的場(chǎng)分離與場(chǎng)耦合原理主要研究內(nèi)容1. 大尺度混合流與非定常流動(dòng)界面形成規(guī)律2. 大型裝備中動(dòng)力學(xué)非線性耦合機(jī)理3. 復(fù)雜工況多機(jī)組多變量關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)理論4. 多機(jī)組同步穩(wěn)定與壽

8、命均衡設(shè)計(jì)原理5. 關(guān)鍵部機(jī)高強(qiáng)度大構(gòu)件保質(zhì)制造技術(shù)6. 超大型空分裝備性能實(shí)驗(yàn)、仿真與集成機(jī)械、低溫、力學(xué)、信息、化工等領(lǐng)域綜合交叉圖1 項(xiàng)目整體學(xué)術(shù)思路源頭創(chuàng)新成果全過程大尺度混合流界面的能量遷移分析理論多工況多學(xué)科多參數(shù)耦合設(shè)計(jì)理論多機(jī)組壽命均衡設(shè)計(jì)與保質(zhì)制造技術(shù)空分裝備性能數(shù)字化仿真與綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)2、技術(shù)途途徑本項(xiàng)目的技技術(shù)途徑徑是結(jié)合合制造科科學(xué)的研研究前沿沿和復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備的發(fā)展展趨勢(shì)，從從超大型型空分成成套裝備備設(shè)計(jì)制制造的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)中凝煉煉科學(xué)問問題，采采取理論論研究、規(guī)規(guī)律探索索與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)證相相結(jié)合、前前沿技術(shù)術(shù)研究與與工程應(yīng)應(yīng)用示范范相結(jié)合合的方式式，集中

9、中和融合合高等學(xué)學(xué)校和裝裝備制造造企業(yè)各各自的優(yōu)優(yōu)勢(shì)，開開展復(fù)雜雜空分成成套裝備備超大型型化與低低能耗化化設(shè)計(jì)制制造的關(guān)關(guān)鍵科學(xué)學(xué)理論和和核心設(shè)設(shè)計(jì)制造造技術(shù)研研究，并并將研究究成果用用于指導(dǎo)導(dǎo)工程實(shí)實(shí)踐。3、特色與與創(chuàng)新1）項(xiàng)目特特色多學(xué)科綜合合交叉：復(fù)雜空空氣分離離類成套套裝備超超大型化化、低能能耗化與與高可靠靠性設(shè)計(jì)計(jì)制造的的關(guān)鍵科科學(xué)問題題涉及學(xué)學(xué)科廣泛泛，必須須用多學(xué)學(xué)科交叉叉的研究究模式加加以解決決。通過過低溫、力力學(xué)、化化工學(xué)科科的交叉叉，解決決低能耗耗驅(qū)動(dòng)的的大尺度度混合流流復(fù)雜界面面漸變形形成規(guī)律律與能量量遷移機(jī)機(jī)理；通通過機(jī)械械設(shè)計(jì)、信信息學(xué)科科的交叉叉，解決決超大型型化空

10、分分成套裝裝備非線線性動(dòng)力力學(xué)耦合合與多工況況多學(xué)科科多參數(shù)數(shù)關(guān)聯(lián)設(shè)設(shè)計(jì)問題題；通過過機(jī)械制制造、低低溫、力力學(xué)學(xué)科科的交叉叉，解決決復(fù)雜空空氣分離離類成套套裝備運(yùn)運(yùn)行穩(wěn)定定、關(guān)鍵鍵零部件件壽命均均衡及關(guān)關(guān)鍵機(jī)組組保質(zhì)制制造問題題。原始創(chuàng)新與與集成創(chuàng)創(chuàng)新相結(jié)結(jié)合：在在深低溫溫混合流流多相傳傳熱傳質(zhì)質(zhì)理論、裝備非線性動(dòng)力學(xué)場(chǎng)分離與場(chǎng)耦合機(jī)理、多變量多參數(shù)跨尺度異域關(guān)聯(lián)機(jī)理、多機(jī)組壽命均衡與保質(zhì)制造技術(shù)等方面形成原創(chuàng)性成果的基礎(chǔ)上，通過多學(xué)科多系統(tǒng)技術(shù)成果融合匯聚，在812萬等級(jí)超大型空分成套裝備設(shè)計(jì)制造中實(shí)現(xiàn)集成創(chuàng)新，為形成具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品提供科學(xué)技術(shù)支撐?；A(chǔ)研究與與裝備應(yīng)應(yīng)用相結(jié)結(jié)合：從

11、從復(fù)雜空空氣分離離類裝備備超大型型化與低低能耗化化自主設(shè)設(shè)計(jì)制造造中提煉煉科學(xué)問問題，解解決超大大型、低低能耗復(fù)復(fù)雜空分分成套裝裝備在機(jī)機(jī)理、設(shè)設(shè)計(jì)、制制造與運(yùn)運(yùn)行中的的關(guān)鍵技技術(shù)問題題，在國國內(nèi)空分分裝備制制造的龍龍頭企業(yè)業(yè)杭州杭杭氧股份份有限公公司的產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)發(fā)中實(shí)現(xiàn)應(yīng)應(yīng)用驗(yàn)證證，保證證了基礎(chǔ)礎(chǔ)研究有有明確的的載體。2）項(xiàng)目創(chuàng)創(chuàng)新采用深低低溫多相相傳熱傳傳質(zhì)理論論和多相相流動(dòng)交交互作用用理論研研究超大大型、低低能耗空空分裝備備空分過過程能量量流動(dòng)規(guī)規(guī)律，建建立以HHelmmholltz自自由能為為狀態(tài)參參數(shù)基準(zhǔn)準(zhǔn)，以格格魯尼森森數(shù)為準(zhǔn)準(zhǔn)則的仿仿生進(jìn)化化熱力學(xué)學(xué)優(yōu)化方方法，以以重正化化群理論

12、論約束臨臨界區(qū)熱熱物理奇奇異性為為基礎(chǔ)的的深低溫溫空分混混合流體體狀態(tài)方方程與新新型混合合法則。采用全三元元可控渦渦理論及及非定常常流固耦耦合理論論，研究究大型離心心壓縮機(jī)機(jī)內(nèi)能量量遷移規(guī)規(guī)律，揭揭示葉輪輪內(nèi)流體體狀態(tài)控控制與葉葉片光滑滑可加工工性之間間的關(guān)聯(lián)聯(lián)特性,提出低低能耗大大壓比高高可靠性性空壓機(jī)機(jī)設(shè)計(jì)制制造新方方法，突突破國外外在先進(jìn)進(jìn)空壓機(jī)機(jī)技術(shù)方方面的封封鎖。提出基于于數(shù)值與與幾何相相結(jié)合的的空分成成套裝備備多機(jī)組關(guān)聯(lián)聯(lián)、多層層次分析析和多參參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)，揭揭示機(jī)組組界面多多變量多多參數(shù)的的關(guān)聯(lián)機(jī)機(jī)理以及及機(jī)組界界面多變變量傳遞遞規(guī)律，解決跨機(jī)機(jī)組的機(jī)機(jī)電/汽汽液/流流固/熱固

13、多多場(chǎng)耦合與與多學(xué)科科關(guān)聯(lián)的的16000多個(gè)個(gè)主要設(shè)設(shè)計(jì)變量量、1220000多個(gè)設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)的計(jì)算算與分析析難題。以質(zhì)量-性能均均衡設(shè)計(jì)計(jì)原理為為基礎(chǔ)，揭示超大流量、高強(qiáng)度、大尺度關(guān)鍵機(jī)組關(guān)鍵部機(jī)的可靠性與壽命預(yù)測(cè)機(jī)理，闡明其服役性能退化機(jī)理及質(zhì)量-性能-壽命的演化規(guī)律，解決關(guān)鍵機(jī)組關(guān)鍵部機(jī)高強(qiáng)度大構(gòu)件保質(zhì)制造難題，建立全壽命周期的空分成套裝備穩(wěn)定運(yùn)行理論體系。4、可行性性分析復(fù)雜空氣分分離類成成套裝備備是大型型鋼鐵工工程、大大型乙烯烯工程、大大型合成成氨工程程、大型型甲醇工工程、大大型火電電工程等等國家重重大工程程必需的的重大技技術(shù)裝備備。特別別是近年年來，大大型冶煉煉、大型型石化、大大型

14、火電電等重要要行業(yè)的的集約化化發(fā)展，對(duì)對(duì)空分裝裝備提出出了超大大型化、低低能耗化化與高可可靠性的的需求，超大型低能耗空氣分離類成套裝備自主設(shè)計(jì)制造已成為國家重大需求。一直以來，項(xiàng)目牽頭單位浙江大學(xué)與項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位國內(nèi)空分裝備制造的龍頭企業(yè)杭州杭氧股份有限公司開展了緊密合作，共同承擔(dān)了國家863計(jì)劃目標(biāo)導(dǎo)向課題，對(duì)復(fù)雜空氣分離類成套裝備的快速響應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了研究，同時(shí)，項(xiàng)目牽頭單位浙江大學(xué)還承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)大型成套裝備制造質(zhì)量控制理論進(jìn)行研究。項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位西安交通大學(xué)在壓縮機(jī)及膨脹機(jī)領(lǐng)域開展了系統(tǒng)深入的工作，建立了空分系統(tǒng)、低溫液氮系統(tǒng)和低溫透平膨脹機(jī)及低溫Wilson

15、點(diǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在我國多組分復(fù)雜化工介質(zhì)離心壓縮機(jī)氣動(dòng)性能閉式試驗(yàn)臺(tái)上積累了大量多組份介質(zhì)透平壓縮機(jī)復(fù)雜工況內(nèi)流機(jī)理試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其模型，將科研成果轉(zhuǎn)化成具有世界先進(jìn)水平的一拖二原料空壓機(jī)與多軸循環(huán)增壓機(jī)聯(lián)合機(jī)組以及節(jié)能型空分單軸等溫型原料空壓機(jī)。項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位東北大學(xué)在設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性設(shè)計(jì)方法、機(jī)械系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)、大型裝備安全壽命設(shè)計(jì)等方面擁有雄厚的科研和開發(fā)能力，可進(jìn)行大型壓縮機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等空分關(guān)鍵配套裝備的研究與設(shè)計(jì)。項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位上海交通大學(xué)在非線性振動(dòng)與控制、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)和故障診斷等方面進(jìn)行了大量的研究，擁有大型設(shè)備轉(zhuǎn)子系統(tǒng)10：1實(shí)驗(yàn)裝備、氣流激振轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)裝備和Bently轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系

16、統(tǒng)。項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位華中科技大學(xué)在復(fù)雜裝備多領(lǐng)域物理統(tǒng)一建模等方面開展了深入的研究，提出了多領(lǐng)域約束融合理論，研發(fā)了多領(lǐng)域物理建模與仿真平臺(tái)原型Mworks。項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位大連理工大學(xué)在大型工業(yè)裝備強(qiáng)度與可靠性分析方面取得了一批重要的研究成果，積累了雄厚的研究基礎(chǔ)。項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位中國計(jì)量學(xué)院在空氣流動(dòng)的數(shù)值仿真與測(cè)試、多相流體力學(xué)、旋渦模擬與控制等方面取得了一批重要的研究成果。項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位杭州杭氧股份有限公司是亞洲最大的空分裝備設(shè)計(jì)制造企業(yè)，是我國重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化基地，也是我國空分裝備行業(yè)唯一一家國家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品開發(fā)、制造基地，擁有國家級(jí)技術(shù)中心。2008年12月寶鋼與杭氧股份有限公

17、司等聯(lián)合設(shè)計(jì)制造了國內(nèi)第一套最高等級(jí)6萬等級(jí)空分裝備。上述項(xiàng)目聯(lián)合申報(bào)單位的相關(guān)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新工作為開展復(fù)雜空氣分離類成套裝備超大型化與低能耗化的關(guān)鍵科學(xué)問題研究奠定了良好的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。項(xiàng)目參與單單位浙江江大學(xué)、西西安交通通大學(xué)、東東北大學(xué)學(xué)、上海海交通大大學(xué)、華華中科技技大學(xué)、大大連理工工大學(xué)、中中國計(jì)量量學(xué)院和和杭州杭杭氧股份份有限公公司建立立了良好好的合作作關(guān)系，在在機(jī)械工工程、低低溫、力力學(xué)、化化工、信信息等相相關(guān)學(xué)科科具有雄雄厚的科科研基礎(chǔ)礎(chǔ)和實(shí)力力。各單單位已相相繼開展展了大型型空分裝裝備系統(tǒng)統(tǒng)與相關(guān)關(guān)單元技技術(shù)的研研究與開開發(fā)工作作，具有有較高的的研究工工作起點(diǎn)點(diǎn)。項(xiàng)目目

18、參與單單位建有有國家重重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室6個(gè)、國國家工程程研究中中心1個(gè)個(gè)與國家家重要裝裝備制造造基地11個(gè)，支支撐條件件好。研研究隊(duì)伍伍由2名名院士、1名長江特聘教授、4名國家杰出青年科學(xué)基金獲得者以及一批優(yōu)秀中青年科研骨干組成，為項(xiàng)目的開展提供了必要的人才保障。5、課題設(shè)設(shè)置圍繞3個(gè)關(guān)關(guān)鍵科學(xué)學(xué)問題，將將項(xiàng)目研研究內(nèi)容容分為彼彼此密切切銜接的的6個(gè)課題題?？茖W(xué)問題一一從流程程、工藝藝與能量遷遷移等基基礎(chǔ)理論論方面探探索復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備的低能耗耗化問題題，該部部分內(nèi)容容設(shè)置課課題1，主主要研究究低溫混混合工質(zhì)質(zhì)熱物理理性質(zhì)和和深低溫溫多相傳傳熱、傳傳質(zhì)與流流動(dòng)規(guī)律律，揭示示旋轉(zhuǎn)流流道

19、內(nèi)跨跨音速相相變瞬態(tài)態(tài)界面的的形成過過程，揭揭示空分分成套裝裝備及其其關(guān)鍵機(jī)機(jī)組內(nèi)部部汽液流動(dòng)動(dòng)過程能能量轉(zhuǎn)換換機(jī)理?？茖W(xué)問題二二從非線線性動(dòng)力力學(xué)耦合合、多機(jī)組組多參數(shù)數(shù)關(guān)聯(lián)等等方面探探索空分分成套裝裝備多變變量多學(xué)學(xué)科場(chǎng)分分離與場(chǎng)場(chǎng)耦合機(jī)機(jī)理，該該部分內(nèi)內(nèi)容設(shè)置置課題22和課題題3，主要要研究大大型裝備備中多因因素非線線性界面面環(huán)境的的動(dòng)力學(xué)學(xué)耦合作作用與多機(jī)組組多學(xué)科科多參數(shù)數(shù)的跨尺尺度關(guān)聯(lián)聯(lián)機(jī)理，解解決超大大型空分分成套裝裝備多場(chǎng)場(chǎng)耦合與與多參數(shù)數(shù)關(guān)聯(lián)設(shè)設(shè)計(jì)問題題。科學(xué)問題三三從關(guān)鍵鍵機(jī)組失效效機(jī)理、均均衡壽命命、保質(zhì)質(zhì)制造等等方面探探索復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備的高可靠性性與穩(wěn)定

20、定性問題題，該部部分內(nèi)容容設(shè)置課課題4-課題6，主要要研究復(fù)復(fù)雜空氣氣分離類類成套裝裝備關(guān)鍵鍵機(jī)組可可靠性與與壽命預(yù)預(yù)測(cè)機(jī)理理，成套裝裝備多機(jī)組壽壽命均衡衡設(shè)計(jì)理理論，以以及大流流量高速速轉(zhuǎn)子、高高強(qiáng)度特特長特寬寬高壓板板翅換熱熱器、超超薄葉輪輪葉片等等的制造造難題，構(gòu)建超大大型空分分成套裝裝備系統(tǒng)統(tǒng)性能集集成仿真真與關(guān)鍵鍵機(jī)組實(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)臺(tái)，驗(yàn)證證理論與與方法的的正確性性和有效效性。課題1：大大尺度混混合流與與非定常常流動(dòng)界界面形成成規(guī)律研究目標(biāo)：以低溫混合合工質(zhì)熱熱物性精精確預(yù)測(cè)測(cè)為基礎(chǔ)礎(chǔ)，重構(gòu)構(gòu)具有高高熱力學(xué)學(xué)完善度度和基于于亥姆霍霍茲能統(tǒng)統(tǒng)一形式式的基本本型狀態(tài)態(tài)方程，建建立新型型流體混

21、混合法則則，解決決空分低低溫流體體多元多多相混合合物性計(jì)計(jì)算和相相平衡界界定問題題。研究究高速旋旋轉(zhuǎn)流道道內(nèi)低溫溫工質(zhì)跨跨音速相相變瞬態(tài)態(tài)界面的的形成過過程，獲取空空分成套套裝備及及其配套套機(jī)組內(nèi)部部氣體流流動(dòng)過程程能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)理理，掌握握尺度效效應(yīng)、三三元流動(dòng)動(dòng)和實(shí)際際氣體特特性對(duì)高高速透平平空壓機(jī)機(jī)、增壓壓機(jī)及透透平膨脹脹機(jī)能耗耗的影響響規(guī)律，為大流量量、高壓壓比空分分成套裝裝備的能能耗指標(biāo)標(biāo)達(dá)到國國際先進(jìn)進(jìn)水平提提供理論論依據(jù)。研究內(nèi)容：1）多物性性低溫流流體混合合法則與與基本型型狀態(tài)方方程重構(gòu)構(gòu)研究深低溫溫流體高高精度、寬范圍圍熱物理理性質(zhì)，包包括空分分物料和和產(chǎn)品中中氧、氮、氬三種主

22、主要成分分與稀有氣氣體等微微量成分分的純質(zhì)及及多組分分混合流流體的熱熱物理性性質(zhì)。重重構(gòu)具有有高熱力力學(xué)完善善度和基基于亥姆姆霍茲能能統(tǒng)一形形式的基基本型狀狀態(tài)方程程。建立立新型流流體混合合法則，解解決空分分低溫流流體多元元多相混混合物性性計(jì)算和和相平衡衡界定問問題，應(yīng)應(yīng)用重正正化群理理論解決決臨界區(qū)區(qū)熱物性性計(jì)算精精度難題，完善善各組分分超臨界界與亞臨臨界區(qū)的的熱物性性理論和和基礎(chǔ)數(shù)數(shù)據(jù)群。2）跨臨界界瞬態(tài)界界面形成成機(jī)理基于不可逆逆過程熱熱力學(xué)和和非平衡衡熱力學(xué)學(xué)理論，以以汽/液界面面為主要要研究對(duì)對(duì)象，研研究界面面的結(jié)構(gòu)構(gòu)、性能能與轉(zhuǎn)換換機(jī)理和和介觀結(jié)結(jié)構(gòu)體系系，探索索非平衡衡界面的的形

23、成機(jī)機(jī)理，并并注重跨跨臨界區(qū)區(qū)膨脹起起始狀態(tài)態(tài)點(diǎn)和非非穩(wěn)態(tài)過過程與界界面生成成的關(guān)聯(lián)聯(lián)，特別別是多組組分低溫溫工質(zhì)高高速非穩(wěn)穩(wěn)態(tài)汽液液相變與與瞬態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化的動(dòng)動(dòng)態(tài)規(guī)律律。揭示示全液體體膨脹機(jī)機(jī)與低溫溫液體泵泵中液相相連續(xù)、氣氣相離散散的典型型兩相流流型特性性、汽蝕蝕過程氣氣-液-固界面面特性和和相互作作用機(jī)理理及其對(duì)對(duì)機(jī)組性能能的影響響。3）大流量量吸附解解吸過程程傳質(zhì)特特性與流流場(chǎng)均布布機(jī)理研究多層徑徑向分子子篩填充充床的結(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)對(duì)吸附附效果的的影響及及其機(jī)理理，結(jié)合合分子篩篩床層結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)探明二二氧化碳碳等氣體體成分超標(biāo)標(biāo)機(jī)理。建建立典型型工況下下的分子子篩活化化能耗模模型，揭揭示其吸

24、吸附動(dòng)力力學(xué)與填填充床設(shè)設(shè)計(jì)制造造的映射射關(guān)系，闡闡明分子子篩加溫溫再生受受阻的原原因并建建立相應(yīng)應(yīng)預(yù)防與與控制機(jī)機(jī)制。建建立臥式式和立式式徑向流流分子篩篩中的氣氣流均布布和床層層流程分分析理論論，獲得得高效吸吸附劑及及其填充充孔徑和和裝填方方法，構(gòu)構(gòu)建大型型分子篩篩工作效效能、活活性再生生的基礎(chǔ)礎(chǔ)理論。4）高壓流流體大溫溫區(qū)非定定常傳熱熱強(qiáng)化方方法內(nèi)部非定常常流場(chǎng)及及溫度分分布不均均、縱向向傳熱是是板翅式式換熱器器性能下下降的主主要因素素。研究究換熱器器內(nèi)部高高壓流體體兩相流流動(dòng)、傳傳熱特性性及其強(qiáng)強(qiáng)化機(jī)理理，優(yōu)化化翅片、流流道及換換熱器入入口幾何何結(jié)構(gòu)，改改進(jìn)導(dǎo)流流性能，獲獲得換熱熱器內(nèi)部

25、部兩相流流體均勻勻分配方方法，實(shí)實(shí)現(xiàn)高效效換熱強(qiáng)強(qiáng)化。建建立板翅翅式換熱熱器精確確換熱性性能預(yù)測(cè)測(cè)理論及及方法。提提高板翅翅式換熱熱器承壓壓能力，突突破設(shè)計(jì)計(jì)制造上上的高壓壓限制瓶瓶頸。5）高速旋旋轉(zhuǎn)流道道內(nèi)跨音音速流動(dòng)動(dòng)機(jī)理與與能耗主主動(dòng)控制制研究高速透透平機(jī)械械中尺度度效應(yīng)、三三元流動(dòng)動(dòng)、喘振振和葉型選選擇對(duì)機(jī)機(jī)組能耗耗的影響響機(jī)制，實(shí)實(shí)現(xiàn)大型型低溫透透平膨脹脹機(jī)及增增壓機(jī)穩(wěn)穩(wěn)態(tài)與非非穩(wěn)態(tài)能能耗預(yù)測(cè)測(cè)，包括括：葉尖尖間隙流流動(dòng)與葉葉道主流流的相互互作用機(jī)機(jī)制以及及流道形形狀效應(yīng)應(yīng)和表面面粗糙度度對(duì)氣動(dòng)動(dòng)性能的的影響，特特定緊湊湊空間透透平機(jī)械械通流部部分跨音音速條件件下葉輪輪與噴嘴嘴/擴(kuò)壓

26、壓器的非非定常相相互作用用，喘振的的機(jī)理及及其控制制。揭示示高速旋旋轉(zhuǎn)流道道內(nèi)工質(zhì)質(zhì)跨音速速流動(dòng)機(jī)機(jī)理，建建立耦合合氣體動(dòng)動(dòng)力學(xué)性性能評(píng)估估模型?；谌煽煽販u理理論和能能量層級(jí)級(jí)控制理理論，提提出具有有能耗主主動(dòng)控制制的多軸軸多轉(zhuǎn)速速多葉輪輪設(shè)計(jì)理理論和方方法。經(jīng)費(fèi)比例：17%承擔(dān)單位：浙江大大學(xué)、中中國計(jì)量量學(xué)院課題2：大大型裝備備中動(dòng)力力學(xué)非線線性耦合合機(jī)理研究目標(biāo)：針對(duì)復(fù)雜空空氣分離離類成套套裝備中中連續(xù)、離離散混合合的非線線性、強(qiáng)強(qiáng)耦合動(dòng)動(dòng)力學(xué)問問題，研研究連續(xù)續(xù)離散混混合系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)一表表征理論論及方法法；揭示示大型裝裝備中多多因素非非線性界界面環(huán)境境的動(dòng)力力學(xué)耦合合作用機(jī)機(jī)理；

27、建建立多場(chǎng)場(chǎng)耦合環(huán)環(huán)境下空空分設(shè)備備中轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)的的非線性性動(dòng)力學(xué)學(xué)模型，確確定轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)在在非對(duì)稱稱、非穩(wěn)穩(wěn)定外場(chǎng)場(chǎng)作用下下的非線線性振動(dòng)動(dòng)特性；提出轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)統(tǒng)非線性性振動(dòng)主主/被動(dòng)動(dòng)控制方方法；實(shí)現(xiàn)基于于多領(lǐng)域域物理統(tǒng)統(tǒng)一表達(dá)達(dá)方法的的復(fù)雜動(dòng)動(dòng)力學(xué)系系統(tǒng)解耦耦機(jī)制及及求解方方法。研究內(nèi)容：1）多領(lǐng)域域連續(xù)離離散動(dòng)力力學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)的統(tǒng)一一表征原原理結(jié)合預(yù)冷、凈化、冷卻、精餾等工藝流流程，研研究空分分成套裝裝備及其其多機(jī)組組系統(tǒng)多多領(lǐng)域耦耦合作用用特性，認(rèn)識(shí)空分分成套裝裝備狀態(tài)態(tài)過程非非線性、連續(xù)離散混合的本質(zhì)規(guī)律，揭示系統(tǒng)狀態(tài)時(shí)變響應(yīng)特性及狀態(tài)傳遞關(guān)系；研究多領(lǐng)域連續(xù)離散動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)行為的統(tǒng)一表

28、征原理，提出空分成套裝備多機(jī)組系統(tǒng)狀態(tài)模型的形式化表達(dá)方法，構(gòu)建模型可重用、系統(tǒng)可重構(gòu)的空分成套裝備層次遞階建模理論體系。2）非線性性界面環(huán)環(huán)境下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)統(tǒng)的非線線性動(dòng)力力學(xué)規(guī)律律研究非線性性壓力邊邊界以及及耦聯(lián)載載荷對(duì)透透平壓縮縮機(jī)、透透平膨脹脹機(jī)轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)的的非線性性作用和和轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)的非非線性動(dòng)動(dòng)力學(xué)耦耦合作用用規(guī)律。研究流場(chǎng)場(chǎng)、溫度度場(chǎng)、耦耦聯(lián)載荷荷作用下下多非線線性界面面耦合環(huán)環(huán)境中轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)的動(dòng)動(dòng)力學(xué)特特性，研研究非對(duì)對(duì)稱、非非穩(wěn)定外外場(chǎng)作用用下轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)非非線性振振動(dòng)特性性，研究究由轉(zhuǎn)子子橫截面面溫度不不對(duì)稱及及溫度場(chǎng)場(chǎng)不穩(wěn)定定引起的的轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)非線線性振動(dòng)動(dòng)特征。3）旋轉(zhuǎn)機(jī)機(jī)

29、械轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)故故障非線線性振動(dòng)動(dòng)特性與與抑制研究多場(chǎng)耦耦合作用用下轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)在在升、降降速通過過一、二二階臨界界轉(zhuǎn)速過過程和在在二階臨臨界轉(zhuǎn)速速以上運(yùn)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)統(tǒng)多種單單一故障障及耦合合故障引引起的非非線性響響應(yīng)特性性，分析析諸如轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸彎曲曲、基礎(chǔ)礎(chǔ)松動(dòng)、裂裂紋、碰碰摩及其其耦合故故障發(fā)生生的機(jī)理理和演化化規(guī)律。研研究抑制制轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)非線線性振動(dòng)動(dòng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)和和載荷參參數(shù)優(yōu)化化，利用用已有的的電/磁磁流變阻阻尼器技技術(shù)、擠擠壓油膜膜阻尼器器技術(shù)和和可變支支承剛度度技術(shù)研研究轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)非非線性振振動(dòng)的主主/被動(dòng)動(dòng)控制方方法。4）跨機(jī)組組時(shí)變非線線性動(dòng)力力學(xué)耦合合系統(tǒng)的解解耦機(jī)制制針對(duì)空分

30、成成套裝備備多輸入入、多輸輸出及時(shí)時(shí)變非線線性特征征，研究究空分成成套裝備備及其多多機(jī)組系統(tǒng)統(tǒng)多場(chǎng)耦合合作用的的內(nèi)聯(lián)要要素及約約束機(jī)制制，分析析時(shí)變非非線性、連連續(xù)離散散混合系系統(tǒng)狀態(tài)態(tài)方程的的數(shù)理特特性；研研究剛性性微分方方程解析析機(jī)制，提提出大規(guī)規(guī)模非線線性微分分代數(shù)方方程的自自適應(yīng)歸歸約及解解耦策略略，建立立復(fù)雜多多領(lǐng)域連連續(xù)離散散混合微微分代數(shù)數(shù)系統(tǒng)的的分治解解算方法法。經(jīng)費(fèi)比例：17%承擔(dān)單位：上海交交通大學(xué)學(xué)、華中中科技大大學(xué)課題3：復(fù)復(fù)雜工況況多機(jī)組組多變量量關(guān)聯(lián)設(shè)設(shè)計(jì)理論論研究目標(biāo)：針對(duì)超大型型化設(shè)計(jì)計(jì)中需要要解決不不同機(jī)組組間存在在的機(jī)/電/液液/控/低溫多多學(xué)科關(guān)關(guān)聯(lián)的16

31、000多個(gè)個(gè)主要設(shè)設(shè)計(jì)變量量、1220000多個(gè)設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)與分析析問題，研研究多機(jī)機(jī)組多學(xué)學(xué)科多參參數(shù)關(guān)聯(lián)聯(lián)機(jī)理，揭揭示機(jī)組組界面參參數(shù)的相相互作用用及其傳傳遞規(guī)律律，形成成空分成成套裝備備多性能能關(guān)聯(lián)設(shè)設(shè)計(jì)與工工藝流程程關(guān)聯(lián)設(shè)設(shè)計(jì)方法法，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)空分成成套裝備備關(guān)鍵機(jī)組組參數(shù)的的優(yōu)化匹匹配及空空分成套套裝備工工藝流程程的仿真真優(yōu)化，為提高高空分成成套裝備備設(shè)計(jì)質(zhì)質(zhì)量與效效率提供供理論和和技術(shù)基基礎(chǔ)。主主要研究究內(nèi)容包包括：研究內(nèi)容：1）機(jī)組界界面多變變量多參參數(shù)的跨跨學(xué)科異異域關(guān)聯(lián)聯(lián)機(jī)理針對(duì)空分成成套裝備備中壓縮縮、膨脹脹、換熱熱、精餾餾等關(guān)鍵鍵機(jī)組界界面，研研究跨學(xué)學(xué)科、約約束不完

32、完整、設(shè)設(shè)計(jì)空間間不連續(xù)續(xù)等條件件下各機(jī)機(jī)組變量量關(guān)聯(lián)作作用機(jī)制制，建立立數(shù)值與與幾何相相結(jié)合的的復(fù)雜成成套裝備備多機(jī)組組、多層層次和多多參數(shù)關(guān)關(guān)聯(lián)分析析技術(shù)，認(rèn)識(shí)非線性、強(qiáng)耦合作用下空分成套裝備及其關(guān)鍵機(jī)組多變量關(guān)聯(lián)的本質(zhì)特性及演化規(guī)律；研究復(fù)雜裝備多機(jī)組變量敏感性分析方法、多變量耦合的量綱處理方法，獲取不同機(jī)組不同學(xué)科變量的關(guān)聯(lián)形式與關(guān)聯(lián)強(qiáng)弱，為超大型空分成套裝備性能仿真及工藝優(yōu)化提供原理支撐。2）變工況況過渡狀狀態(tài)混合合維模型型與多變變量傳遞遞規(guī)律針對(duì)變工況況條件下下普遍存存在的過過渡狀態(tài)態(tài)、模糊糊狀態(tài)等等既不能能用規(guī)則則的整數(shù)數(shù)維描述述，也不不能純粹粹用分?jǐn)?shù)數(shù)維描述述這類特特殊狀態(tài)態(tài)建

33、模與與分析，研究整數(shù)維與分?jǐn)?shù)維相結(jié)合的工程過渡狀態(tài)、模糊狀態(tài)混合維建模理論。研究基于設(shè)計(jì)歷史與過程的多機(jī)組設(shè)計(jì)變量傳遞模型，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜空分成套裝備從功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能分析到工藝流程設(shè)計(jì)的全設(shè)計(jì)周期的多參數(shù)多變量傳遞規(guī)律分析。 3）空分成成套裝備備多變量量多性能能關(guān)聯(lián)設(shè)設(shè)計(jì)方法法構(gòu)建多技術(shù)術(shù)參數(shù)性性能的綜綜合條件件區(qū)域，建建立影響響成套裝裝備整體體性能的的多參數(shù)數(shù)復(fù)雜關(guān)關(guān)聯(lián)關(guān)系系；研究究多變量關(guān)聯(lián)聯(lián)的性能能反演分分析模型型，建立立空分成成套裝備備關(guān)鍵性性能指標(biāo)標(biāo)與多設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)的映射射規(guī)律；研究空空分流程程與參數(shù)數(shù)變動(dòng)對(duì)對(duì)機(jī)組性性能的影影響與反反饋，建建立空分分內(nèi)外壓壓縮流程程的跨機(jī)機(jī)組性能

34、能評(píng)價(jià)方方法。4）空分成成套裝備備多變量量工藝流流程關(guān)聯(lián)聯(lián)設(shè)計(jì)方方法建立空氣凈凈化、壓壓縮、預(yù)預(yù)冷、純純化、膨膨脹、換換熱和精精餾等系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)與與工藝流流程的關(guān)關(guān)聯(lián)，研研究原料料空氣壓壓縮機(jī)、分分子篩吸吸附器、增增壓膨脹脹機(jī)、板板翅式換換熱器和和精餾塔塔等機(jī)組組與部機(jī)機(jī)的參數(shù)數(shù)變動(dòng)對(duì)對(duì)關(guān)聯(lián)機(jī)機(jī)組工藝藝流程的的影響。建立空分成套裝備子系統(tǒng)及關(guān)鍵機(jī)組參數(shù)與工藝流程相互作用的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)空分成套裝備關(guān)鍵機(jī)組參數(shù)的優(yōu)化匹配及空分成套裝備工藝流程的仿真優(yōu)化。經(jīng)費(fèi)比例：17%承擔(dān)單位：浙江大大學(xué)、杭杭州杭氧氧股份有有限公司司課題4：多多機(jī)組同同步穩(wěn)定定與壽命命均衡設(shè)設(shè)計(jì)原理理研究目標(biāo)：針對(duì)空分成成

35、套裝備備多機(jī)組壽命命均衡設(shè)設(shè)計(jì)要求求，通過過理論分分析與試試驗(yàn), 闡明壓縮縮機(jī)、膨膨脹機(jī)和和動(dòng)力裝裝置等多多機(jī)組運(yùn)行行過程中中的失穩(wěn)穩(wěn)機(jī)理，揭揭示關(guān)鍵鍵機(jī)組在復(fù)復(fù)雜振動(dòng)動(dòng)載荷作作用下設(shè)設(shè)備運(yùn)行行的穩(wěn)定定性準(zhǔn)則則和疲勞勞失效規(guī)規(guī)律, 以及與與可靠性性的相互互關(guān)聯(lián)與與作用機(jī)機(jī)制，建建立成套套裝備中中最短壽壽命機(jī)組組壽命預(yù)預(yù)測(cè)理論論，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)空分成成套裝備備多機(jī)組零部部件壽命命均衡設(shè)設(shè)計(jì)。研究內(nèi)容：關(guān)鍵機(jī)組壽壽命設(shè)計(jì)計(jì)、運(yùn)行行穩(wěn)定性性與失穩(wěn)穩(wěn)預(yù)防理理論研究復(fù)雜工工況下空空分成套套裝備回回轉(zhuǎn)設(shè)備備軸承潤潤滑、密密封氣流流激振、葉葉片與葉葉輪及定定子間含含微間隙隙對(duì)故障障發(fā)生和和演化的的影響規(guī)律律及其對(duì)對(duì)

36、空分成成套裝備備失效行行為的作作用規(guī)律律，探索索復(fù)雜環(huán)環(huán)境下大大型空分分成套裝裝備的失失效發(fā)生生機(jī)理與與規(guī)律，建建立大型型空分成成套裝備備壽命預(yù)預(yù)測(cè)理論論。結(jié)合合空分成成套裝備備多場(chǎng)耦耦合和復(fù)復(fù)雜工況況的特點(diǎn)點(diǎn)，對(duì)系系統(tǒng)及其其關(guān)鍵零零部件進(jìn)進(jìn)行振動(dòng)動(dòng)、疲勞勞強(qiáng)度、運(yùn)運(yùn)行穩(wěn)定定性、動(dòng)動(dòng)態(tài)可靠靠性等方方面的設(shè)設(shè)計(jì)，以以使機(jī)組組在滿足足基本功功能的條條件下獲獲得優(yōu)良良的結(jié)構(gòu)構(gòu)性能、使使用性能能和制造造性能。2) 關(guān)鍵鍵機(jī)組的疲疲勞失效效機(jī)理及及多機(jī)組組壽命預(yù)預(yù)測(cè)與排排序研究基于壽壽命序列列的關(guān)鍵鍵機(jī)組零零部件質(zhì)質(zhì)量性能能均衡設(shè)設(shè)計(jì)，包包括多機(jī)機(jī)組系統(tǒng)統(tǒng)中最短短壽命零零部件的的功能替替代設(shè)計(jì)計(jì)原理、性

37、性能強(qiáng)化化原理、壽壽命補(bǔ)償償設(shè)計(jì)原原理以及及長壽命命零部件件的質(zhì)量量-性能能指標(biāo)弱弱化設(shè)計(jì)計(jì)方法。揭揭示低溫溫高壓等等極端環(huán)環(huán)境下空空分成套套裝備關(guān)關(guān)鍵機(jī)組組性能-壽命的的演化規(guī)規(guī)律，研研究離散散隨機(jī)損損傷累積積與連續(xù)續(xù)損傷累累積作用用下成套套裝備服服役性能能退化定定量評(píng)估估與預(yù)測(cè)測(cè)方法，分分析易損損件性能能在服役役時(shí)間坐坐標(biāo)下的的演變過過程，對(duì)對(duì)多機(jī)組組壽命進(jìn)進(jìn)行預(yù)測(cè)測(cè)與排序序。3) 機(jī)組組動(dòng)態(tài)可可靠性設(shè)設(shè)計(jì)原理理與并聯(lián)聯(lián)作用機(jī)機(jī)制研究不同結(jié)結(jié)構(gòu)形式式的機(jī)組組在不同同的載荷荷分布特特征下，設(shè)設(shè)計(jì)安全全系數(shù)與與可靠度度之間的的關(guān)系，提提出基于于可靠度度的“概率設(shè)設(shè)計(jì)安全全系數(shù)”計(jì)算方方法與模模

38、型；進(jìn)進(jìn)行典型型試件的的壽命分分布與可可靠性試試驗(yàn)；根據(jù)零零部件結(jié)結(jié)構(gòu)、材材料與載載荷的分分布特性性、加工工制造精精度等計(jì)計(jì)算滿足足規(guī)定可可靠度指指標(biāo)的設(shè)設(shè)計(jì)安全全系數(shù)（概概率安全全系數(shù)）的的模型，實(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜雜空氣分分離類成成套裝備備系統(tǒng)動(dòng)動(dòng)態(tài)可靠靠性設(shè)計(jì)計(jì)與并聯(lián)聯(lián)作用機(jī)機(jī)制。4)多變工工況下成套裝裝備運(yùn)行行穩(wěn)定性性預(yù)測(cè)及及優(yōu)化結(jié)合空分成成套裝備備系統(tǒng)多多機(jī)組各種種耦合方方式及工工藝特點(diǎn)點(diǎn)，研究究變工況況變負(fù)荷荷條件下下影響空空分成套套裝備系系統(tǒng)運(yùn)行行穩(wěn)定性性的主要要因素，探明環(huán)環(huán)境等不不確定性性擾動(dòng)對(duì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行穩(wěn)定定性的影影響關(guān)系系，揭示示空分成成套裝備備失穩(wěn)形形成機(jī)理理，建立立關(guān)鍵機(jī)組組

39、參數(shù)與與設(shè)備運(yùn)運(yùn)行穩(wěn)定定性的量量化關(guān)系系，提出出空分成成套裝備備變工況況運(yùn)行穩(wěn)穩(wěn)定性預(yù)預(yù)測(cè)模型型及系統(tǒng)統(tǒng)狀態(tài)失失穩(wěn)調(diào)控控策略，建建立空分分成套裝裝備整機(jī)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)穩(wěn)定性定定量評(píng)價(jià)價(jià)體系。經(jīng)費(fèi)比例：18%承擔(dān)單位：東北大大學(xué)、大大連理工工大學(xué)課題5：關(guān)關(guān)鍵部機(jī)機(jī)高強(qiáng)度度大構(gòu)件件保質(zhì)制制造技術(shù)術(shù)研究目標(biāo)：針對(duì)超大型型化空分分成套裝裝備中大大型壓縮縮機(jī)、板板翅式換換熱器等等制造中中的難點(diǎn)點(diǎn)問題，研研究大流流量多軸軸耦合高高速轉(zhuǎn)子子加工動(dòng)動(dòng)態(tài)變形形機(jī)理，提提出高強(qiáng)強(qiáng)度特長長特寬高高壓板翅翅換熱器器的保質(zhì)質(zhì)制造方方法，實(shí)實(shí)現(xiàn)大型型壓縮機(jī)機(jī)中超薄薄葉輪葉葉片和刀刀具耦合合動(dòng)力學(xué)學(xué)分析，揭示成套裝備關(guān)鍵零部件

40、多源多工序加工精度的形成機(jī)理，提出復(fù)雜零件加工誤差在位檢測(cè)技術(shù)與方法，從而，實(shí)現(xiàn)空分成套裝備關(guān)鍵機(jī)組、關(guān)鍵部機(jī)保質(zhì)制造。研究內(nèi)容：1) 大流流量多軸軸耦合高高速轉(zhuǎn)子子加工動(dòng)動(dòng)態(tài)變形形機(jī)理轉(zhuǎn)子是空分分成套裝裝備中壓縮機(jī)機(jī)、膨脹脹機(jī)等設(shè)設(shè)備的關(guān)鍵零零件,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子加工工過程中中的振動(dòng)動(dòng)、變形形是影響響加工質(zhì)質(zhì)量的關(guān)關(guān)鍵因素素，且難難以控制制。研究究齒式傳傳動(dòng)多轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子加工工中定位位轉(zhuǎn)換工工藝的依依據(jù)及多多軸平行行對(duì)偶機(jī)機(jī)制，研研究制造造加工偏偏差所造造成的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子奇異異性和全全局分叉叉。研究究轉(zhuǎn)子組組件加工工過程中中影響精精度的多多物理場(chǎng)場(chǎng)復(fù)合作作用規(guī)律律及其對(duì)對(duì)構(gòu)件的的綜合激激勵(lì)特性性，揭示示軸系零零件

41、與刀刀具、機(jī)機(jī)床耦聯(lián)聯(lián)非光滑滑非線性性動(dòng)力系系統(tǒng)的多多尺度振振動(dòng)響應(yīng)應(yīng)及動(dòng)態(tài)態(tài)變形產(chǎn)產(chǎn)生機(jī)理理，建立立多物理理場(chǎng)復(fù)合合作用下下的復(fù)雜雜軸系零零件加工工振動(dòng)、變變形的多多尺度預(yù)預(yù)測(cè)模型型，提出出大型軸軸系零件件加工振振動(dòng)與變變形抑制制、校正正策略。建立加工定位轉(zhuǎn)換等制造偏差對(duì)多軸耦合轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的影響的量化模型，使機(jī)組在正常和極端工況下的轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性和服役性能最優(yōu)。2) 高強(qiáng)強(qiáng)度特長長特寬高高壓板翅翅換熱器器的保質(zhì)質(zhì)制造方方法高強(qiáng)度、低低能耗的的大型高高壓板翅翅式換熱熱器制造造一直是是困擾我我國空分分成套裝裝備大型型化的一一個(gè)難題題。研究究高壓板板翅式換換熱器翅翅片材料料、翅片片幾何特特性、翅翅片

42、裝配配間隙、釬焊工藝（溫升速度、溫度、真空度）與抗高壓、適應(yīng)大溫降能力的映射規(guī)律，提出基于先進(jìn)制造工藝和新材料的高效、耐大溫降和耐高壓的板翅式換熱器的制造原理，建立板翅式換熱器生產(chǎn)過程關(guān)鍵質(zhì)量檢測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)空分成套裝備大型高壓板翅換熱器的保質(zhì)制造。3） 超薄薄葉輪葉葉片和刀刀具耦合合動(dòng)力學(xué)學(xué)及其對(duì)對(duì)能耗的的影響規(guī)律律建立制造加加工中超超薄葉輪輪葉片結(jié)結(jié)構(gòu)和加加工刀具具耦合動(dòng)動(dòng)力學(xué)模模型，研研究刀具具和工件件的強(qiáng)迫迫振動(dòng)、自自激振動(dòng)動(dòng)及參數(shù)數(shù)振動(dòng)的的機(jī)理，建建立葉片片結(jié)構(gòu)加加工的優(yōu)優(yōu)化軌跡跡模型，實(shí)實(shí)現(xiàn)加工工效率、薄薄葉輪葉葉片的加加工形狀狀、表面面精度控控制的最最佳均衡衡；研究究超薄葉葉輪葉片

43、片加工中中刀具顫顫振等因因素造成成葉片形形狀偏離離設(shè)計(jì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)葉輪輪能耗的的影響規(guī)規(guī)律及對(duì)對(duì)葉輪葉葉片靜、動(dòng)動(dòng)應(yīng)力和和服役壽壽命的影影響。4) 復(fù)雜雜零件多多工序加加工精度度形成規(guī)規(guī)律及在在位檢測(cè)測(cè)理論超大型空分分成套裝裝備中的的復(fù)雜零零件具有有尺寸大大、精度度高、加加工工序序多與安安裝復(fù)雜雜等特性性，且在位檢檢測(cè)理論論、方法法的滯后后與匱乏乏，使得得對(duì)零件件加工精精度的控控制十分分困難。研究多工序誤差傳遞機(jī)理，闡明多工序誤差在狀態(tài)空間上的傳遞機(jī)制，揭示復(fù)雜零件加工精度的形成、傳遞規(guī)律；研究分析工藝系統(tǒng)對(duì)加工精度的耦合影響規(guī)律，建立復(fù)雜零件加工誤差與工藝參數(shù)之間的反演模型，構(gòu)建復(fù)雜零件多工序加工

44、精度的預(yù)測(cè)模型；研究多工序復(fù)雜零件加工過程中加工誤差與表面質(zhì)量在位檢測(cè)方法與技術(shù)；構(gòu)建基于工序優(yōu)化與在位檢測(cè)融合的大型復(fù)雜零件加工精度與質(zhì)量保證機(jī)制，形成特大型空分設(shè)備關(guān)鍵零件的核心制造技術(shù)。經(jīng)費(fèi)比例：15%承擔(dān)單位：西安交通通大學(xué)、浙浙江大學(xué)學(xué)課題6：超超大型空空分裝備備性能實(shí)實(shí)驗(yàn)、仿仿真與集集成研究目標(biāo)：針對(duì)空分成成套裝備備及關(guān)鍵鍵機(jī)組在設(shè)計(jì)制造造運(yùn)行中存存在的性性能評(píng)價(jià)價(jià)和可靠靠性預(yù)測(cè)測(cè)問題，通通過建立立仿真數(shù)數(shù)字樣機(jī)機(jī)，模擬擬空分成成套裝備備整機(jī)性性能，實(shí)現(xiàn)整整機(jī)性能能優(yōu)化與與評(píng)估；通過構(gòu)構(gòu)建關(guān)鍵鍵機(jī)組性能能實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)，研究究大流量量條件下下規(guī)整填填料塔內(nèi)內(nèi)部混合合物壓力力、溫度度、流量

45、量等重要要參數(shù)的的動(dòng)態(tài)分分布，揭示高高傳熱系系數(shù)小傳傳熱溫差差的翅片片傳熱強(qiáng)強(qiáng)化與大大流量低低溫兩相相流均布布機(jī)理，開開展耦合合故障作作用下空分成成套裝備備轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)的非非線性振振動(dòng)特性性實(shí)驗(yàn)研研究，通過超超大型空空分成套套裝備系系統(tǒng)狀態(tài)態(tài)監(jiān)測(cè)及及故障診診斷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，為空空分成套套裝備狀狀態(tài)監(jiān)測(cè)測(cè)、故障障診斷與與穩(wěn)定運(yùn)運(yùn)行提供供實(shí)驗(yàn)依依據(jù)。研究內(nèi)容：1）超大型型空分裝裝備數(shù)字字樣機(jī)性性能集成成仿真建立機(jī)械、低低溫、電電子、液液壓、控制等等多領(lǐng)域域耦合的的空分裝裝備關(guān)鍵鍵機(jī)組數(shù)數(shù)字樣機(jī)機(jī)仿真模模型，實(shí)實(shí)現(xiàn)空分分成套裝裝備系統(tǒng)統(tǒng)級(jí)動(dòng)態(tài)態(tài)模型組組裝，對(duì)對(duì)裝備的的設(shè)計(jì)、制制造、集集成、作作業(yè)及維維修全生

46、生命周期期過程進(jìn)進(jìn)行分析析與模擬擬，揭示示裝備靜靜動(dòng)態(tài)特特性及其其作業(yè)過過程中的的物理狀狀態(tài)演化化規(guī)律，模模擬空分分成套裝裝備整機(jī)機(jī)性能，實(shí)現(xiàn)空分成套裝備復(fù)雜系統(tǒng)性能的動(dòng)態(tài)仿真與評(píng)估，為空分成套裝備超大型化設(shè)計(jì)的性能分析提供程序化、可視化的設(shè)計(jì)分析平臺(tái)。2）大型深深低溫規(guī)規(guī)整填料料塔熱質(zhì)質(zhì)交換性性能綜合合實(shí)驗(yàn)針對(duì)大型化化低溫精精餾系統(tǒng)統(tǒng)全工況況低能耗耗、高可可靠性的的要求，搭搭建低溫溫規(guī)整填填料熱質(zhì)質(zhì)交換與與流動(dòng)特特性綜合合測(cè)試平平臺(tái)，揭示大大流量條條件下規(guī)規(guī)整填料料塔內(nèi)部部混合物物壓力、溫溫度、流流量等重重要參數(shù)數(shù)的動(dòng)態(tài)態(tài)分布，建建立集成成填料壓壓降、換換質(zhì)及溢溢流特性性的綜合合試驗(yàn)方方法，

47、為為低溫精精餾塔性性能評(píng)估估與優(yōu)化化提供實(shí)實(shí)驗(yàn)依據(jù)據(jù)。3）大型板板翅式換換熱器傳傳熱與流流動(dòng)綜合合實(shí)驗(yàn)建立滿足由由高強(qiáng)度度、高密密度翅片片組成的的板翅式式換熱器器單元芯芯體及均均布結(jié)構(gòu)構(gòu)件綜合合性能實(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)臺(tái)，借助助粒子圖圖像測(cè)速速儀（PPIV）等等先進(jìn)測(cè)測(cè)量手段段，開展展換熱器器均布結(jié)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)強(qiáng)化傳熱熱結(jié)構(gòu)的的流場(chǎng)可可視化研研究，系系統(tǒng)揭示示高傳熱熱系數(shù)小小傳熱溫溫差的翅翅片傳熱熱強(qiáng)化與與大流量量低溫兩兩相流均均布機(jī)理理，檢驗(yàn)驗(yàn)新型換換熱器制制造方法法的可行行性，為為確定最最優(yōu)化傳傳熱結(jié)構(gòu)構(gòu)和流體體均布結(jié)結(jié)構(gòu)奠定定基礎(chǔ)。4）大型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子故障障模擬和和非線性性振動(dòng)及及控制實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研制制用于

48、透透平機(jī)、膨脹機(jī)等轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性振動(dòng)實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)子模擬試驗(yàn)臺(tái)；進(jìn)行系統(tǒng)的非線性振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究和碰摩、裂紋、基礎(chǔ)松動(dòng)、轉(zhuǎn)軸彎曲、喘振等單一故障及耦合故障導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子非線性振動(dòng)的試驗(yàn)研究；實(shí)驗(yàn)研究電/磁流變阻尼器等技術(shù)對(duì)透平機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性振動(dòng)的主/被動(dòng)控制的效果。選擇國內(nèi)在役運(yùn)行的典型空分大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備，通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性和提取轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)，分析系統(tǒng)的非線性振動(dòng)響應(yīng)特性。5）超大型型空分裝裝備系統(tǒng)統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)及故故障診斷斷實(shí)驗(yàn)空分成套裝裝備在線線狀態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)與故故障診斷斷是其安安全運(yùn)行行的必要要保障。建建立溫度度、壓力力、流量量、振動(dòng)動(dòng)位移、軸軸心軌跡跡、電流流、轉(zhuǎn)速速、噪聲聲等有

49、效效狀態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)參數(shù)數(shù)采集與分分析實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)，分分析時(shí)域域、頻域域、趨勢(shì)勢(shì)等各種種信號(hào)的的特征，提提出空分分裝備數(shù)數(shù)據(jù)挖掘掘算法和和性能診診斷方法法，為空空分裝備備狀態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)、故故障診斷斷與穩(wěn)定定運(yùn)行提提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)依據(jù)。經(jīng)費(fèi)比例：16%承擔(dān)單位：浙江大大學(xué)、杭杭州杭氧氧股份有有限公司司四、年度計(jì)計(jì)劃研究內(nèi)容預(yù)期目標(biāo)第一年1）開展空空分流體體組分純純質(zhì)和兩兩元或多多元混合合物相關(guān)關(guān)的全面面的文獻(xiàn)獻(xiàn)調(diào)研；2）搭建PPVT、比比熱容、聲聲速和熱熱導(dǎo)率熱熱物性測(cè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)；3）立式多多層徑向向分子篩篩吸附器器的結(jié)構(gòu)構(gòu)研究；4）封頭內(nèi)內(nèi)部流場(chǎng)場(chǎng)的分布布規(guī)律研研究；5）規(guī)整填填料內(nèi)低低溫流體體壓降特特性CFF

50、D研究究；6）研究氣氣液相變變過程中中亞穩(wěn)態(tài)態(tài)體相內(nèi)內(nèi)部活化化分子的的聚集狀狀態(tài)，探探討在無無外界擾擾動(dòng)的平平衡狀態(tài)態(tài)下，體體相內(nèi)部部活化分分子的存存在方式式以及單單體與聚聚集體的的濃度關(guān)關(guān)系；7）描述氣氣液相變變的物理理圖景，利利用體相相在過熱熱(過冷冷)極限限點(diǎn)處的的宏觀性性質(zhì)來逆逆推體相相與微小小新相之之間的界界面張力力；8）空分系系統(tǒng)多領(lǐng)領(lǐng)域物理理耦合特特性研究究；9）研究非非線性壓壓力邊界界以及耦耦聯(lián)載荷荷的非線線性動(dòng)力力學(xué)耦合合作用規(guī)規(guī)律；10) 超超大型空空分成套套裝備中中壓縮、膨膨脹、換換熱、精精餾等關(guān)關(guān)鍵機(jī)組組中機(jī)/電/液液/控/低溫多多學(xué)科耦耦合關(guān)系系及多變變量描述述方法；

51、11) 超超大型空空分成套套裝備多多機(jī)組變變量敏感感性分析析、多變變量耦合合的量綱綱處理方方法；12) 超超大型空空分成套套裝備多多學(xué)科多多變量設(shè)設(shè)計(jì)平臺(tái)臺(tái)詳細(xì)設(shè)設(shè)計(jì)；13）大型型空分成成套裝備備回轉(zhuǎn)設(shè)設(shè)備的動(dòng)動(dòng)力學(xué)分分析模型型建立；14）大型型空分成成套裝備備有關(guān)因因素對(duì)失失穩(wěn)故障障發(fā)生和和演化的的影響規(guī)規(guī)律及其其對(duì)空分分成套裝裝備失穩(wěn)穩(wěn)失效行行為的作作用規(guī)律律理論分分析；15）關(guān)鍵鍵機(jī)組另另部件性性能基礎(chǔ)礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；16) 考考慮加工工偏差等等影響因因素，建建立齒式式轉(zhuǎn)子動(dòng)動(dòng)力學(xué)實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，研研究加工工偏差對(duì)對(duì)多轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)動(dòng)動(dòng)力學(xué)行行為的影影響；17)通過過透平膨膨脹機(jī)熱熱力性能能、氣動(dòng)動(dòng)性能和

52、和可靠性性評(píng)價(jià)，獲獲得高速速透平膨膨脹機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)方案案及參數(shù)數(shù)；18)大型型尺寸的的高傳熱熱系數(shù)、小小傳熱溫溫差的翅翅片通道道結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)與試試驗(yàn);19) 研研究制造造加工中中超薄葉葉輪葉片片結(jié)構(gòu)和和加工刀刀具耦合合動(dòng)力學(xué)學(xué)，開展展試驗(yàn)研研究；20) 研研究多工工序誤差差傳遞機(jī)機(jī)理，及及復(fù)雜零零件加工工精度的的形成、傳傳遞規(guī)律律；21）超大大型空分分裝備設(shè)設(shè)計(jì)、制制造、集集成、作作業(yè)及維維修全生生命周期期過程分分析與模模擬；22）超大大型空分分裝備靜靜動(dòng)態(tài)特特性及其其作業(yè)過過程中的的物理狀狀態(tài)演化化規(guī)律；23）超大大型空分分裝備數(shù)數(shù)字樣機(jī)機(jī)性能的的動(dòng)態(tài)仿仿真與評(píng)評(píng)估。1）獲得包包括空分分物料和和產(chǎn)

53、品中中氧、氮氮、氬三三種主要要成分與與稀有氣氣體等微微量成分分的純質(zhì)質(zhì)及多組組分混合合流體的的已存在在的各類類熱物性性實(shí)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)及關(guān)關(guān)聯(lián)式或或狀態(tài)方方程；2）建成220K-3000K溫區(qū)區(qū)，壓力力至500MPaa的相應(yīng)應(yīng)物性測(cè)測(cè)量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)；3）推導(dǎo)出出臨界聚聚集濃度度的表達(dá)達(dá)式。確確定體相相處于過過熱(過過冷)極極限點(diǎn)時(shí)時(shí)的內(nèi)部部分子能能量分布布特性；4）對(duì)經(jīng)典典理論的的形核率率作出修修正；5）揭示空空分系統(tǒng)統(tǒng)及關(guān)鍵鍵部機(jī)機(jī)機(jī)電、電電液、流流固及熱熱固耦合合的作用用機(jī)理及及演化規(guī)規(guī)律；6）揭示非非線性界界面環(huán)境境對(duì)透平平壓縮機(jī)機(jī)、透平平膨脹機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)的非非線性作作用和耦耦合作用用機(jī)理；7）

54、 建立立超大型型空分成成套裝備備多機(jī)組組、多學(xué)學(xué)科、多多變量的的關(guān)聯(lián)表表達(dá)模型型；8）獲取超超大型空空分成套套裝備不不同機(jī)組組不同學(xué)學(xué)科的關(guān)關(guān)鍵設(shè)計(jì)計(jì)變量的的關(guān)聯(lián)形式式與關(guān)聯(lián)聯(lián)強(qiáng)弱；9）獲得大大型空分分成套裝裝備的非非線性特特性、系統(tǒng)故故障特征征10）大型型空分成成套裝備備的失穩(wěn)穩(wěn)失效發(fā)發(fā)生機(jī)理理；11）獲得得關(guān)鍵機(jī)機(jī)組另部部件的部部分基礎(chǔ)礎(chǔ)性能數(shù)數(shù)據(jù)；12）給出出對(duì)流換換熱以及及熱邊界界層增厚厚對(duì)凝結(jié)結(jié)換熱的的影響；13)考慮慮加工偏偏差影響響的多轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)力學(xué)學(xué)模型； 14)應(yīng)用用高強(qiáng)度度高密度度翅片通通道內(nèi)氣氣、液兩兩相流的的傳熱強(qiáng)強(qiáng)化新機(jī)機(jī)理、新新結(jié)構(gòu)，使使其傳熱熱溫差小小于0.6

55、00.7KK, 重重量減少少1/33，能耗耗減少115以以上；15) 建建立超薄薄葉輪葉葉片結(jié)構(gòu)構(gòu)和加工工刀具耦耦合動(dòng)力力學(xué)模型型；16) 闡闡明多工工序誤差差在狀態(tài)態(tài)空間上上的傳遞遞機(jī)制，揭揭示復(fù)雜雜零件加加工精度度的形成成、傳遞遞規(guī)律；17）建立立機(jī)械、低低溫、電電子、液液壓、控控制等多多領(lǐng)域耦耦合的超超大型空空分裝備備關(guān)鍵機(jī)機(jī)組數(shù)字字樣機(jī)仿仿真模型型；18）為空空分成套套裝備超超大型化化設(shè)計(jì)的的性能分分析提供供程序化化、可視視化的設(shè)設(shè)計(jì)分析析平臺(tái)；19）發(fā)表表論文660篇以以上，其其中SCCI/EEI收錄錄40篇以以上，申申請(qǐng)發(fā)明明專利44-6項(xiàng)；20）培養(yǎng)養(yǎng)博士后后、博士士和碩士士生3

56、00名。第二年1）針對(duì)文文獻(xiàn)調(diào)研研顯示數(shù)數(shù)據(jù)空白白區(qū)域進(jìn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)測(cè)量；2）利用重重正化群群理論研研究空分分流體臨臨界區(qū)特特性，完完善各組組分超臨臨界與亞亞臨界區(qū)區(qū)的熱物物性理論論；3）基于熱熱力學(xué)從從狀態(tài)信信息和量量熱信息息兩個(gè)方方面同時(shí)時(shí)出發(fā)，結(jié)結(jié)合重正正化群理理論框架架，重構(gòu)構(gòu)具有高高熱力學(xué)學(xué)完善度度和基于于亥姆霍霍茲能統(tǒng)統(tǒng)一形式式的基本本型狀態(tài)態(tài)方程；4）立式多多層徑向向分子篩篩吸附器器的再生生活化能能耗分析析；5）封頭結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)流流場(chǎng)的可可視化實(shí)實(shí)驗(yàn)研究究；6）規(guī)整填填料內(nèi)低低溫流體體兩相流流動(dòng)及傳傳質(zhì)特性性CFDD研究；7）用VOOF方法法追蹤自自由界面面,處理理汽液交交界面上上的相

57、變變導(dǎo)致的的不連續(xù)續(xù)速度場(chǎng)場(chǎng)。數(shù)值值模擬水水平壁面面上的膜膜態(tài)沸騰騰和豎直直圓頭柱柱體表面面的自然然對(duì)流膜膜態(tài)沸騰騰；8）實(shí)驗(yàn)研研究豎直直矩形窄窄縫流道道內(nèi)過冷冷沸騰的的汽泡凝凝結(jié)過程程；9）研究空空分成套套裝備系系統(tǒng)系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)力學(xué)學(xué)模型的的多領(lǐng)域域物理建建模原理理；10）研究究非線性性界面耦耦合環(huán)境境中轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)的動(dòng)動(dòng)力學(xué)特特性，研研究由轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子橫截截面溫度度不對(duì)稱稱及溫度度場(chǎng)不穩(wěn)穩(wěn)定引起起的轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)非非線性振振動(dòng)特征征；11) 超超大型空空分成套套裝備多多機(jī)組、多多層次和和多參數(shù)數(shù)關(guān)聯(lián)分分析；12) 變變工況條條件下超超大型空空分成套套裝備過過渡狀態(tài)態(tài)、模糊糊狀態(tài)建建模；13) 基基于設(shè)計(jì)計(jì)

58、歷史與與過程的的超大型型空分成成套裝備備多機(jī)組組設(shè)計(jì)變變量傳遞遞；14）復(fù)雜雜環(huán)境下下大型空空分成套套裝備的的失穩(wěn)失失效發(fā)生生機(jī)理與與規(guī)律分分析，關(guān)關(guān)鍵機(jī)組組參數(shù)與與設(shè)備運(yùn)運(yùn)行穩(wěn)定定性的量量化關(guān)系系研究；15）關(guān)鍵鍵機(jī)組另另部件性性能基礎(chǔ)礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；16）加速速壽命試試驗(yàn)的理理論模型型建立；17）關(guān)鍵鍵零部件件的質(zhì)量量-性能能指標(biāo)弱弱化規(guī)律律研究；18)開展展加工偏偏差對(duì)齒齒式轉(zhuǎn)子子動(dòng)力學(xué)學(xué)系統(tǒng)動(dòng)動(dòng)力學(xué)影影響的試試驗(yàn)研究究，研究究轉(zhuǎn)子組組件加工工過程中中影響精精度的多多物理場(chǎng)場(chǎng)復(fù)合作作用規(guī)律律及其對(duì)對(duì)構(gòu)件的的綜合激激勵(lì)特性性；19)對(duì)各各種均布布結(jié)構(gòu)分分期進(jìn)行行小件試試驗(yàn)及工工業(yè)性結(jié)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)驗(yàn)，進(jìn)

59、行行傳熱試試驗(yàn)；20)研究究刀具和和工件的的強(qiáng)迫振振動(dòng)、自自激振動(dòng)動(dòng)及參數(shù)數(shù)振動(dòng)，繼繼續(xù)開展展試驗(yàn)研研究；21) 研研究分析析工藝對(duì)對(duì)加工精精度的影影響規(guī)律律，研究究復(fù)雜零零件多工工序加工工精度的的預(yù)測(cè)模模型；22）大型型化低溫溫精餾系系統(tǒng)填料料結(jié)構(gòu)優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)學(xué)模模型及有有效減小小流體不不均勻性性的結(jié)構(gòu)構(gòu)及方法法；23）大流流量條件件下規(guī)整整填料塔塔內(nèi)部混混合物壓壓力、溫溫度、流流量等重重要參數(shù)數(shù)的動(dòng)態(tài)態(tài)分布；24）大型型化低溫溫精餾系系統(tǒng)集成成填料壓壓降、換換質(zhì)及溢溢流特性性的綜合合試驗(yàn)方方法。1）獲得空空白區(qū)域域的關(guān)鍵鍵性PVVT、比比熱容、聲聲速和熱熱導(dǎo)率熱熱物性實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)，結(jié)合合

60、文獻(xiàn)調(diào)調(diào)研數(shù)據(jù)據(jù)形成完完整的參參考物性性數(shù)據(jù)庫庫；2）解決臨臨界區(qū)低低溫流體體熱物性性計(jì)算不不確定度度問題；3）獲得結(jié)結(jié)合多方方完整信信息的新新型空分分流體狀狀態(tài)方程程框架，以以參考數(shù)數(shù)據(jù)為基基礎(chǔ)，獲獲得各組組分純質(zhì)質(zhì)氣體專專用的高高精度、寬寬范圍基基本型狀狀態(tài)方程程；4）給出水水平壁面面上的膜膜態(tài)沸騰騰和豎直直圓頭柱柱體表面面的自然然對(duì)流膜膜態(tài)沸騰騰的規(guī)律律；5）給出對(duì)對(duì)流換熱熱以及熱熱邊界層層增厚對(duì)對(duì)凝結(jié)換換熱的影影響；6）掌握復(fù)復(fù)雜非線線性界面面環(huán)境下下轉(zhuǎn)子系系統(tǒng)的非非線性動(dòng)動(dòng)力學(xué)規(guī)規(guī)律，包包括轉(zhuǎn)子子系統(tǒng)的的穩(wěn)定性性和失穩(wěn)穩(wěn)模式以以及其對(duì)對(duì)系統(tǒng)參參數(shù)的敏敏感性；7）提出空空分系統(tǒng)統(tǒng)可重用