定常固液两相流动边界层的数学模型

利用两相流动理论和边界层理论，分析了固液两相流动中的受力情况，以及边界层中的流动特征，对二维粘性定常不可压流体边界层中的层流运动进行了讨论，推导出了边界层的数学模型，为进一步全面研究固液两相流动流场奠定了基础。     

基于连续小波变换的二维边界层分离点判定

边界层分离点位置的检测是实现主动流动控制的基础和关键,采用可挠性的微型热膜传感器阵列对二维边界层分离点进行实时在线测量是一种新方法。针对小波变换在边界层分离流多尺度旋涡处理方面的优势,采用Morlet连续小波变换对传感器阵列信号进行时频域分析,根据边界层分离前后脉动旋涡频率段在时域上的百分比来确定分离点位置。结果显示采用该方法可以有效地判定出边界层分离点振荡区间。     

多叶离心通风机内部流场的计算

本文采用二维不可压理论流动和湍流边界层的流动模型计算了多叶风机的内部流场，子午面和回面的位流速度计算采积分方法，叶片边界层用有限元方法求解，并用Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ数反映旋转与曲率对边界层结构的。通过算例计算与试验数据比较说明本计算方法的精度是比较理想的。     

空间导流器内流场计算及其边界层分析

采用流线曲率法求得平均S_2流面后,以近似的方法求得S_1流面,从而获得了空间导叶表面速度分布;以空间导叶为对象,将复杂的三维边界层问题简化成二维,采用积分法求解,其中在紊流计算时考虑了壁面曲率的影响。在导叶工作面上边界层发生大的分离前,这一方法是适用的。     

一种"两相流"离心泵叶轮的水力设计方法

基于普朗特的边界层思想,在二维离心场内给出了叶片近壁表面固液两相流体的边界层方程及其解的表达式和边界层厚度的有限次逼近算法.并以所得到的边界层参数为依据进行叶轮的水力设计以确定叶片型线及叶轮出口参数.通过对比实验的比较,验证了设计结果的合理性,同时也验证了采用该理论进行设计所得到的产品,能够避免或减少由边界层分离所造成的脱流损失,改善了主流区的压力分布,使得水力效率相对提高,振动和噪音相对降低.不仅如此,通过实例设计的结果可以看出,该计算方法,能够在工程设计中实现计算边界层参数的要求.最后指出所给方法可以指导离心式固液两相流泵的工程设计.     

二维扩压器最优型线的理论研究和设计方法

本文运用最优控制理论和能预测素流边界层分离的经验公式,得到二维扩压器的最优壁面速度分布,根据此速度分布在Φ-Ψ平面上求解一个反问题得到扩压器的最优型线,为了避免在扩压器中产生分离,速度形状因子Г取值为-0.04～-0.05。计算结果与实验数据的比较表明,提供的设计方法可直接应用于工程实际。     

基于麦克风阵列的双波束近场定位及语音分离

提出了一种新的基于麦克风阵列的近场声源定位和语音分离算法,它结合双波束二维定位和近场最小方差波束形成技术在阵列近场范围内实现声源定位和语音分离.使用双波束进行二维定位能解决2D-Music运算量过大和实现困难的问题.在双波束二维定位的基础上,使用基于麦克风阵列近场模型的最小方差波束形成技术进行语音分离,它比常规最小方差波束形成技术更适用于近场内的语音分离.最后,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性.     

超燃冲压发动机性能的准二维计算方法

为了能在双模态超燃冲压发动机流道方案初步论证中提供一种较快速的发动机性能计算方法,在二维N-S方程基础上,引入一维完全燃烧计算方法,提出了预估超燃冲压发动机性能的准二维计算方法。该方法能够计入激波、边界层分离等对发动机性能的影响,可在较短时间计算出整机推力、比冲性能和沿程热力学参数。通过对自由射流发动机计算,验证了此方法。并在此基础上,初步分析了燃料喷注位置和流道构型对发动机性能的影响。      

浮子流量传感器仿真模型研究

针对DN100孔板浮子流量传感器,通过不同网格划分方案的比较,建立无支撑架三维仿真模型。并在此基础上建立二维轴对称模型,对该模型使用边界层网格划分方案,在不需要微观流场具体数据的情况下,计算精度更高,计算周期更短。     

贯流风机叶轮参数的模拟研究

贯流风机叶轮参数对风机性能有着决定性的影响,基于某企业提供的原型叶轮,通过二维稳态模拟探讨了叶轮前后缘半径Ri与Ro、叶片倾角a以及叶片弯度角γ等3个重要叶片参数对空调用贯流风机流场和性能的影响。结果表明,叶片前后缘半径比对叶片壁面边界层分离存在较大影响,当Ri/Ro1时,通常能够较好地抑制边界层分离,得到较大的出口流量;对于原型叶片而言,其倾角a的最佳取值范围介于25°到30°之间,且随a增大,叶轮入口流场波动减小;弯度角γ越大,叶轮对气流做功越多,γ为90°时,取得最大流量值716.47 m3/h,相比原叶轮,流量提升4.04%。     

渣浆泵叶片边界层分离点位置移动的试验分析

根据渣浆泵叶片压力面边界层控制方程以及边界层分离位置移动的参考点法,通过对分离点位置移动的试验结果分析,指出边界层分离点的位置能随分离参考点位置的改变而同向移动,而叶片形状的改变是引起过流表面边界层分离参考点位置移动的主要原因。借助于分离参考点的位置坐标,通过改变叶片形状系数,能有效地使分离参考点移向叶片出口端。若分离参考点接近于出口端,则可获得满意的测试结果,这说明边界层实际分离点的位置已经很接近于叶片的出口端。     

离心叶轮反问题气动设计的简易评价

综述了目前国内外离心叶轮反问题气动设计评价现状与局限性,结合工程实际,从反问题气动计算设计过程自然形成的速度场与求解出的叶轮几何参数出发,开展二维不可压叶片表面边界层及损失﹑叶轮内扩压水平﹑叶轮进口诱导速度比﹑叶片进口前缘冲角及相对马赫数计算,对反问题气动设计计算进行气动效率﹑失速点﹑阻塞点简易定量评估。这些评价结果与CFX计算比较,对应相对误差约为2.6%~6.1%,完全满足工程设计需求,可对透平机械工业设计作出快速评价提供借鉴。     

全自动二维液相色谱仪控制系统的设计

二维液相色谱仪根据二维液相色谱的原理,采用两根色谱柱逐步分离,解决了中药中天然物质分离难度大的问题.本文首先介绍了二维液相色谱仪控制系统的架构,接着讨论了整体流路及分离的两种工作方法:在线工作方式和离线工作方式.然后设计控制流路实现对各种阀门的分时控制,以实现不同分离方法下的系统运行及物质分离.在最后收集阶段,采用一种...     

超声速燃烧室冷态流场数值模拟研究

超燃冲压发动机是吸气式高超声速飞行器理想的动力装置。在进口马赫数2.0、进口总温285K的条件下,对超声速燃烧室的二维冷态流场进行了数值模拟。分析了超声速燃烧室内激波与边界层作用引起的复杂的流场结构;数值模拟获得的激波链结构与实验纹影图吻合较好,所计算的壁面压力分布与实验结果较为一致。相同的反压条件下,随进口马赫数的增大,超音速燃烧室内激波链长度减小。     

二维制备色谱装置软件控制系统设计

二维制备色谱装置采用二维色谱原理,有效解决天然物成分复杂、色谱信号相邻峰重叠、难以判断收集区间等天然物分离难题,实现全成份、高纯度的天然物分离;采用先进的工艺流程,实现天然物制备过程的全自动化;采用TCP/IP网络控制多台二维制备色谱装置并联上作,实现较大制备量的天然物制备.     

基于2D自适应补偿原理的压电自感知执行器振动信号分离技术

针对压电自感知执行器电学物理模型，分析了现有的提取结构振动信号方法存在的问题，改进了一维最小二乘均方自适应补偿系统的设计，提出了利用二维最小二乘均方自适应算法实现压电自感知执行器传感与激励信号间的动平衡分离，设计了基于TMS320LF2407DSP的二维最小二乘均方自适应信号分离系统，实现了对压电自感知执行器输出信号大小、相位的二维补偿，并从理论上进行了收敛性证明。实验结果证实，基于二维最小二乘均方自适应算法可真正实现压电自感知执行器传感与激励信号完全的、不失真的理想分离。     

基于电动驱动的中心切割二维分离检测系统

设计了一种集采样、样品纯化、二维分离、在柱检测和数据采集功能于一体的中心切割二维分离检测系统,采用电动驱动二维分离全过程,运用在柱检测控制中心切割二维切换,并设计USB数据采集电路和上位机软件,实现数据的采集、存储和图谱的绘制.介绍了其分离检测原理、电渗泵及在柱检测单元的制作.利用该系统实现了复杂样品血样中6种β-阻断剂药物的高分辨率、高灵敏度分离检测,峰高、峰面积和迁移时间的相对标准偏差分别为1.6％ ～ 3.3％、1.2％～2.8％和0.7％～2.2％,检出限为3.5～12.6 μg/L.结果表明:该系统分辨率高、灵敏度高、重复性好,可用于复杂样品的在线纯化、高效分离检测.     

一种新型喷射器的内部流场分析

运用CFD数值模拟方法对比研究了普通喷射器和新型喷射器内流体流动情况.结果表明,新型喷射器的设计实现了壁面型线的合理变化,有效削弱了喷嘴出口激波系的强度,避免了引射流体在喷嘴出口发生边界层分离、回流及由此引起的不可逆损失;同时也增加了工作流体和引射流体混合过程中的接触面积,有利于对引射流体的抽吸和两股流体间进行更为充分的动量和能量交换,使得混合流体在喉管出口得到更为均衡的速度,并且避免了扩压室入口处激波的产生和由此导致的混合流体边界层分离,进一步提高了喷射器的性能.     

基于控制速度分布的离心鼓风机三维叶片优化设计方法研究

本文对离心鼓风机三维叶片优化设计进行了研究,采用控制叶轮流道内的相对速度分布的三维叶片优化设计方法,通过控制流道内沿流线方向的相对速度分布,控制叶轮流道内的边界层增长与分离、二次流、分层效应等流动效应。在优化判据方面采用考虑旋转和曲率效应的边界层计算方法,根据不同的相对速度分布计算边界层发展状况作为优化判据。基于MATLAB编写了优化设计程序设计出一种离心鼓风机的三维优化叶片,通过CFD数值模拟分析和对比证明该优化方法实现了优化设计的目的。     

离心泵无分离条件下叶片型线方程研究

通过对压力面边界层分离条件的分析得出叶片型线方程并给出计算实例。着重强调在离心泵设计时除了重视叶轮出入口参数的选择之外,更不能忽略叶片曲度对微观流动即边界层流动的影响。叶片型线的选择应满足边界层不分离条件及由欧拉方程——泵的基本方程所确定的理论扬程条件。