扩散燃烧流场的PIV测试方法探讨

由于能提供高时空分辨率的瞬时流场信息,二维粒子成像速度仪(PIV)已广泛应用于燃烧流场的测量.本文利用PIV对甲烷同轴射流扩散燃烧的流场进行了测量,针对测量中出现的示踪粒子导入、火焰发光干涉、光强不均、数据处理等问题进行了分析和实验,获得了有效的解决办法和满意的测量结果.     

双头部燃烧室两相燃烧流场数值研究

本文在贴体坐标系下对双头部火焰简内三维两相紊流燃烧过程进行数值模拟,采用代数雷诺应力模型模拟紊流粘性、EBU-二阶矩模型模拟燃烧反应速率、六通量辐射模型考虑热辐射对燃烧流场及火焰筒壁温的影响.分别运用颗粒轨道模型与颗粒随机轨道模型研究燃烧室内气液两相流动与燃烧过程,将所得出口温度分布与实验结果进行比较,均较为相符.     

新型应变式高膛压测试系统研制

 根据电子测压器的特点,以测压器的端盖作为弹性敏感元件,研制出了一种新型的集测压器壳体与传感器于一体的应变式高膛压测试系统。利用厚板变形理论,对电子测压器壳体的力学特性进行了理论分析,并利用ANSYS对壳体的应力、应变分布及弹性敏感元件的模态进行了仿真模拟。50～550 MPa静压标定实验结果表明,该测试系统的线性误差为0.62%,基本误差为4.6%,灵敏度为2.231 3×10^-12 Pa^-1,压力测量范围可涵盖0～600 MPa;动态实验结果表明利用该应变式测试系统测量高膛压是准确可行的。     

射流压力和高度对环量控制涡轮叶栅性能影响

采用商业软件ANSYS CFX针对将柯恩达效应应用于燃机涡轮的可行性进行了探索,得到了不同射流总压和射流口高度时的环量控制叶型涡轮叶栅的二维流场和气动性能。结果表明:环量控制涡轮叶栅在射流总压不太高的条件下,就能够达到并超过原型叶栅的性能水平,射流总压的变化直接影响叶栅性能;射流口高度对叶栅性能的影响主要体现在其对射流速度的影响,在射流口较小时比较明显。     

矩形通道内横流喷雾掺混流场的实验研究

应用PIV系统对矩形通道内横流-喷雾掺混过程中液滴沿横流方向的流场进行了实验测量.分别获得了单喷嘴和双喷嘴下横流掺混中的流场结构,以及液滴的水平速度分布.横流作用下,液滴的最大水平速度为横流速度的两倍左右;反旋涡对降低了液滴的水平速度,提高了液滴在横流中的停留时间.双喷嘴条件下,横流截面上的液滴密集区域呈狭长的三角形,...     

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。     

低成本改进一种简易测定水的汽化热实验装置

针对大学物理实验手动测定水的汽化热装置存在蒸汽冷凝严重、冷凝水混入量热器、蒸汽温度测量不准确从而导致较大系统误差、影响实验教学效果的问题,本文对实验装置结构进行了适当改进,通过自制四口瓶蒸汽过滤器代替传统简易蒸汽过滤器,对实际蒸汽温度进行了测定,从而降低了系统误差;通过在蒸汽输气管上加装可调温电热加热套,减少了水蒸气冷凝对实验结果的影响.实验结果表明,该改进装置稳定可靠、成本低且测定精度高,可以使测量结果与公认值的相对偏差从未改进前的10.4%降低到3%以内.     

基于深度学习的流场时程特征提取模型

特征识别是流体力学的重要研究方向,然而在中高雷诺数情况下物体的尾流流场复杂,难以通过传统方法实现特征的提取与识别.深度学习理论与技术的不断发展为复杂流场特征的识别提供了新方法.基于流场时程数据的深度学习模型,本文研究了4种模型对尾流场特征提取与识别的精度,得到了针对流场时程特征提取的高精度新方法.结果表明:所提出的模型能够识别尾流物理时程的不同特征,并通过流场时程实现了目标的外形识别,验证了方法的可行性;同时结果表明基于卷积运算的深度学习模型精度高,适用于流场时程数据的特征分析;深度学习网络结构更深、层间结构复杂的残差卷积网络识别精度最高,是尾流时程分析的高精度算法.本文所提方法从流场物理量时程的角度对流场特征进行了提取与识别,证明了深度学习方法具有较高的识别精度,是研究流场特征的重要途径.     

二维谐振腔内声流的气-动格式模拟

在利用气-动格式模拟谐振腔内非线性声振荡行为的基础上建立了声流分析的气-动格式模型,并模拟了声谐振腔内的二维瞬时流场及平均流场(声流)。重点研究了有限振幅非线性情况下,激波对轴向速度、径向速度及流场的影响,进而分析了速度反转、涡流、不规则Rayleigh流等非线性现象形成的原因。     

汽车排气消声器的正向设计研究*

本文以实现汽车排气消声器的正向设计为目的,提出消声器的开发思路:首先采用从分析设计目标到确定总体方案,再到具体设计的路线,结合Virtual.Lab Acoustics、GT-Power和Fluent等数值分析软件与发动机台架试验。然后以主消声器的设计为主,副消声器的设计为辅;以声学性能为主,流场及其他性能为辅。再通过对消声频率的分析,逐级设计消声结构并进行组合、验证和改进,并在与企业提供的消声器方案进行对比后初步判断设计方案的可行性。最后通过实验验证了消声器设计方案的综合性能达到设计目标,表明了本文提出的消声器正向开发思路的合理性,在汽车排气消声器的设计开发上具有实用价值。