流体静高压原位磁测量的误差研究──（1）漏磁场的影响

 通过五种不同环境分别做原位磁测量和对比，详细研究了13层密绕直螺线管的漏磁通在同步箍紧式高静水压容器内引起的相对误差（Δc₀/c₀）。结果表明：（1）对于空心次级线圈，Δc₀/c₀为-1.90%～-1.27%（400 Hz）或-0.36%～-0.64%（1 000 Hz）。（2）对于钝铁纳米微粉的（Fe-5H）样品，其磁化曲线及起始磁化曲线均为直线，即具有恒磁导率μ。漏磁通过在高压容器内引起的相对误差，Δμ/μ＝3.9%～3.8%，比（2）约大一倍。     

活塞式换能器聚焦超声场的级数描述

本文采用一种级数表达的方法,来解析地研究由圆片活塞式换能器产生的聚焦超声场.考虑一个带有声凹透镜的圆片活塞式换能器,将其活塞面上的振速沿径向分布分解成为一系列高斯函数的叠加,而其每一项高斯函数所对应的声场分布都能用解析式表达,经过叠加则就可求得圆片活塞式换能器的聚焦超声场的声压分布.与用通常的数值积分直接计算结果比较表明,二者的误差甚小,而利用高斯声场叠加进行处理的解析方法显然具有简捷,物理图像明晰的优点。     

奥托（Otto，Nikolaus August，1832—1891）德国发明家（Inventor，Germany）

在内燃机发明之后，人们为了提高它的效率作了许多尝试。1862年，一些论文指出，在汽缸内爆炸结合活塞的4个运动肯定会有良好效率。当活塞向外运动时（第1运动），油气和空气的混合气被吸入汽缸。当活塞向内运动时（第2运动），混合气被压缩。在压缩的最高点，火花引发爆炸，从而推动活塞向外运动（第3运动，也就是做功冲程）。当活塞向内运动时（第4运动），废气被排出。     

油润滑压缩机驱动的脉管型双活塞斯特林制冷机的实验研究

脉管型双活塞斯特林制冷机采用脉管(热缓冲管)将膨胀活塞从低温端移至常温端,提高了系统的可靠性.本文采用油润滑压缩机作为脉管型双活塞斯特林制冷机的驱动源,利用弹性膜传递声功并将制冷机侧的工作气体与压缩机侧被污染的气体隔开,解决了大功率无油润滑压缩机成本高且难以获得的问题.初步实验以氦气为工质在2.5 Mpa、15 Hz工况时,-80℃获得了200 W的制冷量,-9℃获得了400 W的制冷量.为低成本、高效率、-80℃温区的大制冷量制冷机提供了一个新的选择.     

气-液双作用行波热声发动机性能研究

本文提出了环形三部分对称结构的气液双作用行波热声发动机,该发动机采用U形谐振管并引入液体活塞。本文针对平均工作压力、加热器加热量以及液体活塞质量等不同运行参数对系统性能的影响进行了数值模拟。模拟结果表明,提高平均工作压力、增大加热器加热量有利于提升系统压力振幅;引入液体活塞1.13 kg时,系统谐振频率达到最小值17.48 Hz。     

高温超导用自由活塞斯特林制冷机理论研究

制冷机是制约高温超导器件的瓶颈.文中针对自由活塞式斯特林制冷机进行了理论研究,建立了自由活塞斯特林制冷机的热声模型,对充气压力、活塞的位移振幅、热端换热器温度和密封间隙进行了模拟.模拟结果显示,以最大制冷量为目标最佳充气压力为1.9MPa,增加活塞位移振幅、降低回热器热端温度以及减小密封间隙可提高制冷机的性能.     

一维与二维爆轰传播的时空关联特性数值研究

一维爆轰传播的理论完备、计算准确, 二维斜爆轰传播由于壁面与黏性效应, 大尺度、高精度预测还有一定难度. 利用Euler方程和H₂-Air基元反应模型, 对二维有限长楔面诱导的斜爆轰和活塞驱动一维非定常正爆轰进行计算比较研究, 从时空两个维度方面, 分析了两者在起爆过程、稀疏波传播、爆轰波面演化中的关联特性. 研究结果表明: 在过驱动度相同的条件下, 经过时空变换的活塞驱动一维爆轰传播与二维驻定斜爆轰在起爆区波系结构、波面演化特征和主要参数分布规律方面无论定性或者定量对比均符合较好, 所以, 一维非定常爆轰和二维驻定斜爆轰具有时空相关性. 两者的差异主要体现在过驱动斜爆轰受稀疏波影响过渡到近Chapman-Jouguet (C-J)爆轰状态所需的弛豫时间不同, 原因可能是起源于活塞和壁面稀疏波强度的差异. 本文提出的一维与二维爆轰传播的时空关联方法不仅有助于认知斜爆轰起爆、过驱爆轰产生、胞格爆轰演化的三阶段规律, 还可以对比揭示壁面、边界层和黏性效应的影响, 应用在斜爆轰发动机燃烧室设计中能够有效节约计算时间和成本, 并降低复杂度.      

采用高分辨率数值方法重构与实测数据一致的实际爆炸波的部分流场

本文采用球面爆炸的活塞推进模型和对间断解具有高分辨率的二阶Godunov型有限差分方法,以两类化爆试验值作依据,通过恰当调整运动活塞边界条件,数值重构了实际半球形爆炸波的部分流场.方法简单、可靠,所得结果可用于评估任意同类型炸药一维爆炸波的远场效应.     

凹坑表面活塞与缸套挤压润滑油的流固耦合数值模拟

在准油膜润滑条件下,采用Coupling Euler Lagrange(CEL)方法对凹坑表面活塞-缸套挤压润滑油过程进行了流固耦合数值模拟.润滑油动力学方程由Euler坐标系下的Navier-Stokes(N-S)方程来描述,活塞-缸套采用Lagrange坐标系下的线弹性力学方程来描述.罚函数约束方法将Lagrange结构的物理量传递给润滑油流体单元,实现流体和固体的直接耦合.仿真结果表明:CEL模型较好地追踪了挤压过程中润滑油的自由液面;凹坑表面裙部将润滑油挤压到贮油凹坑中,而光滑裙部只有挤压过程,无法贮存润滑油;随着润滑油的逐渐排出,接触应力逐渐增大,光滑裙部的接触应力增大尤为明显;凹坑中贮存的润滑油承载比稳定在0.3,该油膜具有一定的承载能力.数值模拟结果和试验数据的变化趋势吻合.     

扬声器激励次声频校正器的设计和性能分析

为克服现有主流型活塞式次声校正器低频端漏气误差增大的缺点，该文提出基于扬声器激励、薄膜密封结构作为标准次声源，实现了一种新型次声校准装置。该装置采用成熟化技术方案和模块化设计，具有组装方便、体积小、重量轻和工作稳定等优点。目前在校准频率0.1～20 Hz范围内，合成标准不确定度在0.2 dB以内，扩展不确定度优于0.4 dB (k=2)。利用该装置分别对MB3a型和自研次声传感器进行了校准，前者的校准结果与产品技术参数一致，后者与中国计量科学研究院的校准结果相近(误差小于7.5%)，测试结果表明该装置可用于次声传感器的校准。值得注意的是，该校正器可能做到低端0.01 Hz或更低的频率的绝对校正，该文展望了扬声器激励次声校正器发展前景。