凹坑排列方式对高负荷扩压叶栅的影响

本文采用数值方法,研究了来流马赫数为0.7时,凹坑排布方式对高负荷扩压叶栅NACA0065-K48的影响。凹坑布置在10%～32%轴向弦长,排布方式分为平行排列和交错排列两种。通过对比3种叶栅的性能参数以及流场结构发现:凹坑叶栅在负冲角时可以降低流动损失并提升扩压能力,这是由于凹坑扰动使得附面层的湍动能水平提高,进而减弱了分离泡、角区分离以及二次流动;凹坑叶栅的叶型损失增加;平行排布方式具有更宽的工作范围,在-3°冲角时可以使得总压损失减小14.26%。     

流动控制沉积法制备PMMA叠层光子晶体薄膜及其光学性能研究

采用流动控制沉积法,通过调控泵速和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶体微球溶液的浓度,制备出微球排列高度有序且薄膜紧密附着于基底的高质量光子晶体薄膜。获得了制备高质量PMMA光子晶体薄膜的组装条件范围,发现在该条件范围内,当泵速或胶体微球溶液浓度一定时,PMMA光子晶体薄膜的厚度随胶体微球溶液浓度的增加或泵速的降低而增加。研究了组装条件对PMMA光子晶体薄膜光学性能的影响,发现光子禁带位置随光子晶体薄膜厚度增加或减少而红移或蓝移。在此基础上,控制组装条件得到了不同尺寸微球堆叠而成的叠层光子晶体薄膜,并研究了其光学性能的变化规律。结果显示,叠层光子晶体薄膜的光子禁带峰为各层叠层光子晶体禁带峰的简单叠加,且峰强度受光入射角方向影响。     

涡轮叶片前缘阵列冲击冷却流动及传热特性数值研究

本文采用SST湍流模型模拟了类前缘通道内蒸汽射流阵列冲击冷却的流动与传热特性,分析了雷诺数(Re=10000～50000)、孔径比(d/H=0.5～0.9)和孔间距比(S/H=2～6)对流动及传热性能的影响规律,得到了相应的传热和摩擦关联式。结果表明:在不同雷诺数下,d/H从0.5到0.9变化时,通道压力损失系数降低了76%～79%,靶面平均努塞尔数降低了45%～49%;S/H从2增至6时,通道压力损失系数增加了1.64～1.92倍,靶面平均努塞尔数增加了54%～64%;增大d/H、减小S/H可有效提高类前缘通道蒸汽冲击冷却的综合热力系数。本文研究结果可为未来先进燃气轮机高温涡轮叶片蒸汽冷却结构的设计提供参考和借鉴。     

氩气感应耦合等离子体速度与温度数值模拟

为了获得用于研究再入飞行器热防护系统的感应耦合等离子体风洞流场数据,基于流场、电磁场和化学场的多场耦合建立了非平衡态感应耦合等离子体数值模型。利用该模型对不同入口质量流率和不同工作压力下的感应耦合等离子体进行了数值模拟,得到了相应工作参数下感应耦合等离子体温度与速度的分布特性。计算结果表明:等离子体中心线上的速度随着入口质量流率的增大而增大,而随着工作压力的增大而减小;同时,等离子体中心线上的温度随着入口质量流率的增大而减小,而随着压力的增大先减小后增大。这些结果可为感应耦合等离子体风洞优化设计及其工业应用提供理论指导。     

等离子体激励器的静特性与高速特性仿真研究

将实验测得的电弧放电能量分布规律拟合为理想热源,采用数值仿真方法对一种高频等离子体射流激励器进行参数化研究,探索了激励器出口角度对激励器静特性的影响,并获得了在超声速来流(Ma0=2.0)情况下射流激励器的高速特性。结果显示:当射流出口流通面积相同时射流出口角度越小,激励器沿流向的动量注入能力越强,并且这一规律在高速射流条件的情况下仍然适用。相比静止条件,在超声速来流条件下,射流的动量注入能力更强,影响域更大。     

神秘“海底怪圈”背后的流体力学智慧

神秘“海底怪圈”是白斑窄额鲀为求偶、繁衍而在海底创作的异常精美的鱼类巢穴。文章介绍了“海底怪圈”的结构特点及形成过程,结合其他鱼类巢穴,对比探讨了其背后的流动奥秘,并进一步畅谈了该结构形貌可能的工程应用场景。

     

保留方程式和流动相体积

从溶质的保留方程式出发,讨论了液相色谱柱中流动相体积V_m和各种测量V_m方法. 借助乙腈在C₈键合相上的绝对吸附等温线,评价了这些测量方法的局限性.     

自然环境流动与力学

本文概述了自然环境流动的基本内涵,阐明自然环境流动及其中的物质、能量输运是认识环境和灾害发生及演化内在机理的基本科学问题,分析了自然环境流动的主要特征和研究方法,提出自然环境流动的主要研究内容和当前迫切需要研究的若干问题.     

激光能量注入控制Ⅳ型激波干扰的数值研究

激光能量注入可以控制Ⅳ型激波干扰,有效地减小钝头体压力载荷。基于有限体积法和分区结构网格划分的高分辨率数值方法,在来流马赫数为3.45的条件下,计算了单脉冲激光能量注入和连续激光能量注入对Ⅳ型激波干扰的影响。研究结果表明:单脉冲激光能量注入后一个较短时期内(50～60 s),钝头体表面压力突然升高,随后压力有一个较为明显的下降过程,然后恢复原状态;当注入的连续激光能量较小时,钝头体表面压力略微增大,随着注入能量增大,钝头体表面压力峰值减小;在注入能量到一定程度时,钝头体表面压力峰值减小已不明显。     

流动注射停流-催化光度法测定环境水样中痕量Mn(Ⅱ)的研究

在碱性介质中,Mn(Ⅱ)对催化KIO4氧化镁试剂Ⅰ(对硝基苯偶氮间苯二酚)的褪色反应有显著作用。据此建立了测定痕量Mn(Ⅱ)的流动注射停流-催化光度法。优化了流动注射条件,Mn(Ⅱ)在2~10μg/L,10~160μg/L,160~1000μg/L范围内符合比尔定律,采样频率6样/h,检出限0.12μg/L,相对标准偏差(RSD)4.9%(n=6)。用于环境水样中Mn(Ⅱ)的检测,回收率为95.5%~102%。