低含气率气液两相流涡街特性研究

气液两相涡街现象广泛存在于生产实际中,由于相间作用,研究变得较为复杂。通过数值模拟和实流试验,对水平管低含气率情况下气相对两相涡街的影响进行研究。建立三维计算流体力学（Computational fluid dynamics, CFD）仿真模型,采用VOF多相流模型和RNG k-e 湍流模型,模拟气液两相钝体绕流。仿真与试验结果在定量频率上具有良好的一致性。结合仿真与试验结果,从近尾迹流场与涡拓扑、斯特劳哈尔数两方面,对不同含气率两相涡街特性进行对比研究。结果表明,在稳定涡街范围内,随着气相含率增大,对涡街起重要作用的滞止区长度增大,导致斯特劳哈尔数线性减小;同时,涡街周期性和信号质量变差,涡街能量降低,这是由于涡中心吸入密度小、速度大的气泡,造成涡的旋转能量降低,进而影响涡街的稳定性。     

基于MEMS的量热式传感器气体流量测量的模型研究

气体流量测量广泛应用于呼吸监测、管道运输等领域。本研究细致分析了MEMS量热式传感器温度一维分布模型中的热边界层参数,进行了相应的经验修正。并且在温度一维分布模型的基础上,针对具有两对上下游测温电阻芯片结构的MEMS量热式传感器,提出了一种新的传感器输出电压关于气体流量的半修正理论模型。该理论模型能够适用于不同类型的单介质气体。同时,开展了N₂、CO₂流量测量实验,与理论模型进行对比,证明所提出的理论模型可以正确预测不同气体介质的流量,其中针对CO₂测量介质的均方根误差为0.15%。此外,结合理论分析,提出了一种高精度,拟合形式简单、针对确定气体适用性更好的测量模型,其中针对CO₂测量介质的均方根误差为0.05%。     

基于图像法的环雾状流液滴参数测量与分析

环雾状流广泛存在于石油化工领域,其内部流场测量具有重要意义。本文结合光学图像法和高速摄影技术对撞针式喷嘴的雾化特性进行了测量分析,以此为基础对基于雾化混合的环雾状流中夹带液滴特性开展了实验研究。利用高速摄影技术对喷雾进行可视化,采用单帧单曝光法对液滴尺寸和速度信息进行提取。研究发现,液滴速度随轴向距离增大呈衰减趋势,且相同轴向距离（约在径向位置10mm处）条件下,速度达到峰值;液滴索泰尔平均直径（SMD）随喷嘴孔径d₀的增大而增大,并与液相质量流量m_l和喷嘴上下游压差?p均呈负相关;另外,在环雾状流环境中,相同气压条件下液滴SMD随气相体积流量Q_g增大而减小,而相同气相体积流量条件下SMD随气压p_g增大而增大。基于实验测量结果,以气相韦伯数We_g和液相雷诺数Re_l为主影响参数,引入相间滑移和压力系数建立了基于量纲分析的环雾状流液滴SMD预测模型,平均绝对百分比误差MAPE为11.4672%。     

带状附加物放置角度对流致振动与振子俘能特性影响研究

流致振动普遍存在于工程领域与自然界,由于复杂性和多学科交叉的特点,流致振动一直是学界研究热点之一,利用被动湍流控制(passive turbulence control, PTC)来增强流致振动的俘能技术更是受到了广泛关注。该文章在光滑圆柱上放置不同角度的对称带状方形附加物,试验得到了振子的振幅、振动频率、输出功率、能量转换效率和振子升力系数,进一步揭示了被动湍流控制增强流致振动的机理。研究结果表明：PTC圆柱振子的最大振幅为2.0D,是光滑圆柱振子最大振幅的5倍;最大输出功率达0.44 W,是光滑圆柱振子最大输出功率的14倍。这说明合理的配置附加物的放置角度,可以使振子的振动由涡激振动(vortex-induce vibration, VIV)发展为驰振,同时获得较高的输出功率和能量转换效率,为利用流致振动进行能量转换和收集提供了必要的理论指导和技术支撑。     

备件需求量计算模式分析

科学合理地解决备件配置问题一直为人们所瞩目,如何科学地确定备件数量,备件需求量计算模型的选择尤其重要。按照备件的不同种类选择不同的计算模型,是本文的主要观点。     

新型超声波克藻技术治理水环境

高科技清洁钓鱼台国宾馆景观鱼池长期以来,北京钓鱼台国宾馆的管理人员一直为景观鱼池的水藻头痛不已。通常在阳光充足的情况下,池中水没几天便开始混浊,粘着在池底和池壁上的绿苔很难清洗,换水很是麻烦。针对这种情况,北京水木嘉华生态工程技术有限公司为其提供了一台高科技除     

正压法音速喷嘴标准装置气源系统设计

为提高正压法音速喷嘴标准装置压力和流量稳定性能,提出了正压法气源系统设计的方法,设计包括气源及压缩气体净化系统,以及气源稳压系统。针对空压机出口气体特点,净化系统采用水冷型后置冷却器、高效除油器、精密过滤器、冷干机及吸干机组合的方式,并合理选择净化系统各部分参数,使得压缩空气达到-65℃左右的压力露点。系统采用自力式调压阀与稳压罐实现稳压功能,并用各个参量评估系统压力、流量稳定性能指标。最后通过实验验证设计效果,结果表明在同一流量点,滞止压力稳定性可以保持在0.2%以内,流量控制在0.03%以内,可以满足气体流量的检定需求。     

“计算机控制技术”课程定位与知识梳理

“计算机控制技术”是自动化类专业的核心课程之一。该课程涉及的知识面广且集成度高,在专业课程体系中起着承上启下的作用,对学生综合应用知识能力和解决实际问题能力的培养至关重要。本文针对当前课程存在的问题,分析了课程的定位,以此为基础,提出了在知识分类和逻辑梳理、内容更新和课程内容取舍方面的思路和做法。文章对计算机控制技术课程的教学有一定的指导作用。     

基于声发射信号EMD-WPD特征融合的航天器在轨泄漏辨识方法

长期运行在空间环境中的航天器可能由于撞击、振动、老化等因素而发生气体泄漏,在轨泄漏辨识对航天器安全保障具有重要意义。提出了一种基于声发射信号经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)特征融合的航天器泄漏辨识方法,首先将声发射信号分别通过EMD和WPD分解成为不同频率范围内的子带信号,考虑能量特征误差与不稳定性,提取信号无量纲因子和频率特征参数并应用Relief F算法选取特征。最后,构建支持向量机(support vector machines,SVM)机器学习数据库,训练泄漏分类模型并利用测试集交叉验证模型分类精度。结果表明,EMD和WPD分解特征并行融合分类模型可显著提高辨识精度,最高可达96.9%,且输入特征数量少,是一种具有应用前景的航天器在轨气体泄漏辨识方法。