脉冲气流-微孔成泡技术研究进展

微气泡广泛应用于化工领域的传质过程中,单位体积气泡传质面积取决于气泡尺寸,减小气泡尺寸是提高传质效率的关键。微孔成泡技术能耗低、操作简单、应用广泛,但成泡尺寸大且不均匀,一定程度上限制了其工业应用。近年来的研究发现,将传统连续气流转变为脉冲气流可显著减小微孔成泡尺寸。简述了脉冲气流的形成方式,重点从力学和成泡动力学两个方面阐明了脉冲气流减小微孔成泡尺寸的微观机理,系统评述了脉冲气流-微孔成泡技术在矿物浮选、藻类回收等领域的应用,以期为其大规模工业化应用提供参考。     

基于Anton Ziolkowski模型气枪震源子波模拟

气枪震源被广泛用于海洋地震勘探中,它是一种重要的人工地震震源。文章简单介绍了自由气泡震荡的理论基础及其相关公式,并根据理论计算,得到了相应的曲线,分析了影响气枪震源的各项参数,实现了基于Anton Ziolkowski模型气枪震源的子波模拟。     

二维振荡超空化水翼水动力性能分析

该文以ys 930超空化水翼和NACA 65410水翼作为研究对象,采用RNG k-ε湍流模型、Zwart-Gerber-Belamri空化模型以及动网格技术,对比两种翼型在俯仰、升沉以及俯仰升沉复合运动情况下的水动力性能。结果表明:运动幅值的增加会使得升力系数和阻力系数曲线峰值明显提高;水翼在俯仰和复合运动情况下的升力系数和阻力系数会产生明显的尖峰,而尖峰主要是由下翼面气泡溃灭造成的。为进一步研究两种翼型的水动力性能,将升力系数和阻力系数的平均值和方差进行对比分析。结果表明:在升沉运动中,ys 930水翼的升阻力系数平均值始终高于NACA 65410水翼;但在俯仰和复合运动中,运动幅值的提高会使得NACN 65410水翼的升阻力系数平均值高于ys 930水翼;在三种运动模式下,ys 930水翼升阻力系数的方差较大,稳定性较低。从升阻比来看:ys930水翼在升沉运动中可以获得较高升阻比;但在复合运动情况下,随着俯仰角度的增加,NACA 65410的水动力性能明显提高。     

轴箱弹簧常见气泡问题原因分析及解决措施

对轨道交通用轴箱弹簧制造过程中常见的气泡质量缺陷进行了分类及原因分析,并提出了相应的解决措施.应用硫化仿真技术优化注、排胶系统,提升混炼胶门尼粘度,强化生产过程控制,优化硫化成型方式等系列措施,有效解决了轴箱弹簧气泡的质量缺陷,提升了产品质量.     

下倾管内气-液两相流单气泡界面特征研究

本文对下倾管内气-液两相流单气泡的界面特征进行了实验和理论研究.实验采用双平行探针技术和摄像方法.结果发现,当弗劳德数Fr较小时存在单气泡的首尾倒置现象,气泡移动速度与这种倒置现象密切相关,单气泡的界面特征与气泡的长度无关而与流体的Fr数密切相关.基于双流体模型推导得到描述气泡尾部特征的计算模型,该模型对下倾管内气泡尾部界面特征的预测与实验结果吻合良好.进一步的理论分析表明,下倾管内气泡首尾倒置的临界Fr数随着管道下倾角和管道内径的增大而增大.     

掺气水流中气泡区域的双层动态阈值分割方法

准确地提取出掺气水流中的气泡，是利用图像测量方法进行水流特性分析的前提。由于掺气水流中的气泡是无色透明的、对比度低，而且由于实验过程的光照不均，从而给图像高精度分割带来困难。由于光照不均，致使掺气水流图像中，气泡信息强弱不均，此时又会因强信息淹没弱信息而导致气泡漏提取或提取气泡缺损，为解决此问题，提出了一种双层动态阈值的分割方法，即首先在第1层完成对气泡所在局部区域的定位，再通过贴标签处理确定出每一个气泡的局部区域；然后在第2层的精分割中，对所有局部区域进行精细分割，以实现气泡区域的精确提取。实验结果证明，该方法可以大大提高气泡提取的精度。     

水下气泡幕激光后向散射功率衰减特性实验研究

针对水下气泡幕的激光后向散射功率衰减特性,设计了实验系统,采用不同波长、不同发射功率的激光对不同密度、不同厚度、不同距离的气泡幕进行照射,采用激光功率计对后向散射光功率进行测量,并对数据进行了分析。结果表明：蓝绿光的后向散射特性较好;后向散射光功率与发射光功率及气泡幕厚度呈正比;水下气泡幕的激光后向散射特性与气泡密度、气泡幕距离关系密切。     

一种气液两相流气相参数图像检测方法

介绍了一种运用图像处理技术检测气液两相流参数的新方法,针对气液两相中气泡目标对比度低的特点,提出先对待处理图像进行分形增强,运用改进的Canny算子检测出气泡目标边缘,在经过填充和标记后检测出两相流图像面积、圆形度、截面含气率等参数,为气液传质效率建模提供了基础;实践证明该方法抗干扰能力强,是一种实用可行的参数检测方法.     

同轴送粉激光熔覆气泡逃逸行为及分布研究

目的 获取Inconel 718合金在同轴送粉激光熔覆过程中,熔池内气泡的动态行为及熔覆层中气孔缺陷的分布规律。方法 建立熔池内部气泡力学模型和方程,考虑气泡浮力、重力、气泡和熔液相对运动产生的黏滞力,以及熔液对流带来的拖曳力等力的综合作用,着重研究浮力、拖曳力对气泡逃逸行为的影响,并计算不同条件下的气泡逃逸时间;搭建“三明治”观测平台,原位观测在熔覆过程中熔池内气泡的动态行为,获取熔池寿命;进行单因素Inconel 718合金同轴送粉激光熔覆实验,探究熔覆层气孔缺陷的分布规律。结果 熔池寿命通常在0.2~0.4 s;熔池内气泡直径临界值约为60 μm,当熔池内气泡直径大于60 μm时更容易通过自身浮力逸出,与单因素实验获得的熔覆层中96.94%的气孔缺陷直径小于60 μm具有较好的一致性;对熔覆层气孔缺陷表征发现,浮力对临界直径以下气泡运动状态的影响一般小于拖曳力。结论 Inconel 718合金在激光熔覆过程中,熔池内气泡大小存在临界值,且主要受浮力向上运动及受拖曳力随熔池对流运动的影响,熔覆层中气孔缺陷倾向于分布在对流路径上。     

舰船远程尾流气泡群的前向光散射特性研究

利用Mie理论计算了舰船尾流气泡群的归一化体散射函数和散射能量分布函数,分析了尾流气泡群的前向光散射特性。计算和分析结果表明,气泡群的前向散射光强度远大于后向散射,前向散射能量占总散射能量的90%以上;散射能量分布函数在小于1°的前向小角度散射角范围内迅速增加到40%以上,然后随散射角的增加缓慢增加;气泡表面附着的有机膜会显著地增强气泡群的后向散射,但对前向散射的影响不大。