“红外光幕”系统使任意汽车实现低价多点触控功能

尽管越来越多的汽车仪表板上出现了触摸屏控制设备,但基本与经济型汽车无缘。这一情况或许会得到改变。Continental发布了一套"红外光幕"(infrared curtain)系统,可以在任意汽车上实现价格低廉的多点触控功能。这一红外光幕系统的主要部件是一个方框,方框相邻的两边为一系列LED灯,另外两边则是一系列的光电二极管。     

水中孤立气泡对声波的耗散作用

本文从气泡壁面线性运动方程出发,对水中孤立气泡的声耗散机理进行了分析。结果表明:气泡对声波具有明显的耗散作用;耗散作用由声散射和声吸收两部份组成;热传导在气泡对声波的耗散作用中起决定性作用;气泡处于谐振时,对声波具有最大的耗散作用。     

海洋大气间气泡的气体输运

研究球形小气泡在理想流体的波浪场中的气体扩散过程,把小雷诺数下均匀来流绕流球形气泡的气体交换结果与气泡运动方程耦合在一起进行求解．讨论了溶解于水中的气体浓度、波浪、气泡半径、气泡初始深度对单个气泡气体扩散量的影响．由于气泡云对气体的输运,溶解于水中的气体可出现过饱和状态．对１０ｍ／ｓ风速下气泡云的气体输运量进行了计算,得到水中Ｏ２的过饱和度可达１．８９％～３９２％,与实际观测值一致．     

流向磁场下球形气泡绕流的线性稳定性分析

电磁冶金中氩气通常作为动力和载体将脱硫剂、脱氧剂吹入到液态金属中,因此存在磁场环境下气泡在液态金属中自由运动的问题,而绕流作为自由运动的特殊形态,是研究自由运动问题的第一步.本文通过有限元方法研究流向磁场作用下球形气泡绕流的全局线性稳定性,讨论基本流对时间-方位角模态小扰动的响应,发现了8个不稳定的驻定模态,并绘制它们在Re-Ha参数平面的中性曲线.结果显示方位角波数m=1的驻定模态首先导致第一次常规分岔,该模态已被广泛证实为轴对称绕流中最不稳定的模态,使轴对称尾迹转变为由一对反向旋转涡组成的单平面对称尾迹.同时第一次分岔的中性曲线展示磁场对球形气泡绕流先失稳后致稳的作用.后续分岔依次由定模态导致.这些分岔为认识磁场环境下气泡绕流的尾迹结构提供重要的参考价值.     

水下近距/接触爆炸加载下圆柱壳结构动态响应行为试验研究

为加深水下近距/接触爆炸加载下圆柱壳结构动态响应行为认识,设计典型圆柱壳结构模型,开展了水下近距/接触爆炸加载下圆柱壳结构动态响应光电联合测试,获得了冲击波、气泡与圆柱壳结构相互作用高速光学物理图像、动态应变、超压载荷、毁伤模式等试验数据。通过高速光学物理图像和三维激光扫描毁伤形态的分析,给出了冲击波、气泡与圆柱壳结构相互作用物理过程及最终毁伤模式;通过动态应变的分析,给出了圆柱壳结构迎爆面和背爆面在加载过程中应变拉伸压缩转变和响应阶段的划分;通过超压载荷的分析,明确了装药爆轰完全性以及接触爆炸加载下结构吸能对超压的影响。研究表明：爆距的变化会显著影响圆柱壳结构的毁伤形态,近距加载下圆柱壳结构主要呈现塑性大变形,接触加载下圆柱壳结构主要呈现撕裂破坏;近距加载下圆柱壳结构迎爆面空化区的形成及溃灭形成的二次加载毁伤效应不容忽视,值得深入研究;研究成果可为水下近距/接触爆炸加载下圆柱壳结构毁伤评估提供参考和依据。     

气泡对管中流动液体产生阻力的分析

1 引言 液体在细管内流动时,若管中出现了满径向的气泡,气泡对液体的流动要产生阻力,当气泡达到一定数目后,有可能将管子堵住,这种现象称为气体栓塞.     

冰体内气泡缺陷特征的“机器视觉”无损检测方法

内部气泡对冰的力学性能影响较大,为深入了解气泡缺陷特征,通常采用切片的方式来观察冰体内部气泡分布,但需从整个冰体中切割取样,并且观测过程会彻底破坏样品。本文基于光的散射原理,设计了可控移动片光源倾斜入射和垂直图像采集的光路系统,发展了冰中缺陷特征的高效率定量无损检测方法。实验利用气泡对光源的散射现象提升了相机对冰体中气泡的辨识度,根据片光源的移动速度和气泡散射存在时长得到垂直冰面方向上气泡的尺寸,最终实现了对冰中气泡三维位置信息的准确采集。本文首先通过对透明亚克力材料中已标定形状和三维位置气泡缺陷的实验测量,验证了方法的可行性。然后对含气泡冰体进行测量,分析得到了冰体中气泡形状、位置分布、数量以及体积分数等信息。本文实验方法为非接触式测量,不会对冰体造成破坏,因而不会对同一冰样的后续使用产生影响。本文所得结果可为冰的力学性能研究以及透明材料的无损检测提供帮助及参考。     

壁面约束对裙带气泡动力学的影响

基于流体体积法(volume of fluid,VOF),数值模拟了装满黏性液体的圆柱形汽缸中的裙带气泡的浮升运动,研究了侧壁面约束对裙带气泡浮升动力学的影响.用雷诺数(Re)、韦伯数(We)、长宽比(χ)、裙带厚度(T/d)和裙带长度(L/d)等参数来表征不同约束比条件下(1.1≤Cr≤10)裙带气泡的运动和变形特性,分别在全局参考系和局部参考系下分析了壁面对气泡内外流场的影响.模拟结果显示,当Cr≥8时,裙带气泡的行为特性与在无界流域条件下的情况相当,可视作壁面无关的.当Cr8时,壁面对裙带气泡的浮升速度和形状演化有显著影响.随着壁面的靠近,裙带气泡受到的阻力增大,造成浮升速度下降.约束比降低使裙带厚度增厚而长度变短直至裙带消失,裙带气泡受挤压而被拉长并逐渐变为椭圆球帽形最后到子弹形.相反,约束比增大时,裙带气泡尾流效应增强,气泡边缘处流场产生明显的循环流动(涡环),促使裙带的形成.研究表明壁面会加剧裙带气泡产生破碎,印证了前人的推断.模拟结果与已有的经验公式吻合良好,分析了前人公式的适用性.     

三维双气泡融合的格子Boltzmann模拟

针对基于自由能模型的格子Boltzmann方法,推导D3Q15格子模型对应的平衡态分布函数;采用该模型模拟双气泡的融合过程.结果表明,气泡的融合不仅与它们之间的初始间距有关,还与表面张力有关.表面张力越大,气泡融合的临界距离也越大.此外,研究气泡融合速度与初始间距、表面张力及粘性系数的关系.     

Phase Transition in Acoustic Localization in a Soft Medium Permeated with Air Bubbles

Propagation of an acoustic wave in a soft medium permeated with air bubbles is theoretically investigated by using a self-consistent approach. The soft medium is assumed to be viscoelastic to estimate the effect of acoustic absorption on the acoustic localization in such a medium. The oscillation phases of bubbles are examined by employing a phase diagram method. A collective oscillation of the bubbles is observed once the acoustic localization occurs, which is known as a phenomenon of ＇phase transition ＇, and such a phenomenon persists as we manually increase the viscosity factor of the soft medium. Therefore it is proven that the phenomenon of phase transition may serve as a unique criterion to effectively identify acoustic localization in a bubbly soft medium even in the presence of viscosity, and the directions of the phase vectors help to determine the extent of localization. This is of practical significance for experimental research studying the acoustic localization in such a medium, for which the presence of viscosity generally causes great ambiguity in distinguishing the effects of localization and acoustic absorption.