水轮发电机碳刷/集电环无载流与载流干滑动摩擦磨损性能研究

针对水轮发电机碳刷/集电环摩擦副磨损严重、打火和励磁电流不稳等现象. 在对常用碳刷(D172、E468e)磨损原因及影响因素分析的基础上，采用碳刷/GCr15钢球配副在Anton Paar Tribometer多功能摩擦磨损试验机上，研究干滑动条件下载荷、速度及电流密度对碳刷/GCr15钢球配副摩擦学性能的影响. 结果表明:碳刷/集电环摩擦副在载流与无载流时的摩擦磨损性能相差较大. 无载流时，D172和E468e两碳刷的磨损率均随载荷的增大呈现先减小后增大的趋势，在达到最小值时出现大转折，两碳刷磨损率变化趋势呈“U”字型. 无载流时D172碳刷磨损率远低于E468e，载流时则情况相反. D172碳刷无载流时磨损机理以磨粒磨损为主并伴有轻微黏着磨损，载流时碳刷除发生磨粒磨损、黏着磨损外还伴有氧化磨损. E468e碳刷在载流前后均为磨粒磨损. D172碳刷摩擦系数整体呈增大趋势，而E468e碳刷摩擦系数先缓慢增大随后逐渐减小，电流对D172碳刷摩擦系数的影响比E468e碳刷更明显.      

Jet Magnetically Accelerated from Advection Dominated Accretion Flow

A jet model for the jet power arising from a steady, optically thin, advection dominated accretion flow （ADAF） around a Kerr black hole （BH） is proposed. We investigate the typical numerical solutions of ADAF, and calculate the jet power from an ADAF using a general relativistic version of electronic circuit theory. It is shown that the jet power concentrates in the inner region of the accretion flow, and the higher the degree to which the flow advection-dominated is, the lower the jet power from the ADAF is.     

贝纳德对流产生的温差条件

在Boussinesq近似的基础上,忽略贝纳德对流扰动方程二阶和更高阶的扰动,建立速度场和温度场的扰动方程.通过无量纲处理得到控制贝纳德对流的超越方程,利用MATLAB求解超越方程,得到实验室产生贝纳德对流的参数,为贝纳德对流实验提供参考和指导.     

Davey-Stewartson系列的无色散化探讨

从Davey-Stewartson(DS)系列的定义和性质出发,按照标准的无色散方法,研究了DS系列的无色散(半经典)极限.利用整个系列的特征函数的WKB表示,在无色散极限下,得到了无色散DS系列的哈密顿-雅可比型的非线性Lax表示,给出了无色散DS系列的流方程.最后,通过两个例子验证了结论的正确性.     

氧化沟推流转轮速度对水流回流长度影响的数值模拟研究

氧化沟水下推流转轮是氧化沟中水流运动最主要的动力来源,转轮转速的大小对沟道内水流的流速以及流场结构有着重要的影响。在本文中湍流模型选用Realizable k-ε模型,并结合气液两相流模型,对氧化沟水力特性进行三维数值模拟,研究了转轮转速大小对氧化沟内直道段回流长度的影响。压力与速度的耦合采用SIMPLE算法,模拟自由水面采用了VOF(volume of fluid)法,采用了量纲分析法得到了在单一量变化时回流区长度与转速之间的关系式,并用数值模拟结果确定了各系数。该成果可为氧化沟工艺的运行与设计提供依据。     

不同亚格子模型在亚声速槽道流大涡模拟中的应用对比

湍流边界层流动是一种广泛存在于飞行器内部和外部的流动现象，是基础理论和模型验证的重要研究对象.能够捕捉大部分流动细节且计算量适中的大涡模拟（large-eddy simulation，LES）方法在湍流数值模拟中得到了越来越广泛的应用.文章基于格心有限差分方法，使用4阶紧致中心格式离散N-S方程无黏项，分别应用5种不同的亚格子（subgrid-scale，SGS）模型，即隐式，SM（Smagorinsky model），DSM（dynamic Smagorinsky model），WALE（wall-adapting local eddy-viscosity model）和CSM（coherent structures model），对Re = 3 000，Ma = 0.5的等温壁面槽道流动进行了大涡模拟研究.与实验值和直接数值模拟（direct numerical simulation，DNS）结果对比后发现，流场平均温度、平均密度等热力学量以及平均流向速度对亚格子模型不敏感，不适宜作为判断模型优劣的判据.亚格子模型在壁面附近的耗散越大，壁面摩擦速度以及阻力系数就越小.对于与速度相关的脉动量来说，不同模型得到的结果在壁面和脉动峰值附近误差比较大，中心线附近较小；显式模型结果在流向速度峰值处均高于参考值，而在展向和壁面法向速度脉动峰值处则均偏低.考虑显式的4种模型在壁面附近的涡黏系数分布，DSM和CSM曲线满足涡黏系数与无量纲壁面距离3次方成正比的分布规律，SM曲线斜率偏小而WALE曲线斜率偏大.      

超高压撞击流技术下制备破壁灵芝孢子的机理研究

在本研究的前期工作中,超高压超临界撞击流方法制备破壁灵芝孢子取得成功.为了进一步提高破壁率,本文研究了灵芝孢子在超高压撞击流下的破壁机理.从灵芝孢子粉破壁的过程出发,结合灵芝孢子粉的结构,分析了孢子在原料罐中及刚出喷嘴时孢壁的受力分析,超高压超临界流体气爆时孢壁的受力分析,以及孢子撞击靶板时的受力分析.分析结果表明:孢子在原料罐中承受超高压,产生开裂的起裂源.经过卸压气爆和超高速撞击,使得灵芝孢子破壁.研究结论可为工艺参数的优化提供重要依据.     

Attractor comparison analysis for characterizing vertical upward oil gas water three-phase flow

We investigate the dynamic characteristics of oil-gas-water three-phase flow in terms of chaotic attractor comparison. In particular, we extract a statistic to characterize the dynamical difference in attractor probability distribution. We first take time series from Logistic chaotic system with different parameters as examples to demonstrate the effectiveness of the method. Then we use this method to investigate the experimental signals from oil-gas-water three-phase flow. The results indicate that the extracted statistic is very sensitive to the change of flow parameters and can gain a quantitatively insight into the dynamic characteristics of different flow patterns.