喷管尺寸对火箭发动机喷流噪声影响研究

为了研究喷管尺寸对火箭发动机喷流噪声声场分布的影响规律,采用LES与FW-H相结合的方法,针对不同喷管尺寸的高温燃气喷流气动声场进行了数值模拟,并分析了声场特性。数值结果表明,火箭发动机喷流远场噪声具有方向性,噪声声压级在离开喷流中心轴线40°处达到最大值;喷流噪声声场的声压级随着喷管尺寸的增大而增加。研究结果为不同尺寸的火箭发动机喷流噪声预测提供参考依据。     

不同喷嘴结构的水射流噪声分析

针对现有声扫雷具尺寸与重量较大、功耗较高、适装性差等问题,本文开展了水射流噪声研究,实现舰船辐射噪声的模拟。本文以有效扫除声引信水雷,或与磁扫雷具配合,扫除声磁联合引信水雷。采用Lighthill声比拟理论,建立了不同喷嘴结构的水射流噪声理论模型,研究了压力分布和辐射噪声与喷嘴结构之间的关系,并分析了喷流噪声的频谱特征及其主要影响因素。结果证实了喷流声源用于声扫雷具的可行性,且风琴管形结构可提高喷嘴在远场的噪声辐射性能,在扫雷应用中具有更大的优势。     

高温超音速喷流噪声场分布特性研究

为了研究高温超音速喷流噪声特性,针对高温超音速喷流流场进行三维非稳态数值模拟,根据其湍流结构确定声源面并通过FW-H方程求解远场某点的声压级分布,分析高温超音速喷流噪声场分布规律以及喷管出口马赫数对喷流噪声场的影响.研究表明,该方法得到的计算结果与试验结果基本吻合,高温超音速喷流噪声具有很强的指向性;在特定工况下声压级峰值高达150 dB以上,喷管出口马赫数从2.5增加到3.0,相同观测点的声压级峰值增高10 dB左右.     

不同喷嘴结构的水射流噪声分析

针对现有声扫雷具尺寸与重量较大、功耗较高、适装性差等问题，本文开展了水射流噪声研究，实现舰船辐射噪声的模拟，以有效扫除声引信水雷，或与磁扫雷具配合，扫除声磁联合引信水雷。本文采用Lighthill声比拟理论，建立了不同喷嘴结构的水射流噪声理论模型，研究了压力分布和辐射噪声与喷嘴结构之间的关系，并分析了喷流噪声的频谱特征及其主要影响因素。结果证实了喷流声源用于声扫雷具的可行性，且风琴管形结构可提高喷嘴在远场的噪声辐射性能，在扫雷应用中具有更大的优势。     

圆顶堰溢流边界层的发展

在总结溢流边界层的有关文献以及采用激光流速仪对圆顶堰模型进行系列试验的基础上,本文研究了圓顶堰外流(势流)区和边界层内的流速分布规律,并且提出了一些经验公式来定量地描述这些规律,经验公式与试验资料尚能吻合。此外,根据在正交曲线坐标系下推导的动量积分方程式,本文计算了圆顶堰溢流边界层的厚度,计算成果与试验资料也基本上相符。最后,本文分析了圆顶堰溢流边界层的发展规律,指出与此规律有关的重要特征参数是上游水头与圓顶堰半径的比值。     

分叉隧道分流局部损失特性及流动特征

搭建同步满足阻力和压力相似的1/20分叉隧道通风比尺模型试验平台,并构建分叉隧道分离流动的三维CFD模型.研究分叉隧道流动特征和分流局部损失特性.结果表明：流速梯度变化和流动分离是产生主线分流局部损失的主因,而匝道分流局部损失还进一步受到流速转向的影响;主线隧道分流局部损失系数基本不受夹角的影响,而匝道分流局部损失系数在分流比小于0.5时,随着夹角的增大而增大,在分流比大于0.5时,随着夹角的增大而减小.利用试验数据修正Bassett公式,建立可准确预测夹角为5°~15°分叉隧道的分流局部损失系数计算公式,从而为分叉隧道的通风计算提供理论参考依据.     

两相流管道临界不淤流速的预估

笔者通过大量试验资料,对国内外几个用得较多的关于计算临界不淤流速计算公式进行了验算,发现这些公式的计算值与实测值之间有较大的误差。为了研究这一问题,笔者采用了西德广泛应用的M. Weber教授的阻力公式进行了数学处理,得到了临界不淤流速表达式。经过大量计算与验证试验表明,该式与实际相吻合。不过对不同的物料,其系数有所不同。     

水煤浆喷咀耐磨材料的试验研究

本文根据水煤浆喷咀的工作条件以及不同材料在冲蚀磨损时的行为,对硬质合金,陶瓷材料及超细晶粒硬质材料等进行了试验研究。实验室冲蚀磨损试验和现场运行试验结果表明:超细晶粒硬质材料具有良好的抗冲蚀磨损性能,并可预期热震性得到改善的高致密、高硬度陶瓷材料将是一种新型的优良的水煤浆喷咀材料。     

喷咀形状对小型船用海水淡化器的海水淡化影响

研究了喷咀形状对小型船用海水淡化器的海水淡化影响。实验表明,多孔喷咀的淡化效率高,淡化比大,喷咀出口海水流速对淡化比的影响不大。     

仿生导流叶片管路降噪特性研究

本文基于仿生技术对导流叶片进行再设计，研究其降噪特性。基于水管路系统实验平台，对带导流叶片管路进行实验研究和仿真计算，验证了LES/Lighthill的混合计算方法的可靠性；采用混合计算方法对不同流速下带仿生导流叶片的管路进行流场及声场计算，揭示导流叶片仿生设计对管路流场及声场的影响机理。结果表明：仿生设计后的导流叶片可以有效抑制尾部及壁面涡的产生，从而抑制流噪声；不同流速下的降噪效果不同，其中在2 m/s流速下效果最佳；在计算频段内，2 m/s流速下降噪效果最稳定。这些发现为导流叶片的仿生设计在噪音控制领域的应用提供了重要的参考和指导。     

海底管线作用下沙质海床冲刷深度的计算

针对海底管线在输送石油过程中出现的管线冲刷问题,采用物理模型试验并控制一系列不同的试验变量,研究了单向恒定流作用下,海底管线未安装阻流器、安装阻流器及不同间隙比作用下,其下方海床冲刷深度的变化规律。试验结果显示,冲刷深度随雷诺数及阻流器高度的增加而增加;冲刷深度随间隙比的增大而减小,同时根据海床冲刷停止的流速公式(冲止流速),认为动水休止角是冲止流速的主要影响参数。利用流体的连续性条件,从不同角度推导了管线安装阻流器且有间隙比条件下冲刷坑深度的计算公式。结果表明:冲止流速、管线周围流场分布是冲刷深度的决定因素。经试验数据与计算公式的对比验证发现,计算值与试验值吻合良好,本文建立的公式能反应冲刷坑深度的变化规律,在实际工程应用中可适当参考此公式。     

低合金结构钢焊接热影响区最大硬度估算

通过钢材的碳当量和焊接热影响区的冷却速度预测ＨＡＺ的最大硬度为分析材料焊接性的便捷途径。现有文献已经提供了不少ＣＥ，ｔｇ／５以及Ｈｍａｘ的公式或图解方法。由于这些公式或方法针对一定的材料并且是在一定的试验方法和焊接条件下建立，因而在应用上存在着局限性。本文根据对９种低合金结构钢的试验结果，说明在不同ＣＥ范围内，Ｈｍａｘ与ｔ８／５有着不同的关系，并根据测得的数据对ｔ８／５的３种图解方法和２种计算公式     

铜熔池熔炼传质的模拟研究

本文是在NaOH溶液-CO_2体系中模拟铜熔池熔炼的传质过程,测定了容量传质系数AK_L,考查了风量、喷咀高度、喷咀角度以及喷咀开通位置对传质过程的影响。采用计算机对试验数据进行实时采集和处理,建立了射流轨迹轴线的回归方程及传质方程。通过对容量传质系数的比较,确定有关的最佳工艺参数、依据试验结果及理论分析,对铜熔池熔炼炉的改进提出了建议。     

泡沫稳定性能评价及泡沫分流效果试验研究

提供了一种泡沫分流酸化试验研究方法，对起泡剂、稳泡剂的性能进行了试验分析，采用多用途分流酸化试验装置分别进行了泡沫对岩芯的分流效果试验，不同渗透率岩芯的分流效果试验，模拟实际酸化施工过程的分流酸化试验。结果表明，采用泡沫分流技术，对并联岩芯酸化时能有效地实施分流，使低渗透岩芯吸酸量增大，能均匀改善不同渗透性岩芯的最终渗透率，提高酯化效果，同时采用该项技术有效地汉透率差异较大的多层油气藏均匀吸酸及均匀解堵问题，无需进行其它分层措施。     

单喷咀能提高机械钻速

本文对三牙轮钻头下的喷咀数量、组合对井底净化的影响作了系统的实验研究和理论分析。实验和分析结果表明,随着喷咀直径比值的减小和喷咀数量的减少,井底净化能力不断提高。在目前的喷咀布置下,以单喷咀最好。     

空化喷咀的参数分析

“空化水射流”可以提高高压水射流的切割能力。利用空化喷咀来产生“空泡”是获得“空化水射流”的简便方法。在大量试验的基础上,本文对“空化喷咀”各参数对“空化水射流”的影响进行了分析,为设计优良的“空化喷咀”,产生高效的“空化水射流”提供了参考。     

矩形断面明渠流速分布特性的试验研究

通过对明渠流速的水槽试验研究,建立了矩形断面明渠沿垂线流速的抛物线分布公式和横向平均流速的乘幂函数分布公式,同时给出了相关系数的确定方法.采用不同渠道流速资料进行验证,表明所提出的明渠流速分布律与实际分布一致,对应测点流速相对误差较小,可以满足明渠流速分布及流量计算精度要求.     

Euler 公式的新证明

数学家Euler创立了许多著名的数学公式,不少后人用不同的工具来证明这些公式．本文利用二重积分公式,幂级数在收敛区问内的收敛性质、一致收敛性质及可逐项积分的性质来证明Euler公式。     

基于Lilley宽带声源模型的锅炉承压管泄漏数值模拟研究

以锅炉管道泄漏喷流流场分布计算结果为基础,采用Lilley宽频声源模型,计算泄漏喷流噪声的声功率级分布。对不同泄漏孔径以及不同工况下的蒸汽泄漏进行数值模拟,结果表明泄漏孔的直径越大,喷流速度和声功率级越大。而蒸汽的温度不变,压力越大,喷流速度和声功率级越小。模拟结果为锅炉承压管泄漏声学监测与诊断提供了重要依据。     

分汊河道水沙输移特征试验

根据分流河道的水沙特性,对现有的水沙输移计算模式进行了分类,总结了分汊河道分流分沙计算模式在国内外研究发展的现状,并进行了简要的分析评论,继而通过水槽试验对分汊河道整体水流结构和底沙输移演化特征进行了初步的探讨.试验结果表明:在汊道洲头和洲尾的局部范围内流速减小较明显,洲尾处出现水流分离区且左右两侧为高流速区;主、支汊流量的分配决定底沙输移强度,最大冲刷深度在主汊分流口下游.