对置撞击流速度分布的模拟研究

为了加深对撞击流技术的认识，并对应用撞击流技术的各个过程进行指导，构造了计算撞击流流场分布的简化模型，并根据这一简化模型编制的程序，用所计算的结果对撞击流流场内速度的分布进行了分析与讨论。分析发现：撞击流区域内的流场可分为三个区域——入口区、漩涡区和出口区；撞击流的最大径向速度随喷嘴尺寸及入口流速的增大而增大，随喷嘴间距的增大而减小，最大径向速度对应的径向距离随喷嘴间距及喷嘴尺寸的增大都有一个最大值。     

超高压微射流撞击壁面流动特性仿真研究

研究了超高压微射流撞击壁面动力特性优化控制问题,使微射流能最大限度地保持高压能量。为此提出一种集微射流、超高压技术和撞击流三者优势于一体的制备微乳液的新方法,针对超高压下微射流撞击壁面的流场基础研究数据缺乏的问题,分别用三种湍流模型:标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable模型对三个截面进行了计算,进行分析比较优缺点以及对超高压微射流撞击壁面流场的适用程度。仿真结果表明,高速射流的撞击会产生巨大破碎作用。通过对喷嘴出口到壁面的速度和动压的结果分析,最佳的距离能获得最大的碰撞能量,有效地解决了喷嘴出口到壁面距离的优化,以便得到更好的粉碎效果,为射流撞击动力学的研究提供了依据。     

多功能射流陀螺的理论与实验研究

本文提出一种新型固态陀螺——射流陀螺,它兼有角速率陀螺和角度陀螺功能.文中详细分析了射流速率陀螺的工作原理、射流动力学、结构及实验.根据相似理论原理,利用空气的热升冷降特性,类比于射流速率陀螺的工作原理,提出一种新型的,可全方位测量的角度陀螺.     

印刷油墨粘性的理论分析与测量

印刷油墨的粘性对提高印刷质量和效率有重要影响,本文阐述了雷德式油墨粘性测量系统的结构与组成,采用高精度力传感器有效解决了粘性测量问题,精度可达到0.01N,分析了油墨流变学特性与粘性测量系统的动力学过程,得到了油墨粘性值的实用估算公式并通过实验验证。结果表明:油墨粘性值与转速成线性,与温度成指数关系。研究结果为油墨的生产和使用提供了理论与实验依据。     

PZT厚膜的电射流沉积研究

制备了锆钛酸铅( PZT)悬浮液,采用电射流沉积( EJD)技术,在硅衬底上沉积了PZT厚膜.研究了电射流沉积高度、流量及悬浮液混合条件对厚膜致密性的影响.结果表明:降低电射流沉积高度和流量有助于提高沉积PZT厚膜致密性;采用球磨方法充分混合PZT悬浮液,沉积的PZT厚膜致密性明显提高.采用优化的电射流沉积参数和球磨20 h的PZT悬浮液,制备了10μm无裂纹PZT厚膜,其压电常数d33为67 pC·N-1 ,相对介电常数εr 为255.     

Helmholtz喷嘴结构参数对空化射流特性的影响

自振空化射流是在射流过程中利用喷嘴内部结构的振荡特性产生空泡,在射出喷嘴后空泡发生溃灭来增大射流冲击作用的现象.由于自振空化射流效果与喷嘴结构有密切关系,因此近年来关于喷嘴结构的优化研究广受关注.鉴于Helmholtz喷嘴在增强射流冲击力方面具有明显优势,该文针对不同结构参数的Helmholtz喷嘴的内外流场进行了数值...     

粒度对硝胺类含能化合物撞击感度影响的理论研究

为了研究粒度对硝胺类含能化合物撞击感度的影响规律,选取了HMX、RDX、CL-20三种典型硝胺类含能化合物作为研究对象,建立了不同纳米颗粒大小的化合物模型,采用B3LYP/6-31G方法对各个模型的性能进行了计算与分析。结果表明,单位分子的能量E及最高占据轨道与最低空轨道能量差△ε总体上随RDX、HMX、CL-20颗粒大小的增大而减小,即硝胺类含能化合物的撞击感度随化合物颗粒大小的增大而增大。可见,将硝胺类炸药纳米化可有效降低其撞击感度。     

基于FLUENT的鼓网反冲洗装置射流参数优化

针对核电站循环水冷却系统中新型"外进内出"的鼓网过滤系统,对其存在的鼓网清洗问题进行研究,优化喷嘴射流参数。在solidworks完成3d建模,通过icem cfd中进行网格划分,确保网格质量符合后续仿真工作要求,导入ansys fluent中,选择连续性微分方程和N-S方程作为控制方程,与standard-ε方程组成封闭控制方程组,完成喷嘴内部和射流流场的仿真分析,结果与理论计算值相符合,验证其可靠性。经仿真分析的结果最终优化喷嘴的布局为:喷嘴的喷射距离选择为100mm,喷射角度为30°,喷嘴间隔为30mm。     

角型空化喷嘴撞击流流动特性研究

为探究空化撞击流条件下流体的流动特性,本文利用Fluent数值模拟软件考察了单喷嘴入口压力及靶距对空化射流轴心线上冲击压力、射流轴心线上速度分布,喷嘴入口压力为10 MPa时冲击靶面上径向压力分布、喷嘴出口处流线分布、湍动能及空化效果;确定了角型空化喷嘴的最优撞击喷距,模拟了空化撞击流撞击性能、撞击面湍动能及速度分布。结果表明,当空化撞击喷嘴间距在10 d时,空化撞击效果良好;空化撞击流撞击面上径向速度分布及湍动能分布呈m型,在撞击区呈较大的速度梯度,及湍动能大且集中的湍流区,有利于空化撞击区流体的混合;在撞击区,相向的空化射相互撞击,产生强烈的压力波动,大量空泡随射流到达撞击面,聚集在碰撞面两侧溃灭。     

液粘性软启动在节能液压泵站上的应用

由于节能液压泵站的节能效率不高,抗干扰能力差,借助于液粘性软启动的特点,分析液压泵的系统构成,设计PID控制器,加入液粘性软启动装置,利用其在线自整定的功能,对新的控制系统进行建模仿真分析.仿真曲线表明:液粘性软启动装置使系统更快地达到稳定性,并且模糊PID比常规PID软起动控制效果更好,稳定性比较好,取得的控制效果较为理想.     

液体粘滞系数精确测量系统设计

采用沉降法测量液体粘滞系数受手工按秒表、视差及小球下落偏离中心等因素影响,测量结果准确度不高.采用激光光电传感器结合单片机计时,克服人工秒表计时的视差和反应误差,测量小球下落速度的准确度高,引导学生掌握一种新型计时、测速、计数的方法.本研究既保留原实验装置的操作和实验内容,又增加了激光光电计时器的原理及使用方法,扩大了知识面,提高了测量精确度,体现了实验教学的现代化.研究结果表明:该系统测量的蓖麻油的粘滞系数(14℃)的相对误差只有3.5%,大大提高了粘滞系数测量精度,为粘滞系数测量和计时器的设计提供了研究思路和方法.     

Numerical Simulation of High Mach Number Astrophysical Jets with Radiative Cooling

Computational fluid dynamics simulations using the WENO-LF method are applied to high Mach number nonrelativistic astrophysical jets, including the effects of radiative cooling. Our numerical methods have allowed us to simulate astrophysical jets at much higher Mach numbers than have been attained (Mach 20) in the literature. Our simulations of the HH 1-2 astrophysical jets are at Mach 80. Simulations at high Mach numbers and with radiative cooling are essential for achieving detailed agreement with the astrophysical images.     

Positive Scheme Numerical Simulation of High Mach Number Astrophysical Jets

High Mach number astrophysical jets are simulated using a positive scheme, and are compared with WENO-LF simulations. A version of the positive scheme has allowed us to simulate astrophysical jets with radiative cooling up to Mach number 270 with respect to the heavy jet gas, a factor of two times higher than the maximum Mach number attained with the WENO schemes and ten times higher than with CLAWPACK. Such high Mach numbers occur in many settings in astrophysical flows, so it is important to develop a scheme that can simulate at these Mach numbers. Research supported in part by the BK21 project at KAIST. Research supported in part by the Space Telescope Science Institute under grant HST-GO-09863.06-A.     

水下机器人粘性类水动力数值计算方法研究

通过对通用流体动力学仿真软件CFX的研究,提出了一套水下机器人粘性类水动力的数值计算方法．该方法采用标准k-ε湍流模型计算位置力系数,采用标准k-ω湍流模型计算旋转力系数及其它耦合水动力系数．对“CR-02”6000 m自治水下机器人的计算表明,通过这种方法获得的水动力系数具有较高的精度,可以满足水下机器人方案设计阶段的操纵性设计、运动预报和仿真等需求．     

磁致伸缩液位传感器信号拾取关键技术的研究

简单介绍了磁致伸缩液位传感器的测量机理,分析了回波信号的产生和拾取的原理,并对回波拾取机构所涉及的关键技术进行了详细的论述.     

Application of Compact Schemes to Large Eddy Simulation of Turbulent Jets

We present 3-D large eddy simulation (LES) results for a turbulent Mach 0.9 isothermal round jet at a Reynolds number of 100,000 (based on jet nozzle exit conditions and nozzle diameter). Our LES code is part of a Computational Aeroacoustics (CAA) methodology that couples surface integral acoustics techniques such as Kirchhoff's method and the Ffowcs Williams– Hawkings method with LES for the far field noise estimation of turbulent jets. The LES code employs high-order accurate compact differencing together with implicit spatial filtering and state-of-the-art non-reflecting boundary conditions. A localized dynamic Smagorinsky subgrid-scale (SGS) model is used for representing the effects of the unresolved scales on the resolved scales. A computational grid consisting of 12 million points was used in the present simulation. Mean flow results obtained in our simulation are found to be in very good agreement with the available experimental data of jets at similar flow conditions. Furthermore, the near field data provided by the LES is coupled with the Ffowcs Williams–Hawkings method to compute the far field noise. Far field aeroacoustics results are also presented and comparisons are made with experimental measurements of jets at similar flow conditions. The aeroacoustics results are encouraging and suggest further investigation of the effects of inflow conditions on the jet acoustic field.     

黏稠物料屈服应力测试装置的设计

为了研究搅拌时间对黏稠物料屈服应力的影响,介绍了一种以桨叶法为测试原理的黏稠物料屈服应力测试装置的设计方案,重点阐述了该装置的结构设计、电路设计、转子设计及测试过程。用该装置搅拌含固量为57.37%的煤泥,以8r/min的转速搅拌240min,所得最大屈服应力的最大引用误差为1.25%,最大相对误差为5.45%,重复精度≤3%。以8r/min的转速搅拌含固量为60.89%的煤泥,得出结论:煤泥的屈服应力随搅拌时间先增大后逐渐减小,且存在明显峰值;在搅拌120min后,煤泥屈服应力的变化速度减慢,并逐步趋于稳定。     

A Splitting Method for Unsteady Incompressible Viscous Fluids Imposing No Boundary Conditions on Pressure

We propose a time-advancing scheme for the discretization of the unsteady incompressible Navier-Stokes equations. At any time step, we are able to decouple velocity and pressure by solving some suitable elliptic problems. In particular, the problem related with the determination of the pressure does not require boundary conditions. The divergence free condition is imposed as a penalty term, according to an appropriate restatement of the original equations. Some experiments are carried out by approximating the space variables with the spectral Legendre collocation method. Due to the special treatment of the pressure, no spurious modes are generated.