超声波海水淡化装置的设计研究

针对我军海防士兵淡水补给困难的问题,以超声雾化为基础,结合半导体冷凝技术,提出了一种超声波海水淡化装置的设计思路.并利用Multisim和Matlab仿真软件研究了超声波发射器振荡频率与雾化水雾中盐度之间的关系,为相关设备的后续研制提供了可靠的理论依据.     

横向气膜作用下液体射流在近喷孔区域的破碎雾化特性

为了深入理解横向气膜作用下液体射流的破碎雾化特性,设计了一种以空气和水为模拟介质的针栓喷注单元,并通过两相流大涡模拟和背景光成像对大气环境下其近喷孔区域内的液体射流破碎过程和动态特性进行研究.通过大涡模拟液体射流的表面波主导破碎过程得到了针栓喷注单元近喷孔区域的喷雾场建立过程,亚声速气流离开狭缝后膨胀加速为超声速气流,经过液体射流上游的脱体弓形激波后减速增压.而在液体射流上下游之间的压差作用下,射流往下游发生弯曲的同时迎风面出现Rayleigh-Taylor (R-T)不稳定表面波;随着表面波的发展,气流穿透表面波的波谷位置导致连续射流发生断裂.正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法可有效重构瞬时喷雾图像,POD模态表明近喷孔区域的低频和高频喷雾振荡分别由喷雾场的整体扩张/收缩过程和液块或者液雾团在迎风面的“撞击波”型运动引起,而后者的形态属于受连续液体射流断裂前的R-T不稳定表面波影响而产生的行波结构,其无量纲行波波长与韦伯数呈幂次律关系.     

基于灰度图差分梯度的雾化角测量方法北大核心CSCD

雾场边界及雾化角作为雾场的重要特性参数,主要通过图像法进行测量。在图像处理过程中,一般是将灰度图转化为二值化图像,然后依次针对二值化图像进行处理和计算。由于雾场的多相流特性,得到的二值化阈值和图像与实际雾场是否一致缺少评判依据。提出根据喷雾的灰度图像直接处理,得到掩模板并作用于灰度图像,采用图像形态学和迭代方法,计算灰度图像的梯度值。通过得到梯度值最大时的灰度图像,计算雾场边界和雾化角。实验表明,该方法提供了一种雾场边界的数值判断依据,通过梯度最大值判断并提取雾场边界,从而通过程序自动实现雾场边界提取与雾化角拟合测量。     

微流动注射进样-加热雾室-等离子体质谱测定血清中的铂

开发了一种基于雾化室加热的微流动注射进样系统,并用于血清中Pt的测定。该进样系统由微量毛细管雾化器、加热微型雾化室、八通道十六孔多功能旋转阀、蠕动泵和注射泵组成。研究了雾化室尺寸、加热温度和采样环体积对信号强度的影响。当雾化室内径为9 mm、加热段长度为6 cm,雾化室温度90 ℃,采样环体积为5 μL时,195Pt的信号强度提高了2.31倍,同时信号精密度从5.1%降至2.2%,并得到峰形良好的信号峰。该进样系统的试样消耗小、灵敏度和检出限均优于常规进样系统。10次测定10 μg/L的Pt标准溶液和血清样品溶液,峰高的RSD分别为2.9%和3.3%。该进样系统测得10个血清中的Pt含量与常规进样系统的测试结果无显著差异,在样品量稀少的情况下具有良好的应用价值。     

超声雾化进样技术在ICP-AES中的应用研究

研究了超声雾化进样系统在电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)中的应用,考察了测定的影响因素。结果表明,超声雾化进样条件下,影响谱线强度和测量精密度的因素较多。其中影响较大的因素主要有:载气流量、进样速度、进样时间、冲洗条件及溶液的介质条件。载气的最大允许量远小于气动雾化中的常规用量。同时,进样时间对测量精密度的影响较大,而积分时间对测定的影响较小。此外,冲洗条件对记忆时间的影响较大, 辅助冲洗水流的方式有助于减小记忆效应的影响。实验表明:超声雾化进样条件下,As,Pb,Se,Bi,Ge,Mo,Cd,Cu等八种元素的检出限低于气动雾化进样的检出限10～25倍,超声雾化进样技术在ICP-AES中的应用有助于改善ICP-AES测定的灵敏度。     

西南大渡河某水电站溢洪道陡槽段雾化边坡稳定性分析

泄洪雨雾入渗导致边坡变形进而影响边坡稳定性的问题已成水电建设的重要工程问题之一。针对西南某水电站溢洪道陡槽段边坡挤压错动带发育、节理裂隙和控制性结构面发育等结构特点,分析该边坡开挖支护后泄洪雾化条件下潜在失稳的边界条件及变形破坏模式。根据边坡所处的地质环境条件,从泄洪雾化对边坡岩体的作用机制入手,得到了雨雾对该边坡稳定性的影响主要为雨雾沿着顺倾坡外拉裂面入渗,影响结构面力学特性,从而影响边坡稳定性。并按结构面类型取不同软化系数,采用数值模拟方法分析了泄洪雨雾入渗后边坡的变形破坏趋势。分析结果表明：在考虑不同的软化系数时,溢0+555.00下游侧边坡岩体稳定性有较大的差别,若以中间值075考虑,溢洪道陡槽段边坡的稳定性稍差,可能产生一定规模的剪切蠕动变形或块体失稳,必须加强一定的支护措施保证该处边坡在施工期安全和运营期间的长期稳定性。     

电雾化、电纺丝和带电射流稳定性研究

简述了电雾化和电纺丝的基本原理及其应用,总结了电雾化和电纺丝现象中几个基本的力学 机理,并重点对电雾化和电纺丝现象中的带电射流稳定性问题及其研究进展作了介绍.     

Hartmann共振管及超音速雾化喷嘴流场的数值模拟

采用基于Roe解法的有限体积法,对Hartmann共振管中的气体流场进行了数值模拟,研究了当喷嘴轴线处存在针型激励器的情况下流场的振动情况,数值计算的结果与理论和相关的实验结果符合得较好．计算结果表明移除或引入激励器,将会使Hartmann共振管的共振模式发生转换．通过对超音速雾化喷嘴流场的数值模拟,研究了其中Hartmann共振腔和二级共振腔共同作用下的振动现象以及各物理参数对振动的影响,并对喷嘴中气流从亚音速向超音速的转变机理进行了研究．     

热传导对气-液射流界面不稳定性的作用机理研究

研究了平面分层气-液射流在非线性温度分布条件下的界面不稳定性性质.考虑了气体的可压缩性、液体的粘性、以及气体热导率和密度随温度变化等事实.并应用正则模态方法将问题转化为四阶变系数常微分方程,用数值积分和多重打靶法对模型的空间模式进行了计算,研究了不稳定模态随各物理参量的变化趋势.计算表明模型所体现的不稳定性特征与其它模型的计算结果是一致的.同时计算还得出气体和液体的温差越小、雷诺数越大、热导率变大均将有利于液体射流有效雾化的结果.该结论与HJE.Co.Inc(Glens Falls,NY,USA)的实验数据是定性吻合的.