道路减速带形状对车辆平顺性影响的研究

针对汽车高速或低速通过传统减速带时振动差别不大,导致速度控制效果不明显的缺点,提出了以改变减速带截面形状来改善汽车振动的方法。在试验车通过不同尺寸形状道路减速带的试验基础上,分析车辆通过道路减速带时产生的振动现象以及对驾驶员乘坐舒适性和车辆行驶安全性产生的影响,提出道路减速带较宽时较为合适的道路减速带截面形状为圆弧切抛物线形。     

减速带形状对汽车振动的影响分析

视轮胎为刚体建立车辆与减速带碰撞数学模型,对车辆通过减速带产生的振动进行分析.利用MATLAB软件对所建立的模型进行仿真,从而提出最佳减速带形状模型--相切抛物线数学模型.本研究所提出的减速带形状分析方法可以为减速带设计提供理论基础.     

一种不发白硅橡胶组合物及其制备方法

基于道路减速带控速原理及传统减速带存在问题,分析了现阶段广泛使用的圆弧形减速带的车体垂向运动速度与加速度特性,提出了横截面两侧为两条余弦曲线的新型减速带的方案。从减速带截面的曲线方程为切入点,利用“数形结合”的方法重点对车轮与橡胶减速带整个碰撞过程中轮心的垂向速度和加速度进行分析。结合MATLAB等软件进行仿真,得出了余弦曲线橡胶减速带无速度突变的特性,对比圆弧形橡胶减速带的垂向加速度变化,该新型橡胶减速带对超速行驶的车辆有更好的惩戒作用,既能有效控速又能改善行车平顺性与乘坐舒适性,具有很好的应用前景。     

PIV技术测试聚合物流体拉伸流动的实验研究

针对低相对分子质量、低黏度的牛顿流体（如聚异丁烯）和非牛顿流体（如3 %苯甲酸钠溶液）,采用粒子成像速度仪（PIV）系统测试了2种流体在同一流率下流经渐变收缩流道时的速度分布,并研究比较了壁面处的纯剪切流动与流道中心轴线上的拉伸流动。通过实验测试与有限元模拟比较发现,牛顿流体和非牛顿流体的速度分布形态具有一定的差异。在确定速度分布的情况下,根据渐变收缩流动的特点,可以得到流体流动时中心轴线上的拉伸速率和边界处的剪切速率。     

剪切稠化流体内气泡上浮运动特性

剪切稠化流体是一种典型的非牛顿流体,研究气泡在其中的运动特性对优化设备结构、提高反应效率具有重要意义。文中采用流体体积(VOF)法,通过改变Gallilei数(Ga)、E?tv?s数(Eo)与流变指数(n),对牛顿流体(n=1)及剪切稠化流体(n>1)内气泡的形状、尾涡、终端速度和气泡周围液相黏度分布的变化进行了深入的数值研究。结果表明:气泡变形程度和尾涡尺寸随着Ga数或Eo数的增大而增加;剪切稠化效应会阻碍尾涡的形成,减小气泡的尾涡尺寸;气泡周围剪切速率的差异会导致气泡上方及尾部产生高黏度区域,该高黏度区域会随剪切稠化效应的增加而增大;气泡终端速度随Ga数的增大或流变指数n,Eo数的减小而增大。     

背板材料及炸药厚度对破片冲击起爆8701炸药装药的影响

为了研究背板材料及炸药厚度对破片冲击起爆8701炸药装药的影响,设计了单一破片和双破片冲击起爆屏蔽8701装药的试验。采用AUTODYN-3D软件进行数值模拟,通过改变背板材料及炸药厚度,来改变背板反射波的幅值,探究其对装药起爆阈值的影响。试验结果表明,在本研究装药结构下,除双破片撞击产生的冲击波叠加作用影响装药起爆的速度阈值外,背板反射波亦影响装药起爆的速度阈值。模拟结果表明,临界起爆速度随背板波阻抗的增大而减小;随炸药厚度的增大,背板反射波的作用逐渐减弱,当炸药厚度增大到30mm时,靠两钨球撞击产生的冲击波叠加起爆装药,背板对双破片冲击装药的临界起爆速度几乎无影响。     

弹性微球通过油层孔隙的临界粒径

根据微球在孔隙中的受力情况,建立简化的力学模型,计算出通过孔喉的微球的临界粒径。结果表明,当微球物性参数不变时,微球临界粒径随孔隙孔径线性增大;当孔隙孔径不变,只改变微球物性参数中的弹性模量时,微球临界粒径随微球弹性模量的增大而减小;当孔隙孔径不变,只改变微球物性参数中的极限应力时,微球临界粒径随极限应力的增大而增大。     

季戊四醇改性亚麻油的流变学性能

为拓展亚麻油的应用范围,深入了解其理化性能,以磷酸三丁酯为催化剂,用季戊四醇改性亚麻油,采用AR500流变仪研究了该改性油的流变性。结果表明,在较低的剪切速率范围内表现出明显的剪切稀化的非牛顿流体特性,随着季戊四醇添加量的增加,剪切稀化的速率增大;在较高的剪切速率范围内,流体粘度变化不大,表现为牛顿流体;粘度与剪切速率的关系符合cross模型。粘度随温度升高而降低,随季戊四醇添加量增大升高,当温度低于75℃时,粘度温度关系较好,符合Arrhenius公式。     

水平管道水合物浆液流动特性的数值模拟

基于欧拉双流体模型,结合颗粒动力学理论,研究不同水合物颗粒体积分数、不同流速下非均匀颗粒水合物浆液流动过程中水合物颗粒聚集行为、流动压降及浆液速度分布。结果表明:浆液流动压降主要受流速影响,速度越大压降越大。颗粒体积分数在20%—35%,压降变化很小,当颗粒体积分数达到55%时,压降明显变大。水合物颗粒聚集程度随流速增大而降低,低水合物颗粒体积分数下,颗粒聚集呈悬浮状。随颗粒体积分数增大,水合物颗粒呈堆积状聚集,易造成管道堵塞;水合物浆速度梯度随颗粒体积分数增大而增大。随流速增大,速度由非对称变成对称分布,出现较大的速度梯度。保障水合物浆稳定安全流动存在一个临界颗粒体积分数和经济流速。数值模拟为水合物浆液管道输送技术的研究提供理论参考。     

草桥稠油O/W乳状液的稳定性与流变性研究

采用OP-10作乳化剂,制备了油水体积比为7:3的草桥稠油O/W乳液.通过显微镜观察和流变实验研究了乳化条件对乳液流变性的影响.随着乳化剂浓度的提高(0.5%～5%),乳滴直径减小而乳液黏度先减小,再增大.当乳化剂浓度≤4%时,乳液为简单的牛顿流体;增大乳化剂浓度到5%将导致乳液转变为非牛顿流体.随着乳化温度的提高(40～70℃),乳液黏度和液滴直径均减小而乳液始终为牛顿流体.随着乳化强度的提高,乳滴直径减小而乳液黏度增大,乳液逐渐从简单的牛顿流体转变为非牛顿流体.此外,通过稳定性评价实验,考察了乳化条件和水相盐浓度对乳液动、静态稳定性的影响.乳液静态稳定性随乳化剂浓度、乳化温度的提高明显提高,随盐浓度的提高而变差;随着乳化强度的提高,在低乳化剂浓度下(1%)制备的乳液的静态稳定性变差,而在高乳化剂浓度下(3%)制备的乳液的静态稳定性提高.乳液动态稳定性随乳化剂浓度的提高得到改善,随水相盐浓度和价态的提高而变差.     

相似理论在分压注入工具模型实验中的应用

根据量纲和谐原理及π定理,建立了描述非牛顿流体在分压注入工具内流动的相似准则方程,并推导了溶液流经分压注入工具时的压降关系式。以相似原理为基础,比较了非牛顿流体在分压注入工具内流动时,各相关物理量之间的比例关系。计算得到了在原型与模型中溶液流动达到动力相似的模型尺寸和流量条件。为使用PIV系统进行分压注入工具流场实验的方案制定提供了理论依据。     

低气速条件下CO_2在牛顿及非牛顿流体中气含率

实验测定了低气速下CO2气泡群在牛顿流体、剪切变稀流体及黏弹性流体中的气含率。讨论了流体的流变性、质量分数及表观气速对气含率的影响。结果表明:在3种不同性质的流体中,气含率均随表观气速的增大而增大。同时发现流体性质对气含率具有不同的影响:对于牛顿流体,表观气速较低时,质量分数对气含率影响可忽略;对于非牛顿流体,气含率随着流动指数n的减小而减小,即剪切变稀效应对气含率有负作用,而黏弹性对气含率的影响可忽略。气含率是气液传质过程设计中最重要的参数,因此研究结果为进一步研究CO2气泡群在非牛顿流体中的传质奠定了一定基础。     

剪切变稀流体中液滴运动的研究

采用VOF方法,基于非牛顿流体的流变模型对剪切变稀流体中液滴的运动进行数值模拟。结果发现剪切变稀流体中液滴的上升较稳定,上升速度前期增长较快,后期趋于平缓,轨迹呈直线型;单液滴初始半径r越大,上升过程中产生的形变越明显;溶液的稠度指数k越大,液滴上升的速度v越小;幂律指数n越大,液滴上升的速度v越大,k的作用效果比n效果明显。     

非牛顿流体研究进展及发展趋势

鉴于非牛顿流体在工业生产和日常生活中占有重要地位,详细总结了近两年来国内外非牛顿流体在各个研究领域内的研究近况,对非牛顿流体今后的研究趋势作了预测。最近,国内外对非牛顿流体的研究主要集中在非牛顿流体流变特性、非牛顿流体气液两相流流动、非牛顿流体的传质和传热以及非牛顿流体数值模拟方法等8个方面。今后,在对非牛顿流体研究的众多内容中,其首要解决的问题是非牛顿流体微观结构和流变特性的相互关系,流动规律准确的数值模拟以及非牛顿流体的新机能及相关设备的开发。     

错流微滤制备动态膜过程中细微颗粒沉积机理

以煤基炭膜为基膜,以ZrO₂为涂膜颗粒,在实验研究的基础上对错流微滤过程中沉积颗粒进行受力分析,分别建立径向颗粒的可能沉积临界粒径模型、轴向上颗粒的可能移动临界粒径模型和圆周方向的颗粒可能滚动临界粒径模型。并以温度、错流速率、渗透通量为主要影响参数,分别对3种临界粒径模型进行模拟研究,探讨颗粒沉积机理。结果表明,压力增大(渗透通量提高)、温度降低以及错流速度降低,都可增大动态膜层厚度;由于净重力的影响,在水平膜管内圆周方向动态膜膜层厚度分布不均匀通过增加错流速率可明显减小此种差异;模拟结果与实验结果的一致性证实了所建模型的可靠性。     

温度和固相粒径与浓度对水煤浆管内流动壁面滑移的影响

通过改变管径、温度、煤粉粒度和浓度,在中试规模的输送装置上研究水煤浆直管内的滑移流动规律,联合采用Mooney滑移修正方法和Tikhonov正则化方法确定浆体壁面滑移特性。结果表明,随温度和固相粒径的增大,临界剪切应力降低,壁面滑移速度显著增加;浓度越高,临界剪切应力及产生相同滑移速度所需的壁面剪切应力越大,温度升高对临界剪切应力和屈服应力的降低越显著;低壁面剪切应力下的滑移贡献率主要取决于临界剪切应力及屈服应力的相对大小,高壁面应力下主要取决于壁面滑移速度和浆体真实流变特性。     

速度管柱工艺在水平气井中的研究与应用

为提高速度管柱工艺在非常规气藏开采中的应用效果,针对国内某区块速度管柱工艺下入时机和下入深度问题,结合该区块水平气井的生产特点,开展井筒积液规律研究。通过建立生产井模型,对比分析不同临界携液计算模型的适用条件和计算结果,优选Turner临界携液计算模型及Duns Ros流动相关式。通过对速度管柱不同尺寸、不同下入深度临界携液流量模拟计算和对比分析,优选2-3/8"油管作为该区块水平气井速度生产管柱。速度管柱下入时机为气井产气量低于临界携液流量之前,速度管柱下入深度应在A点附近。速度管柱工艺现场实施后,气井井筒携液能力明显增强,产液量平均增加54%,有效减缓了气井产量递减。     

非牛顿流体幂指式流变模型的实验验证

用 30 #机械油加聚异丁烯高分子添加剂构成非牛顿流体 ,选用幂指式流变模型作为这种流体的本构方程。并在改进的MPV 15 0 0试验机上进行了这种非牛顿流体的流变性能试验。对于试验数据用幂指式 (τ =m γn)模型进行线性回归。 8组数据处理得到的最小相关系数Rh=0 .996 3,在 0 .0 1信度下是高度显著的。充分证明幂指式流变模型完全符合这种流体的本构方程。从而为这种非牛顿流体在摩擦学中的应用提供了理论分析基础     

A类颗粒在声场流化床中的流化特性

在内径为120mm的半圆柱形声场流化床中,以平均粒径55μm的玻璃珠作为流化介质,考察了声压级和声波频率对玻璃珠在声场流化床中流化特性的影响。结果表明:声波的引入可以显著降低玻璃珠的临界流化速度。声波频率一定时,临界流化速度随声压的增大而减小;声压一定时,临界流化速度在声波频率为80Hz左后时达到最小值,低于或高于此值,声波作用效果均减弱。     

螺带型叶轮搅拌槽内流场分析与计算

采用粒子图像测速与数值计算方法研究了螺带桨流场,选用11种几何结构桨型及5种流变性质的流体(0.3≤n≤1),考察了层流流动(Re<100)状态下,桨叶结构、转速及流体假塑性对流型、速度分布及剪切速率分布的影响. 计算表明,核心区无量纲旋转角速度(a)随桨叶直径及螺距增大而减小,其值约在0.48~0.89;无量纲切向、轴向及径向速度分别约为0.44~0.47, 0.06~0.09及0.04,且前两者随螺距的增大分别呈线性减小及增大. a随流体粘度降低及假塑性增强而减小,非牛顿流体的流速小于牛顿流体;剪切速率随桨叶直径增大及流体假塑性增强而增大.