非单向流洁净室颗粒物浓度影响因素的正交模拟研究

以某非单向流洁净室的尺寸、布置、使用情况建立模型以研究末端形式、回风口位置、换气次数三个因素对室内颗粒物浓度的影响。采用CFD(计算流体动力学)方法模拟计算了L9 (34)正交实验表对应9个工况下的流场及浓度场。选取四个参考区域的颗粒物浓度作为评价指标以进行极差分析和方差分析。结果表明:不同参考区域的因素影响大小排序不同。总体而言,末端形式是各局部颗粒物浓度的显著性因素,换气次数是室内平均浓度显著性因素。     

啮齿类实验动物手术隔离器内气流分布影响因素研究

以啮齿类实验动物手术隔离器为研究对象,采用CFD模拟软件模拟分析不同送风方式和换气次数下手术隔离器内的气流分布情况,寻求最佳送风方式和换气次数。综合分析温度场、速度场及洁净度,研究结果表明：相同换气次数下,矢流方式优于上送上排方式,更有利于污染物及时排出,有效提高隔离器内环境的洁净度;同时为避免隔离器内风速过大或存在静止区,影响动物的舒适性,推荐换气次数60次/h,饲养笼盒放置远离隔离器排风口,隔离器内笼盒放置距底面<0.4 m。     

气流组织形式对实验动物设施内氨气浓度的影响

本文以氨气为代表,对不同气流组织形式下实验动物设施内污染物的浓度和分布进行了分析和比较。从污染控制和节能的角度出发,针对两种不同的气流组织形式,分别进行了两种不同换气次数工况下的研究,最后得出实验动物房一般应采用两侧回风的通风形式的结论,为实验动物设施气流组织形式的合理选择提出了参考性意见。     

通风对室内外颗粒物浓度关系的影响分析

基于室内颗粒物质量平衡方程,建立了通风过滤空调系统的数学模型,对不同的通风系统以及不同粒径下的I/O比进行了理论研究。通过数值计算表明,过滤器效率对机械通风系统的I/O比影响显著;对于自然通风系统,当换气次数由1 h-1增加至6h-1,I/O比变化迅速,继续增大换气次数,则I/O比趋于平缓。     

三级生物安全实验室气流组织方式的对比研究

对三级生物安全实验室上、下两种排风方式的特点进行了研究。将实验与数值模拟相结合,根据实验数据修正数学模型,利用Fluent软件进行计算,重点对空气龄、换气效率、自净时间等评价指标进行了提取和处理,对两种气流组织方式的实验数据及计算结果进行了分析比较。结论是:相同情况下,上排风方式的室内平均空气龄和换气效率高于下排方式;二者自净时间相差不大。     

矢流洁净室的实验研究和经济性分析

简要介绍了一种新型吉净室一矢流洁净室在我国的发展现状,通过实际测试,对其在换气次数减小,高效矢流风面积减小到时的经能力进行了定量评价和比较,并分析了采用矢流洁净室的经济性。     

西安某高校宿舍夏季热环境实测分析及改善措施探讨

本测试以西安某高校公寓的宿舍为对象,在无空调条件下设计了3种不同的工况条件,对其进行了3天的实际测试。通过对测试所得数据进行对比分析,并结合宿舍人员的热感觉,针对影响测试条件的各项因素,提出了在无空调条件下的改善措施,为今后宿舍热环境和热舒适的评价与改进提供了依据。     

室内气溶胶颗粒物沉积特性的实验研究

气溶胶对室内空气品质的影响日益受到重视,可吸入颗粒物和其可能携带的病毒对人体的健康造成直接威胁。为了深入了解气溶胶颗粒在室内的沉降与扩散规律,有必要通过实验对不同粒径颗粒在不同换气次数下的浓度衰减规律进行研究。研究发现:对于粒径在0.3μm以上的颗粒,随着粒径的增加,颗粒沉积衰减系数值总体上呈上升趋势;随着室内换气次数的增加,各个粒径颗粒的沉积衰减系数趋于一致。     

不同退火条件对磁控溅射CdS薄膜性能的影响

采用磁控溅射法,在衬底温度300 ℃制备CdS薄膜,并选取370 ℃、380 ℃、390℃三个温度退火,获得在干燥空气和CdCl2源+干燥空气两种气氛下退火的CdS薄膜.通过研究热处理前后CdS薄膜的形貌、结构和光学性能表明,CdS薄膜在干燥空气中退火,晶粒度、表面粗糙度和可见光透过率变化不明显,光学带隙随退火温度的升高而增大; 在CdCl2源+干燥空气中退火,随退火温度的升高发生明显的再结晶和晶粒长大,表面粗糙度增大,可见光透过率和光学带隙随退火温度的升高而减小.分析得出: 上述性能的改变是由于不同的退火条件对CdS薄膜的再结晶温度和带尾态掺杂浓度改变的结果.     

空气净化器于试验舱的性能分析与实际净化效果

为了研究空气净化器的实际净化效果,针对家庭中常见的两种空气净化器进行其性能和净化效果的测试,选择净化效果较好的净化器,于实际工况下检测PM2.5颗粒物的净化效果.实验结果表明,空气净化器在试验舱与实际环境中对PM2.5颗粒物都有着良好的净化效果;空气净化器的性能参数与在理想状态下测得的性能参数存在差距;PM2.5颗粒物...     

基于涡球模型的湍流气动光学效应预测方法

摘 要: 气动光学效应工程预测中通常采用的RANS方法无法提供流场涡结构的细节,因而难以模拟脉动结构对光学传输的影响。改进了一种基于涡球模型的随机相位屏方法,根据流场的统计平均特性在其中布置涡球,以模拟瞬态涡结构分布对气动光学的影响。改进的主要思路是建立涡球参数与流动统计特性之间的关联,应用涡球所在位置的密度脉动均方根值和脉动尺度确定涡球与周围流体的密度差和涡球的直径,避免了原有方法在脉动较弱的区域布置大尺度涡球的可能,更接近于物理实际。对可压缩剪切层流场光学畸变模拟的结果表明:改进后的随机相位屏方法得到的光学畸变程度与光强直接积分结果更为一致,相对原始方法,计算精度有明显的提高。     

Smart Cooling Technology Utilizing Acoustic Streaming

Acoustic streaming induced by longitudinal vibration at 30 kHz is visualized with particle imaging velocimetry (PIV). To gauge an increase in the velocity of air flow due to acoustic streaming, the velocity of air flow in a gap between the heat source and ultrasonic vibrator is measured using PIV. The ultrasonic wave propagating into air in the gap creates steady-state secondary vortex called acoustic streaming which enhances heat transfer from the heat source to neighboring air. Heat transfer through air in the gap is represented by experimental correlation involving Peclet number and Nusselt number. Theoretical analysis reveals that gaps for maximum heat transfer are the multiple of half wavelength. The acoustic streaming velocity of air in the gap is at maximum when the gap agrees with the multiples of half wavelength of the ultrasonic wave, which are specifically 6 mm and 12 mm. Considering the propagation loss of the ultrasonic wave and acoustic streaming velocity of air in the gap, gaps at which maximum heat transfer occurs are experimentally found to be half wavelength and one wavelength.     

基于光纤布拉格光栅的涡街流量传感技术研究

流量是科学研究及工业生产中的一项重要参数。在众多流量测量仪表中,涡街流量计是一种常用类型。由于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)具有灵敏度高、体积小和抗电磁干扰强等特点,基于FBG的涡街流量传感技术具有重要研究意义。概述了FBG涡街流量传感机理,分析了涡街发生体下游的流体状态与升力变化。从已有研究成果入手,分析提炼了基本型涡街发生体作用下的旋涡属性、涡街信号处理、消除管道振动和小流量测量四个关键性问题。最后,总结并展望了该项技术利用光学方法抑制干扰信号、小口径管道涡街流量测量和FBG传感封装与增敏三个方面,还提出了未来可能发展的研究方向,以期发展新型涡街流量计。     

涡街提频振荡水柱驱动压电发电理论分析

海洋波浪能频率低(0.3～1 Hz),海浪进入振荡水柱气室压缩空气形成高速气流。在高速气流通道内放置绕流圆柱钝体,采用卡门涡街效应提高波浪能振荡水柱采集气室气压激振频率,实现高频驱动压电发电,提高海洋能量转换效率。推导波浪进入气室形成振荡的水气动力转换理论,计算了气室初级压强和流速。分析了低频高压气流经钝体形成卡门涡街高频涡流激振提频过程,计算出气压作用于钹型压电发电结构输出的电量。研究气体流速、钝体等系统参数与输出能量的关系。计算结果表明,周期为0.65～1.1 s的海浪进入气室经提频作用于钹型压电发电结构,稳定输出电能可达70～80 mW,为新型波浪能采集技术提供了理论基础。     

轴快流CO2激光器翅片管换热器强化换热研究

为了解决厚板切割领域中高功率轴快流CO₂激光器翅片管换热器压力损失大、传热效率低的问题,采用计算流体力学软件ANSYS分析了3种涡流发生器的换热特性,并对换热性能更佳的梯形小翼涡流发生器的形状、长度、高度和安装角度进行优化设计;通过一个开环的风洞实验平台验证了数值模拟数据的可靠性。结果表明,长度11mm、高度2.6mm的梯形小翼涡流发生器采用30°迎角渐缩方式布置时换热性能最佳,在雷诺数为600~1600范围内,和没有安装涡流发生器相比,梯形小翼涡流发生器的努塞尔数Nu提高了8%~22%,摩擦因子上升了16%~27%;8h稳定输出功率4216W,比额定输出功率高出5.4%。该研究提高了CP4000系列激光器的厚板切割能力。     

回风口脏堵情况下贯流风机的流动特性与试验研究

根据某一空调型号产品,在模拟回风口脏、堵情况时,出风口出现明显的“噗、噗”不连续异音,针对这一现象,开展了相应的数值与试验研究.研究结果表明:在现有产品的情况下,通过对接水盘的整改,具体为:在靠近电机一侧的出口处增加1cm的垫块,接水盘涡舌形状进行优化,可以达到消除异音的目的.通过对流场的分析还可以发现,整改后的流场分部更合理,消除了原机风轮内部的低速区.     

部分相干Airy涡旋光束在非Kolmogorov谱中的模态强度

为了探究部分相干Airy涡旋光束在非Kolmogorov谱中模态强度的演化规律,基于广义的Huygens-Fresnel原理和Rytov近似理论,推导了部分相干Airy涡旋光束的轨道角动量模态概率的解析式.结合MATLAB的数值模拟,研究了部分相干Airy涡旋光束在非Kolmogorov谱湍流大气中传输时湍流参量和波束...     

飞机尾喷流诱导速度建模与仿真

本文对飞机尾喷流诱导速度进行了仿真研究。建立了飞机尾涡模型以及尾喷口喷流模型,并仿真了飞机流场中的诱导速度。然后应用CFD（computational fluid dynamics）对飞机的流场进行计算,并将CFD计算结果与尾喷流模型计算结果进行对比。仿真对比结果表明:飞机尾后100 m区域内,尾涡模型计算结果误差较大,此时应采用CFD对尾流场进行计算;而在尾后100 m区域外尾涡模型与CFD计算结果较为一致,尾涡模型的计算结果能够达到精度要求。     

应用于流场测量的激光高频空气超声声光偏转效应

研制了适用于产生空气超声相位光栅的大功率高频超声换能器，采用位移灵敏接收器，在换能器发射面前方适当位置加声匹配器以加强声场干涉提高发射方向性，获得了明显的激光空气超声声光偏转效应。可应用于风洞试验中测量空气旋涡流场参量．     

流量测控系统实验装置的设计

简要介绍一种自行设计的流量测控系统实验装置,给出其组态中最基本的软硬件连接方法。系统以涡街流量计、变频器、智能模块和智能仪表等当前工业常用的一些先进测控设备直接构筑而成,易于扩展。借助这一良好的硬件平台,在组态软件或通用软件如VB等的支持下,可创新开发出多个自动化教学综合实验并可开展多层次相关课题研究,包括：流量和差压的检测;变送器原理和设计;变频技术的应用;计算机通信;流速的程序控制和闭环PID控制等。