基于6DOF的高速射弹入水超空泡特性研究

根据非定常不可压缩流动的N-S方程和k-epsilon湍流模型,利用VOF多相流模型和Schnerr-Sauer空化模型,采用6DOF动网格,对反鱼雷射弹的入水过程进行了仿真。主要研究了两种具有不同空化器形状的射弹分别在入水角为30°和60°的工况下超空泡的形态和发展过程,以及阻力系数的变化情况。将仿真得到的空泡轮廓同经验公式计算结果进行对比,将仿真所得的弹体运动速度同在靶场进行实弹射击的测速结果进行对比,论证仿真程序的可靠性。结果表明:仿真结果与经验公式计算结果、实弹射击结果吻合程度较好,仿真成果可靠性较高;空化器形状对于阻力系数的大小有较大影响,入水角度对阻力系数的变化趋势有较大影响;弹体完全入水后升力系数、阻力系数因尾拍扰动而在一定范围内振荡,大入水角下弹体尾翼对水面的撞击较小入水角下剧烈。研究结果可为进一步研究反鱼雷射弹结构和超空泡射弹的优化提供必要参考。     

超声波的特性是怎样的？

超声波具有如下特性：（1）超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播；（2）超声波可传递很强的能量；（3）超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象；（4）超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。     

激光电化学复合加工的冲击空化检测及试验

为了测量脉冲激光击穿电解液下产生的声压信号,探讨冲击空化效应对激光电化学复合加工的作用和影响,建立了激光电化学复合加工检测系统。采用水听器采集脉冲激光聚焦电解液下产生的声压信号,使用示波器对声压信号进行存储、XVIEWER软件对声压波形分析和计算,最后对激光电化学复合加工的区域进行拍照,并分析冲击空化效应对激光电化学复合加工后的形貌特性和表面质量的作用和影响。结果表明,脉冲激光聚焦电解液下,产生冲击空化效应,向外辐射3个不同声压信号;随着激光能量的增加,激光冲击空化的3个声压变大,空泡的半径和泡能均增加;在激光电化学复合加工中,激光能量增加,产生的等离子冲击波和射流力越大,工件去除的量越多;空泡脉动促进电解液的流动,对加工区域的微观形貌和表面质量起重要作用。这一结果对复合加工的过程和形貌是有帮助的。     

气泡的散射光与气泡尺寸分布

从几何光学的角度出发分析了气泡对光的散射,得出散射光强的波动特性与气泡的直径存在一定的关系。利用这个关系,采用光强探测法,对穿过模拟尾流气泡幕的光强进行了采集,通过对光强波动的分析推得了尾流中气泡尺寸的大小以及分布情况。与以前的探测方法相比,具有简便、数据量小等优点。     

低强度中频超声对人宫颈癌CaSki细胞影响的实验研究

目的：探讨不同条件下低强度中频超声对宫颈癌细胞生长的影响。方法：以不同强度及时间的低强度中频超声作用于人宫颈癌CaSki细胞,用MTT法检测细胞死亡数量,找出细胞抑制率的总体趋势。结果：不同条件下的低强度中频超声幅照各组间细胞抑制率与对照组相比有统计学差异,且各组间也存在统计学差异。结论：单纯低强度中频超声对人宫颈癌Ca Ski细胞有较强杀伤作用,且与幅照的时间和强度呈明显相关性。     

水力空化改质对重质原油沥青质及性质的影响

利用水力空化过程产生局部的高温、高压、高射流以及强大的剪切力等极端化学物理条件改质处理沙特重质原油,试验结果表明：沙特重质原油经过水力空化改质后粘度由13.61降低至7.22mm2/s,残碳由7.16%降低至6.48%,实沸点蒸馏后减压渣油降低1个百分点。进一步采用APPI FT-IR MS、XRD、FT-IR、SEM和粒度分布等技术研究了水力空化改质对沙重原油分子组成,沥青质团聚体微晶结构、沥青质胶束粒径分布、沥青质官能团、沥青质形貌等方面的影响,从分子角度阐述空化改质重油的机理。研究结果表明：水力空化改质后沙重原油分子量分布、芳烃类化合物缔合作用变小;沥青质对低DBE化合物吸附性能降低;沥青质团聚体微晶结构更加松散;沥青质胶束粒度分布降低;沥青质分子相互团聚作用力减弱。进一步考察了水力空化改质前后减压渣油延迟焦化性能,改质处理后焦炭产率降低1.85个百分点,液体收率和气体产率分别增加1.52和0.33个百分点,水力空化改质对沥青质性质、结构特点的改善能够有效的提高其加工性能。     

特高速掺气水流对空化的影响

根据特高速掺气水流所表现的可压缩性，利用连续方程和动量方程，并考虑水流粘滞性和脉动影响，将掺气水流当作单向流分析。水流流经不平整体时，其后可产生在掺气情况下仍不能消除的负压。此时，空化已不可避免，且随马赫数增加，掺气反而会使负压值增加，因而，将不再具有减蚀作用。     

紊动剪切流中气核振荡对空化的作用

为了解压力脉动对泡动力学和空化现象的作用，可将压力脉动的不同随机量与气核在流场中的动态响应联系一起进行分析。结果认为：在水流强烈的紊动下，由于压力脉动的影响，气核交替地膨胀和收缩，脉动负峰值可使瞬时压力降低。气核发育时间明显缩短，促使空化提前发生。     

涡流空化对大豆分离蛋白黏度的影响

为了丰富水力空化技术在食品工业中的应用,本文通过涡流空化装置处理不同浓度的大豆分离蛋白(soy protein isolates,SPI)溶液,研究涡流空化对SPI黏度的影响。结果表明:不同浓度的SPI溶液经涡流空化处理后黏度均降低,其中SPI浓度越大,其黏度下降越明显;与未处理的SPI溶液相比,经空化后的SPI溶液黏度随温度变化不明显;浓度为70 g/L的SPI溶液经不同出口压力空化处理后,其黏度随转速增加而增加,与空化前变化趋势相反,其他浓度的SPI溶液空化前后均随转速的增加而增加;随着空化处理时间的延长,SPI溶液黏度持续降低,其中在处理10 min内,下降更明显。说明涡流空化可以降低SPI溶液黏度,有利于低黏度型的SPI广泛应用于碎肉食品生产中。      

涡流空化改善大豆分离蛋白溶解性的分子间作用机制

为了解涡流空化改善大豆分离蛋白溶解性的作用机制,通过比较涡流空化处理前后大豆分离蛋白中离子键、氢键、疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键含量的变化,来探讨涡流空化引起的大豆分离蛋白分子间作用力的变化与溶解性改善之间的关联。结果表明:大豆分离蛋白在涡流空化处理过程中,离子键含量随着处理压力的增加和时间的延长而增加;氢键含量和疏水相互作用在压力为0.6 MPa时随着处理时间的延长而降低,而在压力为0.2 MPa和0.4 MPa时则先增加后降低;二硫键含量随着处理压力的增加和时间的延长而降低;与未处理组相比,非二硫共价键含量在压力为0.2 MPa时变化不显著(P>0.05),而在压力为0.4 MPa和0.6 MPa时有所降低。相关性分析结果表明,大豆分离蛋白溶解性的变化与其离子键含量呈极显著正相关(r=0.754)(P<0.01),与疏水相互作用和二硫键含量均呈极显著负相关(P<0.01),相关系数分别为-0.714、-0.839。可见,在涡流空化处理过程中,大豆分离蛋白溶解性的改善与离子键的形成、疏水相互作用的破坏和二硫键的断裂有关。