镁电解过程氯气喷射角及流体流动的水力模拟

Ｍｇ熔盐电解过程中，两级产物镁和氯气的分离效果与阳极气泡的运动特征及电解质的循环状况关系密切。本实验采用石英透明电解槽对ＭｇＣｌ２电解过程中阳极气泡析出的物理过程和氯气喷射角进行观测；并用水力模拟方法研究必结构因数对流体流动状态的影响。     

阳极氧化中烧损行为及防止

利用自制脉冲恒流电源装置,对活塞（ZL109）硬质阳极氧化进行了试验研究。分析讨论了在大电流密度下阳极氧化烧损的原因,得出了电流密度、氧化面气泡、合金成分等是阳极氧化过程中烧损的主要影响因素,提出了防止氧化面烧损的措施。     

高聚物喷孔上气泡的行为

研究了水中有机玻璃、硬聚乙烯喷咀上气泡生长的过程，探讨了气流率、喷孔形状对气泡形成的影响，并导出了气泡直径和气泡扩展直径的计算公式．关联式计算值与实验值相吻合．     

RTM充模过程的气泡形成研究

气泡是树脂传递模型成型工艺(RTM)中重要的缺陷之一，研究气泡形成机理与影响因素对提高RTM制品质量具有重要意义。以多层方格布为对象，在理论分析的基础上，通过可视化试验对多层方格布断面气泡形成进行了研究。采用控制体／有限元法编制的数值模拟程序对气泡尺寸的影响因素进行了分析。试验和数值模拟结果表明，气泡在横向纤维束末端形成，横向纤维束宽度与纤维束间通道宽度比值是影响气泡尺寸的重要因素。这为复合材料纤维预制件的优化设计以及工艺过程中各种参数的选择提供了指导作用。     

在醒发和焙烤时面团中气泡的动力学变化

面团醒发时气泡的形成和分布对面包的体积和质构有很大的影响，图像分析软件用来调查醒发和焙烤过程中气泡形成和动力学的分布．在0～0．1mm^2和0．1～0．5mm^2范围内的气泡主要出现在醒发阶段前30min．在醒发的最后10min内，中等大小的气泡(0．5～2mm^2)和大的气泡(2～50mm^2)增加，气泡的聚积发生在醒发最后10min内．     

注射成型填充模拟分析:气泡和熔接痕的形成

注射成型的精确性依赖于尺寸的准确性和时间的稳定性，而这又与熔体在型腔中的热固特性的分布密切相关。以手机麦克风为例，通过可视化注射成型过程中气泡和熔接痕形成过程，阐述其形成的原因，并找出相应解决问题的办法。利用moldflow软件进行有限元建模，模拟计算，实现整个过程的可视化。通过动态模拟型腔填充过程，着重强调气泡和熔接痕的形成，而这用数值绘图的方法一般是很难实现的。在不同方案的比较中展开优化设计，并提出优化设计方案。     

装药量对近壁面气泡形态影响的研究

采用AUTODYN模拟对TNT近壁面水下爆炸冲击波传播过程和气泡脉动过程,研究了气泡结构形状、二次压力波和射流现象,发现模拟结果和试验结果一致.比较研究了TNT装药对气泡形状结构的影响,结果表明:在装药较少时,气泡底部射流会刺穿气泡;在装药较大时,气泡上部射流会刺穿气泡;当装药较大或者较小时,气泡为单冠;其他装药时,底侧面射流会切割气泡形成双冠.     

基于LBM的低导热材料板强化沸腾换热机理分析

为进一步强化沸腾换热,通过在固体加热器的上壁面附近嵌入多段低导热材料板,实现了沸腾换热的受热面上的温度随空间的交替变化。采用单组分多相LBM,考察了低导热材料板的数量和间隙间距对沸腾换热性能和气泡动力学的影响,从微观角度揭示了添加低导热材料板强化沸腾换热的机理。结果表明：气泡动态行为随间隙间距的增大而发生变化,会出现气泡合并、独立生长等气泡脱离过程。结合气泡动态行为、温度场和流场分析,发现气泡首先会在间隙受热面处成核生长,脱离气泡的涡流可以促进生长气泡在受热面的横向迁移和合并过程,在一定间隙间距范围,气泡会相互融合形成较大的液桥,液桥的存在能够促进受热面气泡根部周围微层的蒸发,推动了间隙受热面处的冷流体再润湿过程。添加多段低导热材料板,间隙处热量积聚、气泡合并形成液桥、间隙受热面的再润湿、气泡横向迁移和多气泡的快速合并等这些过程的共同作用强化了沸腾换热性能。     

铜电积过程中砷的电化学行为

根据热力学平衡理论及实验观测结果，探讨了铜电积过程中砷的电化学行为，得知：在采用不溶性阳极电积脱铜脱砷传统工艺流程中，砷酸在阴极发生还原反应形成亚砷酸，亚砷酸又与阳极产生的氧气发生氧化反应形成砷酸。在铜含量较低时析出大量氢气，阳极析出氧气，极大地浪费了电能，在析出氢气的同时逸出砷化氢，砷酸、亚砷酸在阴极直接发生还原反应也产生砷化氢气体，从而严重地污染了环境。     

粘性液体中气泡流体力学特性的模拟研究

针对粘性液体中锐孔生成气泡过程进行分析研究，建立了求解气泡直径的理论模型，并用FLUENT6．1求解器对气泡生成过程进行了模拟．研究表明，在物性一定的情况下，孔速和锐孔直径是影响气泡生成的关键因素；在气速较低时，气泡直径的模拟值与计算值比较吻合．     

在极不均匀电场下变压器油中气泡运动过程及回旋现象

长期运行的油浸式电力设备内部会有少量气泡存在于变压器油中,而设备内部复杂的电场环境会使油中气泡运动形态发生改变,这将会引起电场畸变并最终造成绝缘劣化。本文首先设计了气泡自动生成装置,通过该装置以模拟油中气泡产生,在此过程中利用高速相机对其运动轨迹进行捕捉;随后通过有限元仿真软件建立了气液两相流模型,已获取气泡周围电场分布;最终借助仿真模型从力学角度对气泡上升时所伴随发生的回旋现象开展相关讨论。在研究中利用图像处理软件对拍摄结果进行处理,分析了气泡尺寸以及电场强度对于气泡运动轨迹的影响,结果表明,气泡尺寸增大以及电场强度的增加均会改变气泡自身受力情况使运动偏移量增大;同时结合仿真计算分析可知极不均匀电场的存在使得气泡不同区域场强有所差异,对气泡表面区域进行划分并利用仿真结果对该区域受力进行计算,发现气泡不同区域受力方向各异,最终分析可知极不均匀场的存在导致表面受力不均是引发气泡位移、形变最终造成多气泡回旋的主要原因;且这一过程两电极间将会出现多气泡短暂聚集,这将使得电场畸变进一步加强,造成绝缘性能显著下降。通过本研究厘清了气泡位于极不均匀场下的运动特性,明确了气泡回旋产生原因及其对绝缘性能的影响。     

低温推进剂弹状汽泡形成过程的数值模拟研究

弹状汽泡形成过程的准确预测对于分析和预防低温推进剂的间歇泉现象具有重要意义.分析了竖直推进剂管内汽泡的碰撞及聚合机理, 建立了描述这一过程的MUSIG模型并进行了数值计算.与实验结果对比表明, 建立的模型能够有效预测竖直低温推进剂输送管内的汽泡起始聚合高度、弹状汽泡形成高度以及汽泡尺寸分布等重要参数, 为间歇泉现象的研究和抑制提供了理论依据.     

气辅注射成型制品气泡缺陷形成机理

研究了气辅注射成型制品气道内壁气/熔两相界面处蜂窝状气泡的形成机理。在气辅注射成型工艺过程中,高压N2达到了超临界状态,导致N2流体向熔融的聚合物熔体内部扩散,泄压后扩散到熔体中的N2流体达到过饱和状态,靠近气/熔两相界面的过饱和N2流体通过界面扩散逸出,剩下的N2流体就在聚合物熔体内部靠近内壁界面处形成蜂窝状气泡。并据此提出了如何减少气道内壁气泡缺陷的工艺条件。     

近场脉动气泡作用下船体梁模型动响应试验研究

水中兵器在舰船附近爆炸时,爆炸气泡对船体结构的整体毁伤作用不能忽视.将炸药置于船体梁模型中部正下方爆炸,通过改变爆距来研究船体模型在近场脉动气泡作用下的动态响应特性.利用高速摄影技术观察模型在气泡作用下的运动过程.结合应变和加速度测量数据,定量分析了模型的总体振动响应.试验发现:近场作用下,气泡脉动压力对结构的冲击作用明显;在大气压和气泡内压力作用下,试验模型受到向下的分布载荷,被叠加一中垂弯矩,爆距越小.此中垂弯矩越大.     

房地产投机泡沫测度实证研究

分析了房地产泡沫的成因,基于投机的房地产泡沫理论,建立房地产价格的回归模型,并在此基础上,建立了房地产投机泡沫测度的计量模型.然后,运用该模型对我国房地产市场进行投机泡沫测度研究,结果表明我国房地产市场在整体上并不存在泡沫,但已处在泡沫的边缘.最后,对社会上普遍存在的泡沫论观点进行了分析,指出我国房地产投资与宏观经济指标出现了脱节,存在过度投资,并不是泡沫,从而也支持了投机测度模型的结论.     

基于运动场分离水下图像增强处理方法研究

对于处于气泡等运动信息干扰情况下的水下视频图像,传统的增强手段不能达到令人满意的要求。本文提出了一种在水下视频图像中去除气泡场的方法。采用独立成分分析算法,将序列图像中的背景和运动目标进行分离处理,在灰度域上区分开气泡和其他运动目标并去除气泡,然后,在已经去除了气泡信号的图像中重新赋上其相邻序列的视频图像中相同位置但清晰的像素值,并使用光流法对实验结果进行了分析。结果证明,此方法能够成功的从水下图像中分离出气泡信号,达到了削弱、去除水下图像中气泡场的目的。     

水下爆炸气泡射流现象的试验研究

水下爆炸气泡塌陷产生的射流载荷会对舰船结构造成严重地毁伤,而射流现象又十分复杂.为研究水下爆炸气泡射流的产生条件以及载荷形式,文章设计了一系列的试验,通过高速摄影观测气泡运动过程,同时利用压力传感器对气泡周围的压力场进行记录.将试验结果与经典的Blake判断准则进行了比较分析,提出了气泡产生冲向靶板的射流条件.同时通过对试验中测量到的压力-时间曲线进行分析,可以看出射流的产生对气泡载荷的压力、冲量、能量都产生了很大影响,从能量的角度提出射流现象将使气泡能量集中,并对其正前方结构可能产生更大的毁伤.在分析试验结果的基础上分析了射流产生的机理,得到了不同引力和浮力方向情况下的射流形成条件和射流形成的载荷形式,为舰船结构抗爆研究提供参考.     

Effect of air bubble size on cavitation erosion reduction

Over the past 60 years, the air concentration in water has been considered as a control index of cavitation erosion reduction and widely used in the designs of hydraulic structures. However, the mechanism of air entrainment against cavitation erosion has been paid good attention to. In the present work, the effect of air bubble size on cavitation erosion reduction was experimentally investigated. A device with micron-scale orifice diameters(10, 20 and 50 μm in size) was specially designed to introduce air bubbles into water. The experiments about the effect of air bubble size were conducted by means of a vibratory apparatus, including the behavior of formation and movement for single air bubble, the characteristics of cavitation erosion reduction at different air entrainment conditions. The findings demonstrate that high air concentration has significant effects on cavitation erosion reduction.But, a notable problem was that the size of air bubbles is of outstanding effect on cavitation erosion reduction. Small air bubbles support to alleviate cavitation erosion, even at same air concentration.     

海底冷泉渗漏气泡-海水两相介质均匀化方法和实验研究

针对海底冷泉天然气渗漏流量声波测量需要介质声阻抗均匀的要求,提出了气泡四元破碎方法,设计了一种气泡-海水两相介质均匀化装置.气泡-海水两相介质均匀化装置的功能包括两个部分：气泡破碎和气泡空间分布均匀化,其作用先将大气泡破碎成小气泡,然后再对小气泡的空间分布均匀化.实验结果表明：气泡-海水两相介质均匀化装置能够将直径大于15 mm的气泡破碎为当量直径为4～5 mm且空间分布均匀;另外气泡的流速基本在0.3～0.4 m/s内;达到天然气渗漏流量声波测量的要求.     

Cavitation characteristics of pit structure in ultrasonic field

Bubble collecting, bubble holding and micro-bubble ejecting characteristics of pit structure and the influence of cavitation bubble on the development of erosion pit are investigated by means of high-speed photography experiments. Pits tend to collect and hold wandering cavitation bubbles. The air holding phenomenon of pits can be a destination of the incubation period in the process of cavitation erosion. The holding bubble tends to eject micro-bubbles from the top of holding cavitation bubble, making the pit a source of nuclei. With bubbles being held in pits, the diameters of pits increase rapidly. But in the given experiment condition, there is a specific stable value beyond which the diameter of pits will not increase. This characteristic will be helpful in understanding and predicting the cavitation erosion process. Supported by the National Basic Research Program of China (“973” Program) (Grant No. 2007CB714105) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50539060)