定常升阻力普适理论的特色和升力的物理来源

现代空气动力学诞生一百多年来, 已经发展出众多关于升力和阻力的理论. 但是, 其远场合力理论一直停留在低速不可压流. 虽经几代人的努力, 但仍未能把它精确地推广到黏性可压缩流. 这种状况直到最近才得以突破. 本文作者及其合作者依据对远场线化Navier-Stokes方程解析解的研究, 获得了经典不可压二维定常流的Kutta-Joukowski升力定理的现代二、三维普适版这个核心结果, 从而突破了经典空气动力学基础理论延续了八九十年的一个缺口. 基于线性近似得到的简洁公式, 何以能在高度非线性的复杂流场中仍然精确成立, 这里涉及饶有兴趣的方法论问题, 很值得关注. 本文的第一个任务, 是在简要回顾普适理论基本成果的基础上, 反思其方法论特色和背后的物理机理. 尽管严格的量化升力理论已经得到航空实践的广泛检验, 但在各种出版物和媒体上仍常常出现关于升力物理来源的各种假说. 这种状况表明: 升力物理来源这个问题, 并没有在国内外众多的教科书、专著和课堂中得到彻底的澄清, 认真回答这个问题在现今仍然具有迫切的重要性. 普适理论的普遍有效性和高度简洁性使人们能用它以尽可能直接的方式为澄清升力来源提供逻辑严密的论据, 值得着重考察. 这是本文的第二个任务.      

附面层中马蹄形旋涡的实验研究

本文用烟流显示和热线方法研究附面层中马蹄形旋涡的形态、生成频率、配对和涡系之间的相互作用。     

利用光谱学方法解析具备高“奶油感”发酵乳的关键质构特征

“奶油感”是最受消费者喜好的发酵乳感官属性,反映令人愉悦的特征。为开发无添加但“奶油感”增强型的发酵乳,首先必须明确具备高“奶油感”发酵乳的质构特征。目前关于发酵乳“奶油感”的定义和评价标准尚未统一,关键质构特征尚不清晰。前人研究表明,发酵乳的凝胶网络形成过程及强度、稳定性和表观黏度可能是影响发酵乳感官感知的主要因素。该研究采用多种光谱学手段,解析具有不同强度“奶油感”发酵乳的关键质构特征。以经描述型感官评价得到的五种具备不同“奶油感”强度的发酵乳为研究对象,通过多散斑扩散光谱技术测定发酵乳凝胶网络的形成过程及凝胶强度,通过多重光散射技术来研究发酵乳的稳定性,再辅以流变学分析发酵乳的表观黏度。首先采用多散斑扩散波光谱技术研究具有不同强度“奶油感”发酵乳凝胶过程粒子均方位移的变化,结果显示凝胶的弹性指数突变时间按“奶油感”由弱到强分别为108,115,106,132和143 min,表明发酵乳形成凝胶的时间基本呈逐渐增加趋势;凝胶时间的增加可能是因为酪蛋白充分重排聚集形成了更均匀的凝胶网络,从而增强了“奶油感”的感知;弹性指数的终点值代表发酵乳的凝胶强度,结果显示凝胶强度处于适中水平的发酵乳“奶油感”较强。接着利用多重光散射技术评价了发酵乳的稳定性,“奶油感”由弱到强的发酵乳稳定性动力学指数分别为2.2,2.1,1.9,2.0和1.4,表明发酵乳稳定性与发酵乳“奶油感”的感知强度呈正相关。最后利用流变学方法测定了发酵乳的表观黏度,“奶油感”由弱到强的发酵乳表观黏度分别为(0.362±0.016),(0.271±0.013),(0.251±0.021),(0.479±0.031)和(0.343±0.024) Pa·s,表明发酵乳的表观黏度和“奶油感”感知强度不存在相关性。发酵乳的凝胶时间及凝胶稳定性与“奶油感”的感知密切相关。研究为明确发酵乳“奶油感”的关键质构、开发“奶油感”增强型的发酵乳制品提供理论依据。