圆柱绕流气动声的偶极子及四极子源法定量研究

以亚临界三维圆柱绕流的气动噪声为对象,研究声类比理论中偶极子及四极子源模型在预测低Mach数流动气动声的可靠性及准确性。使用大涡模拟(LES)得到非定常流场,并依据声类比中的Curle等效偶极子面源和Lighthill四极子体源模型,提取相应的声源数据,经Fourier变换得到涡脱落频率处的声源信息,进而定量预测圆柱绕流的气动声。结果表明:Curle模型的结果与实验结果吻合良好,Lighthill体源模型预测的准确性依赖于声源区域截断,不恰当的声源截断将导致错误的声场预测。      

介电弹性体发电实验研究

介电弹性体功能材料是具有优异性能的新型电场活化聚合物,特别适于针对低频、大变形的能量源而发电的场合。本文依据介电弹性体薄膜材料的结构特征,讨论了介电弹性体材料发电的基本机理,通过实验,分析了发电过程中弹性体材料面积大小对发电效率的影响,为介电弹性体材料在发电中的应用提供了依据。     

超声微电机的发展及关键技术

随着微机械、微电子技术的快速发展,毫米尺度的微型电机倍受重视,同时也对超声微电机提出了更高的技术要求。其中微型化、提高寿命及工作稳定性等是目前超声微电机研究中亟待解决的关键问题。本文分析了目前影响超声微电机应用的几个重要因素,提出了对应的关键技术及解决方案。     

圆柱及切割圆柱低Mach数绕流气动声辐射

以柱体绕流声辐射为研究对象,探讨低Mach数流动气动声定量预测方法。首先,理论分析Lighthill声类比理论与基于流体动力学压力对时间求导的扰动分离模型之间内在联系。其次,利用计算流体动力学对圆柱及其尾部切割后的亚临界流态绕流进行二维数值求解,分析两种湍流模型的流场计算效果。最后,分别使用声类比理论FW-H方程及扰动分离模型进行柱体绕流气动声辐射定量预测,分析声指向性及频谱特性。数值结果表明声类比理论与扰动分离模型预测的声辐射频谱相似,但前者的幅值略高;圆柱尾部切割使尾流脉动增强,导致声辐射变大。     

光学玻璃精密磨削表层损伤的检测技术

为实现光学玻璃高效低损伤的超精密磨削,须研究加工工艺对表层损伤的影响,发展不同工艺表层损伤的检测技术.在分析光学玻璃磨削损伤层特性的基础上,通过实验分析磨削参数对表层损伤的影响,研究工艺参数对表层损伤的影响规律;然后,采用纳米压入仪表征精磨加工损伤层的力学性能,基于纳米压入仪发展一种小尺度磨削损伤的检测技术.结果表明:...     

基于电活化聚合物的发电机设计与原理实验研究

为了缓解经济发展与能源及环境之间的矛盾,本文对电活化聚合物这种清洁、高效的新型能源材料进行了发电研究,仿真设计了基于电活化聚合物的发电装置,并通过实验验证了发电的可行性。     

新型纳米电热锅炉机械结构设计

为解决传统电热锅炉发热电阻纯度不高，功率因数小于1的缺点，本文通过对现有电热锅炉的原理研究和纳米电热材料的优势分析，将两者的优势整合，设计一款以纳米电热膜为加热元件的新型电热锅炉，并进行了机械结构三维造型。该新型纳米电热锅炉具有优异的物理稳定性，极高的电热转化效率和功率因数以及较大的功率密度     

强吸气旋转圆筒壁面湍流边界层建模及计算

提出了湍流边界层的一种简单、快速计算方法, 用以求解强吸气作用下旋转圆筒表面边界层流动. 首先, 理论分析了同心圆筒间的旋转流体运动, 外筒静止、内筒旋转且为多孔吸气条件. 强吸气情况下旋转流动主要表现为内筒壁面附近的边界层流动, 基于这一事实得到了周向速度分布的解析表达式. 其次, 通过引入新参数扩展Cebeci-Smith代数湍流模型, 使其能考虑流线曲率、壁面吸气、低Reynolds数效应等因素. 针对这些因素的综合影响, 采用解析修正和经验参数对模型进行调整. 同时, 基于Reynolds应力湍流模型的仿真结果, 校准代数湍流模型中的经验参数. 最后, 给出基于广义Cebeci-Smith湍流模型的旋转壁面边界层流动的迭代算法, 该算法适用于需要特殊迭代过程的轴向及周向流动均匀情况. 计算了不同旋转速度和吸气强度组合工况下的边界层流动, 其周向速度和湍流强度分布与基于Reynolds应力湍流模型的计算结果非常接近. 并且表明, 当Reynolds应力湍流模型数值模拟预测内筒边界层为稳定层流时, 该方法也再现了相同初始条件下的层流边界层.      

薄膜型丙烯酸弹性体伸缩发电实验装置设计

由于能源紧缺和环境污染的加剧,作为绿色能源的风力发电成为发展趋势之一。本文中设计了一种可用于风力发电的薄膜型丙烯酸弹性体伸缩发电实验装置,研究了利用丙烯酸弹性体由机械能向电能转换的机理并进行了验证。结果表明该装置可实现由薄膜型丙烯酸弹性体的伸缩来发电,具有高效、结构简单的特点。     

磁流变液沉降分析及可变浓度区剪切应力特性

针对磁流变液沉降现象及抛光过程中由于沉降导致的剪切应力不均匀、抛光压力不足的问题,采用参数辨识法和等效替代法研究沉降区域中可变浓度区的磁流变液剪切应力特性,通过实验方法获得了磁场强度、剪切速率、磁性颗粒种类对可变浓度区磁流变液剪切应力的影响规律.结果表明:在沉降区域中可变浓度区内,磁流变液的剪切应力随磁感应强度和剪切速...