用微型压电陶瓷泵产生液体射流的实验研究

研究微型压电陶瓷泵液体射流装置在不同工作状态下的射流形态和射流速度.实验结果表明该装置产生的射流很快破碎形成液滴.射流速度和液滴速度随着加载于压电陶瓷电极上的电压信号幅值增加而成线性增加.电压信号频率对射流速度的影响则不相同,当信号频率小于2700 Hz时,射流速度随着信号频率的增加而增加,但当信号频率大于2700 Hz时,射流速度基本不变.电压信号模式不仅影响射流速度,还影响射流形态.连续信号模式下,射流破碎后液滴形状更加不规则、液滴大小更加不均匀.     

大气中SO_2对铜的腐蚀行为研究

利用三电极电化学电池和Cu/Fe双电极原电池对铜在含SO2大气中的腐蚀行为进行研究.通过电化学阻抗谱、极化曲线和电偶电流测定分析了金属铜在不同厚度液膜、不同SO2气体浓度条件下的初期腐蚀行为.结果显示:电极表面液膜越薄,金属铜的腐蚀电流密度越大;随着SO2浓度的增加,铜电极反应电阻减小,电极的去极化作用增强,Cu/Fe双电极原电池的电偶电流明显增大.     

三维非轴对称直流电弧射流过程数值模拟

基于磁流体动力学(MHD)理论,建立了三维非轴对称电弧射流流动-传热-电磁耦合模型,对直流电弧的流动、传热、电磁之间存在着的耦合过程进行了分析,模型计算结果与已有的文献数据结果进行了比较,结果吻合较好.采用有限体积法对电孤射流的温度场、流场以及电磁场进行耦合数值求解,研究了电弧在时间和空间上演变过程炉内温度场、流场的分布.输入电流为2160A时,电弧最高温度达到20000 K,最大射流速度达到1600 m/s.电弧从阴极到阳极的射流形态呈现螺旋偏转,电弧的温度场、流场分布在时间和空间上发生剧烈变化,这和文献报道的二维轴对称直流电弧模型得出的结果有明显区别.研究结果可进一步加深对直流电弧炉的起弧、偏弧以及冶炼过程的理解,对研究直流电弧形态的变化规律和电弧炉内传热过程有一定的实际指导意义.     

电渣重熔过程渣池流场数值模拟

采用商业软件ANSYS和FLUENT建立了电渣重熔过程渣池流场数学模型,分析了电渣重熔过程电磁力和热浮力共同作用下渣池流动行为,以及典型电渣重熔工艺参数（电极形貌、插入深度、填充比和电流强度）对电渣重熔过程渣池内流场的影响规律．结果表明：电磁力有利于渣池内产生逆时针涡流,浮力有利于渣池产生顺时针涡流．电极端部形貌对渣池流动影响较大,当电渣重熔电流均为5000A,频率为50Hz时,平头电极所在渣池内同时存在逆时针涡流和顺时针涡流,锥形电极所在渣池内只存在逆时针涡流．电极填充比和电流都对渣池内流动行为影响较大,减小电极填充比和增大电流强度都会使渣池内逆时针涡流增加．     

偶氮染料在活性炭纤维电极上的伏安特性

为了进一步明确偶氮染料在活性炭纤维电极上的电化学行为,在一个以活性炭纤维为工作电极、铂为辅助电极的三电极体系中,考察了苋菜红在活性炭纤维电极上的伏安特性。实验结果表明：（1）ACF电极与Pt电极析氢与析氧电位相近,Pt电极作为供电电极的存在对苋菜红在ACF电极上的伏安特性无影响;（2）负极化时,ACF具有较大的充电电流;（3）苋菜红在-0．1～-08V点位区间内存在电还原与电吸附的可能性,在0．6-1．4V存在电氧化可能性。     

电极丝前置式射流电解加工仿真及初步实验研究

射流电解加工技术在航天、仪器、电子和医疗设备等领域有着非常重要的意义,为改善传统射流电解加工,提高加工质量,文中提出了一种电极丝前置式射流电解加工技术. 该技术在传统射流电解基础上,将柔性电极丝前置伸出喷嘴,且利用高速射流液束将电极丝约束在其中,使电场相对于蚀除区域更集中,以期提高射流电解的定域性. 针对该技术的加工原理,利用COMSOL软件对加工过程的多物理场分布进行了仿真分析,搭建了实验平台并通过工艺实验验证其可行性. 研究结果表明:在相同条件下,相比于传统射流电解加工,电极丝前置式射流电解加工提高了加工效率,增大了凹坑的深径比,凹坑的内表面质量也有显著提高.     

CdTe量子点碳糊修饰电极的制备及多巴胺测定

在碳糊中加入CdTe量子点制成修饰电极(CdTe/CPE),并研究了多巴胺(DA)在该修饰电极上的电化学行为.实验结果表明:在pH 7.0 PBS缓冲液中,电极上的CdTe量子点对DA的氧化还原呈现明显的电催化作用,电催化过程为表面吸附控制过程.闭路吸附时间为60s达到饱和,此电极可用于测定DA,响应迅速(1.5 s).峰电流与DA浓度在4×10-4-5×10-5 mol/L范围内呈线性关系,灵敏度高达0.061 9 A·L/mol,检测极限可达1.4 × 10-6mol/L.     

呋喃丹在L-赖氨酸镍复合膜修饰电极上的电化学行为研究

在玻碳电极上用循环伏安法制备L-赖氨酸镍复合膜,并对其聚合条件进行研究.研究表明：在pH=7.0的PBS缓冲液中L-赖氨酸镍复合膜在玻碳电极上的电聚合过程为不可逆过程,有明显的还原峰.用循环伏安法初步探讨了呋喃丹在该复合膜上的电化学行为,测得在5.0×10^-6～1.0×10^-4mol/L的范围内,呋喃丹还原峰电流与其浓度呈良好的线性关系.该修饰电极可用于呋喃丹含量的分析,有良好的稳定性和抗干扰能力.     

环氧化SBS静电纺丝的研究

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）和过氧化氢为原料,制备环氧基质量分数为10%的环氧化SBS（ESBS）.利用红外光谱对ESBS结构进行表征.通过研究纺丝溶剂、纺丝液质量分数、外加电压和接收距离等对纤维形态结构的影响,制备纳米级到微米级ESBS电纺纤维.结果表明四氢呋喃（THF）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合溶剂是电纺ESBS的优良溶剂.在THF/DMF（质量比=3∶1）纺丝溶剂,纺丝液质量分数为10%,外加电压23kV及接收距离28cm时,所制得ESBS电纺纤维形态较好,纤维平均直径为302nm,最小直径可达70nm.     

表面介质阻挡放电等离子体流场PIV实验研究

为深入理解等离子体气动激励诱导射流形成的物理机制,采用微秒脉冲和正弦交变2种激励电源,在不同压力下进行了等离子体气动激励诱导空气流动的PIV实验研究,获得了表面介质阻挡放电（surface dielectric barrier discharge, SDBD）等离子体气动激励诱导流场。实验结果表明：微秒脉冲激励器放电均匀性优于正弦交变激励器放电;微秒脉冲SDBD诱导流场射流方向与正弦交变SDBD诱导流场射流方向相反,射流从植入电极指向暴露电极;11700Pa压力下微秒脉冲SDBD诱导射流流场具有双向性质,流场结构为∽型,并对SDBD体积力分布进行了分析。     

多孔喷头孔间距对射流特性影响的数值模拟

为研究多孔啧头孔间距对射流特性的影响,采用Fluent软件中的标准κ-ε湍流模型并结合压力隐式分裂算子（PISO）算法对喷头的双孔射流在不同孔间距及不同压强下的速度分布展开研究,并对结果进行了对比分析．研究表明：卷吸现象的存在对射流的发展起到很大的作用,影响卷吸效应的两个关键因素是射流出口速度和喷孔之间的距离．     

牙轮钻头喷嘴射流破岩机理研究

本文以喷嘴射流冲蚀岩石为依据，对牙轮钻头的破岩方式、喷嘴射流的水力破岩和水力辅助破岩机理以及破岩的基本作用和影响因素进行了分析研究。结果表明，在现有机泵条件下牙轮钻头喷嘴射流对泥岩、页岩和粗粒砂岩具有直接水力破岩作用，对石灰岩、细粒砂岩有较好的水力辅助破岩作用。喷嘴射流冲击压力、射流的脉动特性、岩石的孔隙度和裂缝发育条件是影响水力破岩和水力辅助破岩的三个重要因素     

关于对数分布的一个强大数定理

通过区间剖分法构造一个辅助函数,然后利用单调函数导数存在定理来证明具有对数分布的随机变量序列的一个强大数定理．     

合成射流物理参数对控制翼型流动分离的影响

应用计算流体力学(CFD)技术数值模拟了合成射流对NACA0015翼型流动控制的影响.合成射流施加的位置分别距离翼型前缘12%c、30%c和70%c（c为翼型的弦长）,研究分析在不同位置施加合成射流,控制流动分离的效果随攻角和射流偏角的变化趋势,对组合射流的位置、相位角和动量系数进行研究.以二维不可压非定常Reynolds-averaged Navier-Stokes（RANS）方程模拟非定常分离流动,采用SST湍流模型,压力修正采用压力隐式算子分裂（PISO）算法,时间积分采用隐式处理方法,空间离散采用二阶迎风格式.通过对数值模拟结果的分析表明：1）12%c、30%c和70%c等对应的射流情形,采用切向射流均优于法向射流的控制效果; 2）对于组合射流和单一射流,射流位置应靠近分离点或在分离点之前,才能达到流动控制的目的,射流位置越靠近分离点流动控制效果越佳;3）组合射流选择合适的相位角,可以增强流动控制的效果.     

基于CFD模拟的阅览室空调方案优选

为了研究适合大空间、低层高建筑特点的空调方案,为室内人员营造良好的舒适环境,以某大学新校区图书馆阅览室为例,采用CFD方法模拟两种空调方案,即风机盘管加独立新风和吊柜机射流送风,分别得到两种空调方案下的室内温度场和速度场,通过分析得出最优的空调方案.结果表明,在相同的送风量和送风温度下,吊柜机射流送风与风机盘管加独立新风顶棚送风相比,不能使工作区域形成均匀而稳定的温度分布,无法满足生产工艺和人体舒适的要求.实例证明CFD模拟辅助选择空调方案的方法具有一定的可行性.     

掺气对射流轴线速度衰减影响的试验研究(“研究生论坛”稿件)

通过物理模型试验,采用CQY—Z8a型针式掺气流速仪测量了掺气射流的轴线速度,对不同条件下的掺气射流轴线速度衰减情况进行了对比研究,分析了入射水流速度、掺气浓度以及射流水股厚度对射流轴线速度衰减的影响,获得了掺气射流轴线速度衰减的变化规律。结果表明：在本试验条件下,射流轴线速度呈线性衰减;入射水流速度对射流轴线速度衰减基本没有影响,表现为不同入射水流速度时,各衰减趋势基本一致;掺气浓度越大,射流轴线速度衰减越快;射流水股厚度越小,射流轴线速度衰减越快。因此提高射流水体的掺气浓度,尽可能分散入水水体,可以加快射流轴线速度衰减,有效减弱射流对下游河床的冲刷。     

溶剂对电纺聚苯乙烯的可纺性及"珠粒"形貌形成的影响

将聚苯乙烯(PS)分别溶于四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯3种溶剂中,用静电纺丝法制备了直径在亚微米级的纤维.用旋转黏度计测定溶液的黏度,视频光学接触角测定仪测定溶液的表面张力,电导率仪测定溶液的电导率,通过扫描电子显微镜(SEM)对各种PS溶液电纺纤维的形貌进行了表征,分析了各种影响可纺性及纤维形貌的因素.结果发现:溶剂的偶极矩、沸点及所配溶液的电导率是影响静电纺丝可纺性的重要因素.以THF、DMF做溶剂时,可纺性较好,用甲苯做溶剂时可纺性较差;所得纤维中珠粒形态主要取决于溶剂的性质及溶液的黏度.     

尼龙6/66纺丝液的性能与其静电纺效果的关系

尼龙6/66共聚物颗粒溶解于甲酸中,采用静电纺丝的方法制备了纳米级尼龙6/66纤维毡.研究了不同浓度的纺丝液的性能,纤维的微观结构、热学性能以及纤维毡的力学性能和在水中的稳定性.结果表明:随着浓度的增加,溶液的表面张力减小,粘度增加,电导率减小,纤维直径按二次函数式增加;静电纺尼龙6/66纤维的结晶度低,不耐高温,在水中的形态稳定性较差;尼龙6/66纤维毡的面密度对其力学性能无显著的影响.     

淹没射流流场演化过程研究

摘要：采用大涡模拟方法（LES）研究了淹没射流紊动流场的演化过程,分析了速度、压力、涡量的演化规律和它们之间的内在联系。研究发现,压力场等值线呈一簇簇同心圆分布,沿射流轴线方向圆心高压和圆心低压交错分布,随着射流的进行,同心圆随射流下移并伴有变形、分裂、融合等现象;分析速度场发现射流轴线处存在高速流体团脱落现象,在固定点处的速度和压力大小有很好的负相关关系;分析涡量场发现涡旋的摆动造成了射流主体的摆动,涡旋的存在导致了压力场圆心低压和圆心高压交错分布的现象。     

钢筋混凝土岔管锐角区修圆优化的压强分布不均匀性研究

修圆优化是缓解钢筋混凝土岔管锐角区应力集中现象的有效措施之一.针对该措施对岔管水力特性带来的显著影响,作者选取Realizablek-ε模型,结合实际工程进行CFD数值模拟,在对岔管的流态特征与水头损失等进行分析的基础上,针对典型断面及管壁压强分布的不均匀性进行定量研究,给出了典型断面压强分布不均匀性衡量标准.结果表明,分岔处附近管壁压强分布不均匀且左右呈现较明显的不对称性,锐角区修圆半径的增大能略微降低岔管水头损失,正常发电工况下,修圆半径小于约0.5倍最大公切球半径时能小幅改善岔管流态,但继续增大修圆半径会恶化流态并增大近分岔处压强分布的不均匀程度.