基于B样条与遗传算法的翼型优化实验研究

翼型升阻比和水轮机空化系数是水轮机叶片翼型的重要指标,以NACA63A-614翼型为研究对象,基于B样条曲线对翼型曲线进行参数化构造,得到拟合精度较高的翼型曲线。以升阻比和水轮机空化系数作为优化目标,利用多目标遗传算法和XFOIL软件展开多工况优化设计。对优化后的翼型与原始翼型在多攻角工况范围内进行动力学特性分析,同时将优化前后翼型建模并进行空化实验。分析实验结果表明,优化后的翼型其升阻比和空化性能均得到明显提升,从而验证了该方法的可行性与准确性。     

磁流变液效应对远端流场的扰动

研究了磁流变效应对远离磁极的流道中流动的扰动问题。通过双腔型结构器件的动态力学响应以及混合流模式的流动分析,揭示了当磁流变液离开磁极后,由于剩磁的影响,磁极后方的管道中的流动将受影响,主要表现在流过管道的介质的体积比浓度将发生显著变化。     

混流泵叶轮内空化流动的数值计算

本文应用三维Navier-Stokes方程和k-ε两方程湍流模型以及全空化模型,对一台喷水推进混流泵叶轮内的空化流动进行数值模拟.介绍了空化流动的模拟方法,并计算了混流泵的空化性能指标,有效地预测了叶片上空化发生的区域和空化流动的发展情况.文中还对两种进口相对流动角作了数值计算,结果表明小的相对流动角可以提高混流泵的空化性能,但却使扬程有所下降.     

基于纹理的流场可视化方法消除高频噪声的技术

现有可视化软件只提供箭矢与流线两种矢量场可视化功能，在网格加密区及矢量场曲率变化较大区域，重叠杂乱不能反映流场特征。因此在可视化软件JaVis的基础上，新增线积分卷积（LIC）功能，弥补矢量场可视化功能的不足。这种稠密的基于纹理的矢量映射方法，能够提供流场的全局信息，在曲率变化较大区域，也能清晰地刻画细节结构。但在实际应用测试中发现，在流场速度趋近于零的区域产生的高频噪声，影响图像的美观且不利于分析数据；此外，也不能反映矢量的大小。针对上述缺陷，建立及应用速度掩模方法消除高频噪声，     

张力等参有限单元的构造及其在分离流动计算中的应用

本文利用张力样条函数，构造了一种十二节点张力等参有限单元。它不仅具有等参元的一切特点，而且具有张力可调的独特性质，从而在一定程度上可调整插值函数以达到较好的收敛收和计算精度。在分离流动计算中，尤其可以显示出它独特的优越性。本文的两个分离流动算例说明了这一点。     

叶轮机械内的分离旋涡流动

本文首先从粘性流体流动的基本涡量方程入手,对产生于旋转叶轮机械内的各类旋涡流动进行了深入细致的分析;在此基础上,分析描述了水洞模拟中典型叶片通道流场的各种分离旋涡流态,并对比了不同处理方法下这些旋涡流态的变化。通过上述的理论分析,以及结合实验研究工作中的结论,提出了减小旋转叶轮机械内分离旋涡流动的五点方法和结论,这些方法和结论对航空发动机和民用叶轮机械均有实践指导意义。     

医学超声空化的研究进展

本文介绍了近期医学超声空化研究的若干进展,着重概括了它的研究方法与基本结果,在此基础上提出了一些问题与看法。     

应用粒子图像测试技术测量球床多孔介质单相流动的流场

多孔介质在生产生活以及科技发展中的应用十分广泛, 随着能源、化工、冶金和原子能等领域技术的发展, 以及近代工农业生产技术的进步, 大量多孔介质的传热传质问题逐渐出现, 进一步促进了多孔介质学科的形成和发展, 使其成为当今科学技术中令人瞩目的研究热点之一. 通过实验获得准确的实验图像和数据, 并使用相应软件对实验所得数据和流体流动图像进行深度分析, 这样既有真实可靠的实际数据, 又有直观的理论的支持, 使对多孔介质的研究更为完善. 实验结合粒子图像测试技术和折射率匹配技术对叉排排列玻璃球多孔介质填充床内的流体流动转变过程进行流场测试, 并提取数据, 采用Tecplot软件对提取数据进行处理, 得出流体流动机理的转变过程. 实验固相为由直径25 mm水晶玻璃球叉排堆积而成的填充床, 液相为65%苯甲醇和35% 无水乙醇配制的匹配液. 液相与固相的折射率都为1.477, 成功消除由于折射率不匹配引起的激光光线偏折. 实验得到雷诺数为 4.7 ≤ Re ≤ 1000时球床内流场图, 对比不同雷诺数时流场和流线变化得出: 随着雷诺数的增加, 流线变得越来越紊乱; 当雷诺数在220以上时, 球床内漩涡在尺寸变化上出现突跃, 在位置和形态变化表现出随机特征, 预示进入了稳定的湍流.     

反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响

在相同停留时间、不同搅拌桨线速度条件下,利用化学沉淀法制备球形氢氧化镍样品并运用SEM技术考察制得样品的形貌。研究表明：在相同的停留时间和化学条件下,随着搅拌桨线速度的提高样品的微观形貌由无定型状晶体变为大颗粒类球状晶体再变为较规则的球状晶体。利用PIV物理模拟技术模拟反应器内流场分布情况并结合XRD表征结果分析得出：在相同的停留时间和化学条件下,反应器内流场分布越均匀、速度矢量越大氢氧化镍晶体的生长越完整,结晶性、球形度和相对结晶度越高,并从流场分布的角度描述了球形氢氧化镍生长结晶的过程。