微颗粒影响空蚀破坏的实验研究

在旋转圆盘空蚀实验装置上研究6种不同粒径和形状SiC和SiO2微颗粒对材料空蚀破坏的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观测实验后试样表面,对比分析实验后空蚀坑数目和坑径分布特征,发现加入同样质量分数微颗粒时,微颗粒粒径越大造成的试样空蚀坑数目越少,加入不同形状的微颗粒时对应试样的空蚀坑坑径分布规律不同,表明微颗粒粒径和形状可能对试样的空蚀破坏有着不同的影响。     

磨粒轮廓特征变换研究

本文提出了一个磨粒轮廓特征变换的方法，该方法解决了磨粒图像的平移、旋转和大小不变性，同时，该变换所得的结果能较为全面地反映了磨粒的轮廓特征，这使磨粒识别具有较高的准确率成为可能。文中给出了一个利用此变换方法所得的轮廓特征作为神经网络输入的磨粒识别实例。     

多孔阳极氧化铝表面的润湿性能

在10%体积分数的磷酸溶液中进行阳极氧化得到多孔阳极氧化铝(PAA),在PAA表面修饰低表面能物质得到疏水性良好的表面.研究了在不同的阳极氧化及后期工艺条件下,PAA表面润湿性能的变化.结果表明:该方法可以得到接触角为155°的超疏水表面;试样粗糙度对多孔阳极氧化铝的润湿性有影响,粗糙度越小,所得到的试样镀膜后的接触角越大;纳米孔的直径大小是影响多孔氧化铝膜润湿性的重要因素,在一定直径范围内(160～190 nm之间)的氧化膜疏水性最好;大于1.7 μm的膜厚即能调节表面润湿性,恒压或恒流状态对接触角的影响较小.     

小型高速水洞实验段形状对流场影响的数值模拟

介绍小型高速水洞的设计原则,在现有圆形水洞的基础上,建立2种实验段截面为方形的水洞模型;利用Fluent对3种模型的收缩段和实验段流场进行对比。结果表明,当实验段的截面由圆形改为其内接正方形时,满足流速不均匀度小于1%的区域缩小为原来的0.6倍;在实验段入口前添加过渡段,增加收缩段出口到实验段入口的距离,可以降低实验段的湍流度。     

规则形貌作用下非牛顿流体润滑的数值分析

利用Navier-Stockes方程和有限体积法,求解斜面滑块润滑模型的承载力和摩擦力,研究形貌高度较大时,表面形貌影响下非牛顿介质的润滑效果,获得用传统的包含表面形貌统计模型的雷诺方程方法难以获得的流场的细节信息。数值结果显示：在规则横向条纹形貌的作用下,形貌突变处出现压力突变;当形貌高度大于1%油膜厚度时才对润滑结果有较大影响,承载力和压差阻力随形貌高度的增加而增加,摩擦阻力随之下降,总阻力基本保持不变;当形貌高度大于油膜厚度的10% 时,摩擦阻力随之上升,总阻力迅速增加。非牛顿介质幂律模型参数对润滑结果的影响远大于形貌参数的影响,但其并不影响承载力等结果随形貌高度变化的趋势,选择合适的润滑材料参数是改善润滑的关键因素。     

表面形貌在面面接触乏油状态下的减阻效果实验

采用磨削加工处理和刮研处理加工了2种表面形貌,在Falex摩擦磨损实验机上进行了2种表面形貌在平面-平面接触、乏油润滑状态下的减阻效果实验。结果表明,与磨削加工处理的接触表面相比,宽刮加工处理的表面具有某种特殊的鱼鳞状浅坑形貌,摩擦面间摩擦力显著较小,即平面-平面接触、乏油润滑状态下有一定减阻效果。     

利用光受抑全反射研制静摩擦综合实验台

介绍了一种静摩擦试验台的原理、功能.该实验台采用光受抑全反射原理,可观察摩擦副的真实接触面积,同时可以测量摩擦副的摩擦力,满足摩擦研究的需要.     

一种轴对称水下航行器模型摩擦阻力测试系统

为了研究轴对称回转体水下航行器模型所受到的壁面摩擦阻力，设计并实施了一套测试系统。该系统主要由一个回转半径为2．1m的旋臂及环形水池、六分量天平、扭矩传感器、PIV系统以及相关的数据采集系统组成，可以实现最大线速度为15m／s的试验工况。试验和分析结果表明，该系统在一定的速度范围内可以有效地测试航行器模型所受摩擦阻力，满足了设计要求。     

非牛顿介质中图形化表面对减阻效果的影响

为研究图形化表面在非牛顿介质中对减阻效果的影响,在微摩擦试验机(UMT)上进行了销盘润滑实验。实验中在硅片的表面刻蚀了纵向和横向2种沟槽以形成不同的表面图形。实验表明,与光滑表面相比,当剪切速率处于牛顿流动区时,沟槽具有一定的减阻效果;而当剪切速率处于剪切稀化区时,沟槽表面的阻力上升;并且横向沟槽表面的阻力总是大于纵向沟槽表面的阻力。流体数值计算的结果表明,横向沟槽侧壁的压差阻力和纵向沟槽侧壁的粘性阻力无法完全补偿沟槽底面上的阻力损失,因而产生了减阻效果。     

微米结构聚合物涂层的制备及减阻性能研究

采用高压空气喷涂工艺,制备了一种聚合物涂层。利用白光干涉表面形貌仪对涂层表面形貌进行了表征,结果表明该涂层表面具有微米级凹坑结构。根据表面元素分析的结果,说明了涂层表面形貌形成的机理。通过小型高速水洞的测试,验证了该涂层的减阻效果。并以微漩涡理论解释了减阻机理。