基于正交试验低温文丘里流量计特性的数值仿真

针对低温文丘里流量计建立三维可压缩流体动力学模型,采用正交实验的方法,对低温文丘里流量计进行数值模拟研究,并与常温氮气实验数据进行对比。结果表明:采用三维模型进行仿真可以准确地模拟低温文丘里流量计的常温标定实验;采用正交试验,以低温文丘里流量计的流出系数和压损比为指标,对入口锥角α、喉部直径比β、圆管喉部长径比λ、出口锥角γ进行分析,优化了低温文丘里流量计的结构参数。     

柴油、乙醇和水三组元乳化液流变特性的研究

研究了柴油、乙醇和水三组元乳化液的流变特性。实验发现乳化液在本文的组分配比下近似为牛顿流体,而且乳化剂的种类、含量以及乳化液的组分等均对乳化液的流变特性具有显著的影响。对于组分相同的乳化液,乳化液的粘度随着乳化剂含量和粘度的增加而增加;当乳化剂的含量和粘度相同时,若乙醇和水之间的相对质量分数保持不变,减少乳化液中柴油的含量(柴油不少于50％),乳化液的粘度随之增加。但是,柴油、乙醇和水三组元乳化液的粘度要比柴油、甲醇和水三组元乳化液的粘度大2到3倍。     

文丘里燃烧器结构对浓淡分离影响的数值模拟

本文通过对不同收缩比和收缩段形线结构下的文丘里管内气固两相流的数值模拟,给出了文丘里燃烧器浓淡分离效果和阻力特性与文丘里管结构的关系.结果表明,文丘里燃烧器的阻力损失主要发生在收缩段,并且随着收缩比的增大,燃烧器的浓淡分离效果将变差,阻力损失减小;当收缩段采用圆弧形形线结构时,可使文丘里燃烧器单位压降的浓淡比增加,且在弯曲弧度相同的情况下,"内凹"弧形与"外凸"弧形燃烧器相比,其单位压降浓淡比更大;收缩段形线弯曲弧度增大,单位压降浓淡比随之增大。     

三组元乳化液雾化特性的研究

采用Malvern粒度仪对柴油、甲醇和水三组元乳化液的雾化特性进行了研究。实验发现:对于压力雾化喷嘴来说,本文所涉及的乳化液由于粘度高于纯柴油,因此雾化效果比纯柴油差,而且喷射压力、乳化剂的粘度和乳化液的组份对乳化液的雾化特性具有显著的影响。随着喷射压力的升高,乳化液喷雾粒径将随之减小;若乳化液中柴油的含量(柴油不少于50％)降低,乳化液的雾化粒径将随之增加;若采用高粘度的乳化剂,相应乳化液喷雾的粒径也大。     

压电超声乳化装置

随着工业的发展,能源消耗与日俱增,环境污染日益严重,世界各国都在寻找节约燃油、减少环境污染的途径,燃油掺水燃烧是目前国内外正在积极研究的方法之一.为研究内燃机使用柴油掺水乳化液的经济效果、动力性能和排气污染,我们研制了Ⅰ型压电超声乳化器.它由压电换能器及变幅杆振动系统、乳化腔和自动频率跟踪超声频电源组成.其特点是体积小、重量轻、单机功率容量大,可以进行连续处理.     

基于荧光光谱的轻质油乳化物油水比估测研究

海面溢油在其风化迁移过程中,会形成不同溢油乳化物,对海洋环境造成极大危害。科学量化溢油乳化物,有助于溢油污染应急处理和灾损评估。已有对溢油乳化物展开的研究由于缺乏系统的实验数据、理化与光学参数,尚不清楚不同类型油水乳化物的精细光谱响应特征与变化规律,无法给出不同类型溢油乳化物光谱与海水表层油水比的数据关系。通过轻质油乳化物的室内实验,采用激光诱导荧光技术手段,从不同类型,不同表层油水比的溢油乳化物荧光光谱响应差异和变化规律入手,以乳化柴油相关数据作建模样本,乳化煤油相关数据作验证样本,开展统计分析,并分别设计了油包水、水包油两种类型下的表层油水比估测模型。数据处理过程中,为了消除LIF系统本身对接收到的荧光信号强度的影响,利用水的拉曼散射信号对乳化液的荧光信号进行归一化处理,将两者的比值作为后续的分析数据。具体数据研究表明：油包水型乳化溢油的荧光峰值对数和表层含水率对数之间可建立非线性回归模型;水包油型乳化溢油的荧光峰值和表层含水率之间也可建立非线性回归模型。非线性拟合相关系数均在0.9以上,即模型具有较高质量,且模型中的实际系数依赖于不同油种,不同的特征荧光峰。由此可见,不同乳化油种的不同特征荧光峰与表层油水比之间虽具有相同的变化趋势,但变化的程度有所不同。在此基础上,采用参数查找表的方式,建立了轻质油乳化物油水比的估测方法,可根据荧光相对强度最后反演得到表层油水比。该方法在一定程度上可对海面轻质油乳化物实现有效量化,为将来海面溢油乳化物更加实时准确的定量分析提供理论基础和依据, 也为海面溢油污染应急处理提供技术参考,因此具有重要研究意义和实用价值。     

激光空泡在文丘里管中运动的动力学特性

以水为工作介质,在不同文丘里管入口压力下,利用YAG激光器产生的激光轰击水中的金属靶材产生空泡,借助高速摄像系统记录激光空泡在文丘里管中的运动过程,并采用流体动力学模拟对文丘里管中的流场特性和空泡的溃灭特性进行分析.结果表明:激光空泡在文丘里管中的运动,其形状变化可分为产生阶段、挤压阶段、溃灭初始阶段和溃灭阶段等四个阶段.空泡的溃灭取决于流场状态,当流动为层流时,空泡不发生溃灭;当流动为湍流时,空泡发生溃灭,且湍流程度越剧烈,溃灭现象越显著.搭建的激光空泡生成与运动系统能够实现空泡的定点溃灭.     

超声参量对制备原油乳化液的影响

采用原油配制了原油质量分数为5%的油水混合液,通过实验探究了超声辐射功率、辐射时间、间歇比、脉冲重复周期等因素对超声乳化效果的影响.实验结果表明,制备低含油原油乳化液的最佳超声参数为:超声辐射功率400W、辐射时间5min;间歇比和脉冲重复周期对原油乳化效果影响较小.     

神光-Ⅲ主机内爆柱腔靶长径比对靶丸辐照不均匀度的影响

 讨论了神光-Ⅲ主机内爆柱腔靶长径比（腔长与直径之比）对靶丸辐照不均匀度的影响。根据神光-Ⅲ主机设计参数,计算了黑腔内侧激光光斑参数。利用视角因子方法,分析了一个简化的双锥环辐照模型下靶丸表面辐照不均匀度随黑腔长径比的变化,讨论了腔壁反照率、内外环激光功率比和光斑移动等因素对最佳长径比和不均匀度的影响。计算表明,合理选择长径比能使靶丸表面辐照不均匀度小于1%,最佳长径比与NIF点火黑腔设计值基本相符。     

神光-Ⅲ主机内爆柱腔靶长径比对靶丸辐照不均匀度的影响北大核心CSCD

讨论了神光-Ⅲ主机内爆柱腔靶长径比(腔长与直径之比)对靶丸辐照不均匀度的影响。根据神光-Ⅲ主机设计参数,计算了黑腔内侧激光光斑参数。利用视角因子方法,分析了一个简化的双锥环辐照模型下靶丸表面辐照不均匀度随黑腔长径比的变化,讨论了腔壁反照率、内外环激光功率比和光斑移动等因素对最佳长径比和不均匀度的影响。计算表明,合理选择长径比能使靶丸表面辐照不均匀度小于1%,最佳长径比与NIF点火黑腔设计值基本相符。