基于高功率电磁脉冲的深海脉冲声源仿真和实验研究

工作性能稳定且方便平台搭载的高功率脉冲声源对于深海近海底地震勘探至关重要。该文研 究了一种基于高功率电磁脉冲原理的深海脉冲声源,采用 Comsol 多物理场建模仿真、大电流测试和 高速成像等手段,深入研究了高功率脉冲电路、线圈负载放电电流、电流激励的电磁力,以及电磁力 驱动的发射板在空气介质中的振动特性,验证了所建立模型的准确性。通过不同水静压条件下的发射 板振动高速成像发现,发射板的振动幅值随着水静压的增大而略有减小,振动频率不受水静压影响, 从而验证了该类型换能器能够满足深水工作的条件。     

软式空中加油半实物仿真系统研究

为模拟软式空中加油相对运动过程,研究加油机和受油机在近距离时的气动影响和飞行接近策 略,提出了一种考虑尾涡流、头波效应影响的软管-加油伞运动模型,仿真实验表明该模型能够准确模拟软式 空中加油相对运动过程,在某型飞机大型球幕飞行训练模拟器的基础上,开发了一套基于该运动模型的软式空 中加油半实物仿真模拟训练系统,对加油伞组件控制方法进行了详细设计,并利用 OpenGL 语言开发了一套空 中加油可视化模拟训练插件。     

不同引渠形式下深式短管进口泄流能力的试验研究

为研究红岩河水库导流泄洪洞深式短管进口引渠形式由明渠改成涵洞后对其泄洪能力的影响,对其在明渠和涵洞两种形式下分别做水工模型试验,验证其水力特性。结果表明,较明渠形式,涵洞形式下的导流泄洪洞同水位下泄流量有不同程度的减小,下泄流量减小在导流泄洪洞进口为压力流状态时表现明显,且减小值随水位的升高而变大;大坝度汛期100年一遇洪水时,试验下泄流量较设计下泄流量约小6.35%;运行期100年一遇洪水时,试验下泄流量较设计下泄流量约小6.51%;运行期2 000年一遇洪水时,试验下泄流量较设计下泄流量约小6.95%。建议在将红岩河水库导流泄洪洞深式短管进口引渠由明渠改成涵洞形式后,需关注导流泄洪洞的下泄流量减小问题,避免由于水库下泄流量不足引起的大坝安全问题。     

车内噪声的声品质优化

提出了一种基于正交试验的车内噪声的声品质优化方法。车内噪声被分成由ERB临界频带组合的若干子频带噪声,并且每一子频带噪声的强度有降低、保持、增强三种变化状态。根据试验设计原理进行了不同车速时车内噪声的正交试验,分析了子频带噪声对声品质的影响,并得到了优化车内噪声品质的优水平、最优组合和主次因素。通过实验,对用该声品质优化方法得到的结果进行了验证。结果表明:该声品质优化方法可用于产品的声品质优化改进,并指明了改善车内噪声品质的方向。     

基于声场空间变换方法的轿车加速行驶车外噪声预测

采用近场声全息和声场空间变换方法对轿车车外噪声进行了预测。阐述了声场空间变换的基本原理,构建了近场声全息测量系统,并对声全息测量系统的误差进行了校准。在试验工况为2档、55km/h匀速行驶条件下,在消声室内转鼓试验台上对轿车左右两侧近场声全息数据进行了测试。根据声场空间变换的基本理论,编制了声场空间变换的计算程序,对被试轿车左右两侧变换面的声场进行了重建。根据车外噪声测试标准GB1495—2002中的测量位置对车外噪声进行了预测,并与车外噪声试验结果进行了对比。对比结果表明:左右两侧误差均在1.0dB(A)以内,而相对误差均小于5%,满足工程精度要求。     

基于网格化的秦汉渠超声波监控系统的研究

结合秦汉渠水网运行的实际情况,综合我国现阶段的各种水网监控系统的不足,基于网格划分的超声波监控系统对秦汉渠水资源的利用问题进行研究.通过实际数据验证,该方法可以获得秦汉渠水文测量的精确信息,为各灌区水资源的利用提供科学决策依据.     

侧向进水口立轴旋涡数值模拟

为了研究侧向进水口立轴旋涡的运动特性,以RNG模型为基础,引入VOF方法捕捉自由液面的变化,对立轴旋涡的形态及其运动轨迹进行了三维数值模拟,并对旋涡水面线和三维速度分布进行了分析。结果表明,侧向进水口前的旋涡是非对称的,其涡轴是一条空间曲线,旋涡下部在进水口的抽吸拉伸作用下发生扭曲。旋涡运动可分为三部分,第一部分水面线呈漏斗状,与对称旋涡类似,第二部分旋涡运动逐渐从竖向转为横向,第三部分为横向运动。在旋涡的上半部,轴向速度随着水深的增加而增大,当旋涡逐渐由竖向转为横向运动时,轴向速度逐渐减小直至为零。最大切向速度发生在淹没深度的52%处。     

调距桨梢涡精细流场的数值模拟

为验证湍流粘度取为mk/的修正剪切应力输运(SST)湍流模型在螺旋桨梢涡精细流场粘性模拟中的适用性,对驱逐舰母型桨DTMB5168调距桨的梢涡流动进行了模拟与校验。结果显示:0.9R以上径向区域周向平均的轴向、周向和径向速度分量均与试验值吻合很好,但0.9R以下区域的径向速度分量存在一定偏差;0.7R和0.92R处沿周向变化的三个速度分量变化形态均与试验值一致,故可由此来确定梢涡涡核区,但周向和径向速度分量峰值比试验值略小;轴向0.3R距离内梢涡涡核运动轨迹的模拟结果与试验值吻合较好。由此证明了修正的SST湍流模型在螺旋桨梢涡流动模拟中的适用性,还表明由叶梢区的径向、周向和轴向方向以及桨叶近壁面法向、叶截面弦长方向和尾流轴向方向的网格节点密度来局部控制叶梢区流动的模拟效果的可行性。     

EXPERIMENTAL ESTIMATION OF A SCALING EXPONENT FOR TIP VORTEX CAVITATION VIA ITS INCEPTION TEST IN FULL- ANDMODEL-SHIP

Tip vortex cavitation noise of marine propeller became primary concerns to reduce hazardous environmental impacts from commercial ship or to keep the underwater surveillance of naval ships. The investigations of the tip vortex and its induced noise are normally conducted through the model test in a water cavitation tunnel. However the Reynolds number of model-test is much smaller than that of the full-scale, which subsequently results in the difference of tip vortex cavitation inception. Hence, the scaling law between model-and full-scales needs to be identified prior to the prediction and assessment of propeller noise in full scale. From previous researches, it is generally known that the incipient caivtation number of tip vortex can be represented as a power of the Reynolds number. However, the power exponent for scaling, which is the main focus of this research, has not been clearly studied yet. This paper deals with the estimation of scaling exponent based on tip vortex cavitation inception test in both full-and model-scale ships. Acoustical measurements as well as several kind of signal processing technique for an inception criterion suggest the scaling exponent as 0.30. The scaling value proposed in this study shows slight difference to the one of most recent research. Besides, extrapolation of model-ship noise measurement using the proposed one predicts the full-scale noise measurement with an acceptable discrepancy.     

提高两类不同折射率粒子的俘获效应

通过调节双环型涡旋偏振光的截断参数,可分别得到中心强度较大且变化梯度大的三维亮斑和面积较小而且被均匀分布的亮场包围的三维暗斑.利用亮斑俘获折射率较大的瑞利粒子,使得俘获系数提高,达到717;利用暗斑俘获折射率较小的粒子,俘获系数也明显提高,为1 150.