中雷诺数圆柱、方柱绕流PIV试验对比研究

介绍了粒子图像测速法的基本原理,设计开发了符合试验要求的开式低速循环水槽,建立了圆柱、方柱绕流数据试验平台,采用粒子图像测速法(PIV),获得圆柱、方柱绕流图像。采用INSIGHT 4G软件对试验过程进行全面调控,通过对图像的分析比对,揭示试验条件下中雷诺数圆柱、方柱绕流的流场特性。与已有的模拟及试验结果进行对比,验证了粒子图像测速法及试验台的准确性。并选取特定雷诺数进行(圆柱)周期性研究,分析圆柱,方柱绕流特性的区别与联系。     

基于大涡模拟的空气绕流微细管流动特性研究

在1000≤Re≤7000范围内,采用大涡模拟对空气绕流1mm微细管进行了数值研究,通过升阻力特性和时均雷诺应力分布等湍流统计特性着重研究微细管表面受力特性以及极近尾流区流动特性。结果表明,在获取空气绕流微细管湍流统计特性时,统计70个涡脱周期的时间足以获得可靠的时均统计结果;随着临界雷诺数的增大,时均阻力系数和微细管表面压差阻力变化趋势相同先减小后增大,表面摩擦阻力减小,流动分离提前;此外极近尾流区湍流脉动强度在雷诺数增大到5000后,继续增加雷诺数对极近尾流区湍流发展无明显促进作用。     

80LLW螺旋离心泵结构特性试验研究

对新型螺旋离心泵的性能、可通性、水流特性及杭汽蚀特性进行了试验研究。着重分析了系统水流运动特性。指出了螺旋离心泵的优缺点及相应的结构改进措施，并提出了若干新论点。     

共轨管磨粒流加工大涡数值模拟

以磨粒流加工共轨管为研究对象,以大涡模拟的方法对磨粒流加工共轨管进行数值分析。通过对磨粒流加工共轨管过程中磨粒流的流动形态进行数值模拟,可获得在不同温度和进出口压力条件下共轨管各个支路的静态压强、动态压强和速度分布。以此来分析温度以及进出口压力对磨粒流加工效果的影响,为磨粒流加工工艺的研究提供更加准确的依据。     

惯性粒子分离器流场特性的PIV试验研究

惯性粒子分离器因具有流动损失小、砂尘分离效果明显的特点而成为直升机发动机进气道的标准配置。论文采用PIV测速技术对惯性粒子分离器矩形截面模型进口、中心体驼峰区域、清除流(包括分叉区域)、主气流流场在高速进气状态下,进行分段测量,研究了该模型流道在设计型线下的流动特性;对比数值计算,显示出该流场的局部流动细节结构。进一步地验证了湍流模型数值计算方法可应用于惯性粒子分离器流道流场特性的研究。     

不同温度气体喷射特性的PIV试验研究

研究气体的喷射特性,用于指导发动机燃油供给系统的设计和燃烧室有效组织燃烧。基于粒子图像测速技术(PIV),对不同温度、不同压差下气体喷射的特性进行了对比研究。通过试验分析和图像处理等手段对射流流场及涡结构、气体射流边界扩展、喷嘴轴向流速衰减规律、断面流速分布等进行了总结。试验表明:射流边界呈线性扩展,可用锥角大小来表征其特性,锥角随压差的减小而增大,且增幅明显,温度对其也有一定影响。喷嘴射流的轴向速度与射流距离成反比,而速度的影响面积随射流距离的增大而增大,温度的增大使得相同压差下的轴向速度相应增大,断面流速的分布存在很大的相似性。     

超小型粘性泵内部流场的PIV试验研究

根据偏置于两平板间转子轴两端剪切力不平衡的原理,著者制造了本文中偏置式垂直转子轴超小型粘性泵,并利用PIV技术对其内部的流动进行了可视化量测。对采集到的数据进行了进一步的分析。得到了其内部流场的流线分布及相关性能曲线,为超小型粘性泵的性能预测及优化设计提供了初步的实验依据。     

螺旋角度不同的螺旋折流板换热器壳程传热性能研究

对螺旋角度分别为25°、30°和40°的螺旋折流板换热器壳程传热性能进行了试验与研究,同时对螺旋角度为25° 30°和40°的螺旋折流板换热器与传统的弓形折流板换热器壳程传热性能进行了比较.实验结果表明,螺旋角为40°的螺旋折流板换热器的传热效率最高,螺旋折流板换热器的壳程传热效率都比传统的弓形折流板换热器壳程传热效率高.     

螺旋流恒压泵结构设计改进及性能试验研究

通过对叶轮结构的优化设计、密封装置创新设计以及选用合金塑铝进行叶轮加工,从而研制出新型螺旋流恒压泵。其主要特点是当Q-N、Q-η曲线在一定范围内不断上升时,Q-H曲线始终趋于平直,这样单级水泵就能获得较高的扬程并恒压输出,适宜高转速,具有较好的抗气蚀性能,还具有不堵塞,可用于恒压输送含颗粒或杂质的液体。以LXB 0.8/40-125-80-230泵为例,介绍螺旋流恒压泵叶轮结构及密封装置结构上的改进措施,以及性能试验结果。     

疏浚泥泵小流量工况下的PIV试验

疏浚泥泵的性能对泥沙输送管道的效率和安全起着决定性的作用。采用先进的PIV(粒子图像测速法)技术研究小流量工况下泥泵的内部运动规律,得到泥泵内的速度分布,揭示了泥泵内部的流场分布、能量损失、水力效率等现象,表明PIV技术是一种研究泥泵内部流动规律的有效手段,为进一步实现固液两相流研究提供实验依据。     

压气机平面叶栅内流场PIV试验研究

应用PIV内流测试技术对某高亚音速叶栅速度场进行了测量,得到了叶栅内流通道的流场结构。试验得到了多种来流工况下试验叶栅槽道50%叶高处的速度流场结构图像,对试验数据的初步分析可以看出试验结果符合所测工况下的流动规律。通过对实验方案的改进,应用PIV测试技术测量了平面叶栅附面层流场,捕捉到了叶片吸力面尾缘附面层分离随来流工况变化,。结果表明:PIV测量结果可以为验证数值模拟叶栅通道流场提供可靠的数据,并为叶栅设计的改进优化提供指导和依据。     

刀尖角容腔对直角转弯流道液流特性影响的PIV试验研究

针对液压集成块典型的直角转弯流道结构,搭建了一个低速流场可视化测量试验台,采用2D-PIV流场测试技术实现了6种带有不同刀尖角容腔的直角转弯流道流场的测量。测量结果表明：在刀尖角容腔和直角转弯出流管段内拐角处分别出现涡流,前者涡流尺度随容腔长度的增加而增大,后者涡流尺度则与容腔长度无关。分析了刀尖角容腔长度及与进出口相对位置的关系对直角转弯流道液流特性的影响,发现出流方向正对刀尖角容腔时的流动损失更小。研究结果为集成块内部转弯流道结构优化提供了设计参考。     

有叶扩压器入口区域非定常流动的实验测量

采用可以获得瞬时速度场的PIV技术,对有叶扩压器入口区域的非流动进行了实验研究,对实验数据采用锁相平均法进行了处理,得到了显示一个周期内不同时刻有叶扩压器入口区域的速度场分布图并对其进行了分析和讨论。     

气流声源稳态流场的PIV实验研究

对大功率调制气流声源的内流场开展了初步的实验研究,包括设计二维声源实验模型,基于单点静压和粒子图像测速（PIV）技术获取喷口下游喉道内的稳态流场数据。实验测得速度场分布和静压值变化趋势均与理论分析结果保持一致,表明采用的实验方案能够确定声源稳态流场特性。喉道内部以负压为主,同一截面上静压值基本相近,外壁面流动分离和近壁面高低压区域交替成为典型工况下声源内流场的重要特征。     

旋转离心叶轮内部非定常流动的PIV测量

利用激光成像速度仪(PIN)测量了旋转离心叶轮内部的非定常流场。通过对实验数据的进一步处理,获得了旋转离心叶轮内部相对速度的非定常流场分布。详细分析了叶轮内部非定常流动现象和流动规律。通过实验研究发现,旋转离心叶轮内部的流动是非定常的;在叶轮出口处,叶片的吸力面与轮盖的夹角区存在一个低速区;并观察到了明显的射流／尾迹结构。射流区和尾流区的大小和范围在沿盘盖方向和跨叶片方向上是不同的,射流区和尾流区之间不存在明显的分界线。     

二维流场测量技术:PIV

PIV是一种无扰动的二维流场测量技术，近10年来随着计算机技术，图像处理技术的快速发展，PIV技术有了长足的发展，作者在与爱丁堡大学物理系合作的基础上，利用互相关分析方法，完成和完善了单镜头，双CCD的PIV系统，并已成功地应用在重点实验室的二维流速测量中。     

地面驱动螺杆泵抽油杆旋转效应的研究

为了探寻抽油杆旋转效应对偏心环空中流体流动规律的影响,利用激光粒子测速技术(PIV)测试了抽油杆不同转速状态下偏心环空中流体的流场,使用差压变送器测量了在不同排量、不同抽油杆旋转速度条件下,偏心环空的流体压降.测试结果表明,当流量恒定时,偏心环空中聚合物溶液的轴向速度和径向速度随着抽油杆转速的增加而增大.模拟地面驱动螺杆泵采油中,随着抽油杆转速的增加,聚合物溶液的压力梯度先减小后增大,当抽油杆转速为17.5r/min时,其压力梯度最小.     

离子风空气加速器流场的PIV技术研究

空气电晕放电离子风技术是一门新颖的技术,离子风空气加速器研究是其实际应用的一个分支。分析了离子风空气加速器的原理,通过PIV粒子成像技术对离子风空气加速器流场的特性进行了研究,获得了清晰准确的离子风速度场图像。研究结果显示：在不考虑电晕极之间电场影响的前提下,随着放电电压的提高,气流速度随之提高;对于离子风空气加速器内部的复杂流场,PIV技术测量是一种行之有效地全流场测量方法。