数字粒子图象速度测量原理与实现方法

阐述了一项在现代流体力学研究领域中的应用图象处理技术－ＤＰＩＶ的实验原理及实现方法。ＤＰＩＶ将图象获取和图象处理技术运用在流体研究中,成功地实现了对流体速度的整场测量,实现了流体测量从点测量到场测量的突破,对于研究流体的非稳态性质有着十分重要的意义。     

应用液晶粒子测量液体温度场

液晶粒子测量流体温度场是一种新型的测温方法．该方法以微囊化的胆甾型液晶为温度传感器，与图象处理技术相结合，可同时获得温度场和速度场．本文综述了这种测试技术的实验系统，历史发展，测温原理和率定方法，并对该技术在实验中可能产生的误差进行了分析．强调了此方法应用于流体温度场测量的优越性，认为这种实验方法必将在传热传质等问题的研究中发挥重要作用．     

一种新的喷雾场测试技术

提出了一种新的测试技术－激光干涉层析技术，阐述了这种技术测量任意非轴对称三维瞬变喷雾浓度场与温度场的理论，指出了三维场的测量必须在多个方向上获取全息干涉图这一干涉层析术的特点。提出了一系列独特的全息干涉图的图象处理方法，首次对瞬变喷束两油束交叉区的三维温度与浓度分布进行了实际测量。     

运动气泡近界面上颗粒速度分布的理论分析和实验测量

利用边界层理论和近似分析方法,从流体在界面上的边界层分离问题入手,推导了非定常流动情况下运动气泡近界面附近颗粒的速度分布,其与由数字相关图象处理技术进行的颗粒成像测速所得的实验测量结果比较吻合。     

数字图象处理技术测量浓度场的实验研究

本文用示踪物质模拟污染物在水体中的扩散特性，拍摄得到典型排放方式下浓度场的图象，进而利用数字图象处理技术处理得到浓度场的等浓度线图，直观地表示出示踪物质的浓度分布状态，可为污染物扩散规律研究及水环境质量评价提供必要的依据。同时,本文的实验也表明利用数字图象处理技术进行水体污染物浓度场测量的可行性，具有广阔的发展前景。     

二维网状形态的一种全自动定量分析方法及其在鸡饲料开发研究中的应用

综合运用Q-900型定量图象分析仪的图象分析自动控制技术、灰图象处理技术、二值图象处理技术和图象测量数据的脱机处理技术,提出了一种二维网状形态的全自动定量分析方法,并把其用于鸡饲料开发研究中,自动、快速和较精确地解决了鸡的甲状腺组织形态的定量比较问题,结果较满意。     

一种新的焊接残余应力测量方法

应用数字散斑相关方法对平板板边堆焊焊接头残余应力进行了测量,探讨了该方法测量焊接残余应力的可行性。试验表明,数字散斑相关方法测量焊接残余应力是可行的,其应变测量灵敏度与图象处理系统的象数分辨率有关。采用高分辨率的图象处理系统,可望实现焊接接头残余应力的精确测量。     

面部三维形状的光波调制图象测量方法

提出了一种图象光波调制三维形状全场数据的测量方法，该方法尤其适用于人面部这类光滑曲线面的无接触测量场合，并且在精度，速度，智能化方面具有很强的适应性，结合图象处理技术，可构成自动化较高的实用测量系统，文中对方法的原理及系统的构造了进行了论述，并给出了测量实例。     

三维光弹数据的采集及处理

本文介绍用数字图象处理技术解决三维光弹数据采集及处理的一种方法,重点在于介绍所用的数字图象处理及分析算法。文中介绍了两种数据采集方法,给出了由这两种方法得到的结果,并把这两个结果与传统方式采集数据得到的结果进行比较。比较结果三者相当吻合,从而表明了数字图象处理技术在三维光弹数据的采集和计算方面的巨大潜力。     

应用数字图象处理技术对潮汐流动中排放特性的研究

应用数字图象处理技术对潮汐环境中的污染物排放特性进行研究,通过实验室水槽模拟了潮流中的排放特性,揭示了憩流污染云团现象,提出排放近区的流动可分为三种状态,即憩流双回流状态,过渡不稳定状态及相对稳定状态,将数字图象处理技术应用于环境水力学领域,并进行流场和浓度场的测量,这一尝试的成功对沿海水域的水环境实验研究及以此为基础的数学模型研究具有十分重要的意义。     

直流电提高采收率技术研究

本文初步建立了外电场作用下缝洞介质内单相渗流的数学模型, 推导了有限元方程的数值模型。利用COMSOL Multiphysics软件研究了外电场作用下缝洞介质的渗流机理,给出了外电场作用下缝洞中速度分布,结果表明电场能有效增加缝洞中流体的速度。研究结论为采用直流电场方法提高缝洞介质的采收率提供了一定的理论基础,对于应用外加直流电场方法提高采收率也具有一定的意义。     

两种导叶设计方法对液-液旋流器的流场影响的数值模拟

为了高效低阻地处理油水分离后产生的含油污水,采用两种不同方法(气动法和几何法)设计了液-液旋流器的导叶结构。并利用Fluent软件对两种结构的旋流器内流场进行模拟,着重分析了旋流器内速度场、压力场以及剪切强弱。结果表明气动法导叶的旋流器相较于几何法导叶的旋流器具有以下特点:切向速度和轴向上行速度峰值较大,导叶对流体的控制性好,无脱流现象产生;静压的径向压力梯度较大,但总压的轴向压降较低,即能耗较低;湍流强度较低,剪切应力峰值略高。因此气动法导叶的加速和控制流体转向能力较好,可以产生较大的离心力,同时产生的湍流场各向异性较弱,有利于降低液滴破碎的可能性,提高分离效率,具有较好的应用前景。     

基于CFD的客车空气动力学分析

为了解决客车在高速行驶时,气动阻力急剧增加,耗油量增加的问题,针对某国产大型客车的简化模型及改进模型,应用计算流体力学原理和方法对模型的外流场进行了数值模拟,得到了两种客车模型的表面压力分布、速度矢量分布以及气动阻力系数等气动特性.对比分析表明:增大前围与顶部的圆角可以降低客车气动阻力,但是对后部流场影响很小.     

影响油气运移的应力场温度场渗流场耦合的连续介质模型

分析了岩体地质场、地应力场、地温场、地球化学场以及流体渗流场等对油气运移的影响。结合含油气盆地的演化规律和岩体的结构特征，研究了多孔连续介质体系内流体（包括油、气、水）与岩体相互的力学作用关系。提出了连续介质体系内流体渗流场、岩体地应力场和地温场耦合的非线性动力学模型。     

强化对流传质的物理机制及其控制

根据对流传质强度与流体中存在的各种内场及其外场的关系，阐明了降低浓度边界层厚度、增加流体扰动和增加近壁面速度梯度的强化对流传质方法的物理机制，其本质是控制流体中内场及其外场之间的相互协同。进一步给出了强化传质场协同控制方法，以此可指导发展强化对流传质单元的新方法。     

空化和空蚀机理及其影响因素

对空化和空蚀现象的机理和影响因素进行了综合论述，包括空化初生、空化数、空化初生影响因素、空蚀破坏机理、空蚀试验方法、空蚀影响因素、空化噪声等，为进一步深入研究和应用空化空蚀现象打下基础     

影响油气运移的应力场地温场渗流场耦合的双重介质模型

地应力场、地温场和渗流场是影响油气运移的主要因素。以此为基础,研究了含油气盆地双重介质体系内流体与岩体相互的力学作用关系,提出了双重介质体系内渗流场、岩体地应力场和地温场耦合的非线性动力学模型。     

阳极焙烧炉燃烧室三场动态仿真

采用计算流体力学、传热学与燃烧学的原理和模型,利用英国ＡＥＡ公司开发的一种实用流体工程分析软件ＣＦＸ－４．１Ｃ在ＤＥＣ－Ａｌｐｈａ２５０工作站上进行计算,得到了阳极焙烧炉燃烧室中的准动态流场、温度场和浓度场,为阳极焙烧炉结构和操作参数的优化提供了较准确、快速且经济的研究手段．     

Field synergy principle of heat and mass transfer

Simultaneous heat and mass transfer widely exists in nature and engineering, and it is of vital importance to enhance heat and mass transfer efficiency. In this paper, field synergy equation of heat and mass transfer is derived from its energy equation. Results show that the total transferred heat （including the conducted heat and the heat transferred by mass diffusion through the heat transfer interface） is determined by the values of fluid velocity and enthalpy gradient as well as the value of synergy angle α of velocity vector and enthalpy gradient field. Decreasing the value of α enhances the heat and mass transfer. This means the higher the synergy of velocity vector and enthalpy gradient field, the higher the total transferred heat. By the synergy principle of heat and mass transfer, some methods may be developed to improve the heat and mass transfer efficiency.     

基于计算流体动力学法的风场模拟和流/固耦合问题

介绍了计算流体动力学（CFD）方法中的各种湍流模型和数值求解方法,阐述了流/固耦合问题的描述方法与求解策略,分析了强耦合算法和弱耦合算法、流场和流/固耦合研究中的网格生成与更新技术,以及耦合界面的信息传递方法,指出了其网格建模中存在的一些难题.