热声发动机起振行为实验研究

研究了热声发动机起振过程,对Benavides构建的动力学模型的计算方法进行了优化,计算了控制压力、回热器参数和系统频率对热声发动机起振温度的影响。并进行了实验,计算结果与实验结果一致,证明了优化效果。     

热声发动机起消振过程中压比演化规律研究

实验研究了热声发动机起振过程中典型的非线性现象,即双阈起消振现象。实验结果表明,充气压力以及加热功率对于双阈起振现象有着明显的影响,而双阈消振现象则主要由充气压力和消振时刻系统压力振幅决定。该研究有助于增进对热声振荡现象的进一步理解与认识。     

热声发动机起振过程系统温度时序特性

针对热声发动机起振过程中复杂的温度变化,在自行研制的"驻波型热声发动机试验平台"上,开展了在不同的工质类型、充气压力等试验工况下,热声发动机起振过程的轴向温度分布规律和变化特征的试验研究,试验结果表明:对于氮气、氩气而言,其系统温度动态特性规律基本一致,且热声核温度梯度和热声板叠温度梯度存在较明显的差别;而对于氦气,其系统温度动态特性不同于前两类气体,且热声核的温度梯度和热声板叠温度梯度的差别十分微弱,可见,不同的工质类型将直接影响到发动机起振过程系统温度的动态变化特性.     

热声起振机理的研究进展

主要总结了近年来国内外热声起振机理的研究进展,重点介绍了热声起振机理的理论研究、数值模拟以及实验研究;同时指出了当前所开展研究的不足。最后讨论了热声起振机理研究亟需解决的问题以及深入研究的方向。     

容腔调相的单级行波热声发动机起振特性

将容腔结构引入单级环路行波热声发动机系统中进行相位调节,分析了不同容腔位置、容腔内径和容腔长度时系统的起振特性。基于线性热声理论,采用网格传输矩阵数值方法求解系统的起振频率和起振温差;此外,将计算结果与实验结果进行了对比,验证了计算方法的合理性。结果表明:容腔结构可以明显改善系统的起振特性,系统起振温差大幅下降;不同容腔位置处,热机起振特性差异明显;存在最优的容腔内径和容腔长度组合,使得起振温差最低,而容腔尺寸对热机起振频率的影响较小。     

行波型热声发动机起振温差的研究

热声机械作为一种新型的能量转化装置 ,讨论其起振温差对于利用低品位能源具有非常重要的意义。文中讨论了行波型热声发动机起振温差的计算方法 ,得到了回热器结构、工作介质、丝网、频率等对起振温差的影响规律     

热自然对流对热声起振行为的研究

主要研究热自然对流对热声发动机系统的影响。通过一系列的实验 ,发现热声发动机空间位置的变化对行波型热声机的起振温度、回热器的温度分布等重要参数有着相当大的影响。作者通过分析 ,对该现象进行了定性的解释。     

热声起振机理的研究进展

回顾了最近十几年间国内外热声起振机理的研究进展,重点介绍了热声起振研究的主要理论和实验研究方法,指出了当前理论成果与实际热声过程之间存在的差距,并对热声理论研究今后的发展趋势进行了展望。     

热声起振现象的模拟研究

热声现象中广泛存在非线性效应,其中最典型的就是热声自激起振.本文建立了一个四分之三波长的Rijke管计算模型,基于并行计算,采用数值模拟对其起振现象进行了模拟.研究了不同初场对起振行为的影响,得出起振后的气体振荡频率,并对管内的流动与换热规律进行了详尽分析.模拟结果与文献结果相吻合.本文工作有助于更多地了解热声起振现象,同时也为我们开展热声问题的介观模拟提供了有力的参考.     

混合工质热声发动机热力特性的试验研究

在自行研制的"驻波型热声发动机试验平台"上,对采用He/Ar混合工质的驻波热声发动机系统的热力特性进行了详细的试验研究.试验结果表明:采用混合工质可以有效地提高热声发动机的热力性能,当氦氩配比为4:1时,系统压比较纯质提高50%以上;另外,采用混合工质可以明显地降低系统的起振温度与消振温度,当氦氩配比在30%～50%之间时,起振温度和消振温度平均较纯质降低50℃和40℃左右,尤其是较低的起振温度意味着可直接利用低品位热量作为驱动热源,从而扩宽了热声发动机的适用范围.     

Mn-Cu系高阻尼合金的凝固组织控制及阻尼特性的改善

Mn—Cu系阻尼合金兼有较高的阻尼特性和良好的力学性质，因而具有较大的实用前景。这类合金通常经过铸造，塑性加工和热处理来获得要求的性能和组织。加工后的Mn—Cu合金存在一个特定温度，在此温度以上合金的阻尼性能将会消失，因而影响了合金的在较高温度下的使用。该温度和合金的Mn含量有关，然而提高合金的Mn含量有会降低合金的加工性及力学性能。一般Mn-Cu合金的热处理都是利用400℃附近的时效来获得相分解后的局部高Mn组织。但是目前的时效处理后的Mn—Cu阻尼合金的最高使用温度只在80℃以下。为解决Mn—Cu阻尼合金使用温度的局限性，本研究选用凝固过程控制的方法在铸造组织中来获得较大幅度的Mn含量分布。从而在Mn-Cu合金得到较高的高阻尼特性温度。本工作利用铸型温度控制的方法，将M2052（Mn-20Cu-5Ni-2Fe）合金在250～0．1K／s冷却速度范围内控制凝固。随凝固冷却速度的降低在合金的铸态组织中观察到二次枝晶间距和晶粒尺寸的明显增大。同时还发现缓冷凝固的合金的成分比快冷凝固有较大的分布幅度。铸态下的合金阻尼性能评价也证实了凝固冷却速度对合金的凝固组织有很大的影响。尽管铸态组织的合金的高温阻尼性能并没有很大的改善，然而通过对铸态组织实施时效处理后发现缓冷凝固合金的高温阻尼性能有很大的改善。凝固冷却速度对时效处理后合金的阻尼性能有明显的影响。实验结果表明0．1K／s的冷却速度下缓慢凝固的合金在时效处理后高阻尼特性可持续高达120℃．     

热膨胀动态过程的理论和实验研究

 本文列出了一维点阵非谐振动的非线性微分方程组，并求出了这组方程在相应边值条件下的解析解。据此算出了该点阵的热膨胀系数和热膨胀动态过程的特征时间，同时说明了它的物理意义。关于金属箔的实验结果，可以作为这一理论预言的一个验证。这些结果还告诉我们，在高速加热时，即使温度均匀而且膨胀自由，热应力仍然存在，不过将很快弛豫。     

PHYSICAL AND NUMERICAL MODELLING OF THE DYNAMIC BEHAVIOR OF A FLY LINE

The planar equations of motion for a tapered fly line subjected to tension, bending, aerodynamic drag, and weight are derived. The resulting theory describes the large non-linear deformation of the line as it forms a propagating loop during fly casting. A cast is initiated by the motion of the tip of the fly rod that represents the boundary condition at one end of the fly line. At the opposite end, the boundary condition describes the equations of motion of a small attached fly (point mass with air drag). An efficient numerical algorithm is reviewed that captures the initiation and propagation of a non-linear wave that describes the loop. The algorithm is composed of three major steps. First, the non-linear initial-boundary-value problem is transformed into a two-point boundary-value problem, using finite differencing in time. The resulting non-linear boundary-value problem is linearized and then transformed into an initial-value problem in space. Example results are provided that illustrate how an overhead cast develops from initial conditions describing a perfectly laid out back cast. The numerical solutions are used to explore the influence of two sample effects in fly casting, namely, the drag created by the attached fly and the shape of the rod tip path.     

继电器动态过程中动态参数的测试方法

本文介绍了一种测试继电器在动态过程中动态参数测试的方法。采用此方法能直接测量和观察继电器动态过程中的线圈电压、电流 ,同时可测出继电器的动作时间 ,还可了解其接点在接触过程是否有振动现象存在。所以 ,此方法是一种多用途的继电器动态参数测量方法     

热膨胀动态过程的直接观测及其机制

 本文采用0.1 μs脉冲CO₂激光快速加热厚度为微米量级的铝箔、康铜箔、氮化硼片样品，并使用参考激光束造成单缝衍射。然后，通过光电转换装置，实现长度、光强、电压的转化过程，来观测物体被快速加热时，热膨胀量随时间的变化情况。首次直接观测到了热膨胀的动态过程并摄下了膨胀的弛豫曲线。在此基础上就铝样品考察了弛豫时间与样品长度的关系。最后，对热膨胀动态过程的机制进行了讨论。     

rf-偏置超导隧道结阻尼特性与周期、次谐波和混沌现象

本文利用dc与rf电流偏置全电流超导隧道结电子模拟器在固定dc值、rf激励幅度与频率条件下，观察到了随阻尼变化系统出现周期、次谐波与混沌解现象。     

注塑模充模过程动态分析的有限元/控制体积法

塑料熔体在三维薄壁型腔内的流动属于带有运动边界的粘性不可压流体的流动,基于粘性广义Hele-Shaw流动理论,利用控制体积法建立了求解压力场的有限元方程,耦合利用有限元控制体积法自动跟踪熔体的运动边界,实现了充模过程的动态模拟.