单双泡空化噪声计算分析

基于由单双泡动力学方程和Lighthill方程创建起来的单双泡空化噪声模型,通过Matlab语言编程计算,分析了水中空化泡的初始半径、双泡间距、声压幅值、超声频率、双频超声等因素对空化噪声的影响.计算及分析结果表明:在相同的初始条件下,单双泡的空化噪声曲线有不同的形态,双泡产生的空化噪声远大于单泡;对于单泡,空化泡的初始半径、声压幅值、超声频率、双频超声对空化噪声均有影响,其中空化泡初始半径和声压幅值的影响最为显著,在双频条件下,两声压分量幅值相等时单泡空化噪声达到最大.对于双泡,初始半径和声压幅值对空化噪声影响很大,而超声频率和双频超声对空化噪声的影响几乎可以忽略.     

双频超声强化提取的机理

采用由40kHz槽式超声与25kHz探头式超声组成的双频超声装置进行实验．提出了双频超声的物理模型方程,利用碘量法研究了不同频率下超声的空化效应,并将双频超声应用于黄柏中小檗碱的提取过程．通过对物理模型的模拟计算得出：双频超声（25kHz＋40kHz）的空化概率高于单频超声;双频超声辐照碘化钾溶液,碘的释放量高于单频超声时的释放量;双频超声提取黄柏中的小檗碱,提取率为64．1％,高于单频超声的提取率．     

多频带通滤波器技术(英文)

结合笔者及其课题组多年来的研究成果,集中介绍了近几年出现的多频带通滤波器的设计和实现技术———为得到各通带频率和带宽都可控的多频滤波器,利用多通带谐振器设计双频及三频滤波器;为减小滤波器尺寸,利用阶跃阻抗谐振器设计双频及三频滤波器;为方便控制通带频率,基于枝节线加载谐振器设计双频及三频滤波器;为获得更好的带外特性和更多通带,基于组合谐振器设计三频及四频滤波器.文中最后介绍了基于多枝节加载谐振器的高阶双频滤波器的设计方法.在保持第一通带特性不变的前提下,该高阶双频滤波器的第二通带可以很方便地进行调节.     

非同频超声处理对红薯淀粉结构及性质的影响

研究了单频25,kHz、40,kHz及双频25,kHz+40,kHz超声处理对红薯淀粉结构及性质的影响.由扫描电镜分析图可知,超声处理能够使淀粉颗粒表面出现裂纹和不均匀孔洞,且双频超声作用效果最明显.由红外分析光谱可知,超声作用破坏了淀粉的结晶区和无定形区的相对大小,无定形结构部分增加,其尖峰衍射特征强度减弱,相对结晶度降低,与原淀粉相比,双频超声处理后的淀粉结晶度降低6.15%.Brabender曲线表明,淀粉经超声处理后黏度降低,双频超声处理后的淀粉峰值黏度比原淀粉降低12.08%.超声处理后淀粉的透明度、溶解度均提高,其中双频超声处理30,min时,透射比比原淀粉增加69.85%;双频超声处理60,min时,溶解度比原淀粉增加26.83%.单频25,kHz、40,kHz和双频25,kHz+40,kHz比较,双频超声处理对淀粉的结构和性质影响效果高于单频超声.     

基于DCB改正的BDS/GPS/Galileo多频单点定位精度分析

为了实现多频数据融合处理并有效抑制伪距硬件延迟对定位精度的影响,推导了多频标准单点定位的数学模型,给出了多系统双频/三频观测值组合情况下的DCB改正方法,并以5个MGEX监测站连续7 d的实测三频数据进行验证.结果表明,DCB改正后,BDS,GPS,Galileo系统观测值残差的标准差分别减小了74. 3%,66. 1%和71. 2%;单BDS三频单点定位点位精度提高74. 6%;单BDS双频单点定位与三频单点定位精度相当;相比于单BDS,BDS/GPS及BDS/GPS/Galileo组合单点定位精度分别提高了18. 9%和24. 6%,取得了三维3. 640和3. 385 m的定位精度.     

声场中气泡界面稳定性研究

声致空化广泛应用于表面清洁、生物成像和材料合成等领域,气泡的界面稳定性对空化作用效果有重要影响.考虑液体黏性和表面张力的影响,采用扰动法获得气泡径向运动控制方程的解析解,建立单/双频激振声场中气泡界面稳定性预测模型并求解,获得气泡振荡的临界半径.当气泡初始平衡半径小于临界半径时,气泡界面保持稳定;大于临界半径时,气泡界面失稳.在单频激振声场中,低频激振下气泡界面失稳的低阶临界半径在其共振半径附近,高阶临界半径不受频率影响,与同阶的高频激振下临界半径相当,给出了不同激振幅值下高低频的临界频率值.在双频激振声场中,分3种情况（即双低频激振、高频+低频激振和双高频激振）讨论声场中关键参数（即激振频率、振幅分配比和总的声压幅值）对气泡界面失稳临界半径的影响.     

水翼多模态的空化结构演化与空腔溃灭压力的耦合特性

采用可压缩的数值方法计算了不同空化数下绕流水翼的空化流场, 分析了非定常空化流动中空化结构的脱落模式、溃灭过程, 以及压力波的释放、传播及其与残腔的耦合特征. 结果表明: 可压缩数值模型能够捕捉局部腔体溃灭时压力波的释放、传播和回弹现象; 不同空化数下存在不同的腔体脱落、溃灭模式; 在特定的空化数下, 可能会在一个大的空化结构脱落循环周期内包含多个动力学演化过程, 空化结构的溃灭也会诱导多个压力脉动峰值, 并对剩余残腔总体产生抑制作用; 由凝聚激波诱导的残余腔体溃灭具有持续时间长、压力脉动幅值小的特点; 而大尺度云空化脱落腔体溃灭时释放的压力波持续时间短、脉动幅值大, 这些都可能造成机械结构振动和空蚀破坏.     

基于频谱分析方法的超声空化场三维重建及其分布

超声空化是声化学反应的主动力,采用水听器对超声清洗槽内的超声空化场进行定量测量,通过频谱分析对声场能量进行分离,并利用非线性能量来表征空化能量,再通过MATLAB软件对测量结果进行三维重建,该方法同时具备了定量性和直观性两种优势.同时,通过图形用户界面(GUI)对程序进行封装,增强了该方法的可操作性.基于此方法,进一步研究了液体中超声空化场的三维分布情况,并对其分布规律进行了探讨,从而为声化学反应提供了理论指导.     

镁合金熔体中超声空化泡行为的数值模拟

以超声空化理论为基础,应用Matlab软件对Rayleigh-Plesset方程进行了数值模拟计算,主要研究了不同超声条件(超声频率、声压幅值和空化泡初始平衡半径)对镁合金熔体中空化泡行为的影响,并且探讨了声压幅值和熔体主体温度对空化泡崩溃时的泡内温度和压力的影响.结果表明,较低的超声频率和熔体主体温度、较高的声压幅值以及小于或等于共振尺寸的空化泡初始平衡半径有利于超声空化效应.     

基于自适应阈值的北斗三频周跳探测与修复方法

针对单频多普勒积分法中周跳检测量噪声大,且动态环境下固定阈值不能反映实际周跳检测量噪声的问题,设计了北斗三频多普勒积分组合法,基于滑动窗口和高度角信息构建了自适应阈值模型;联合无几何相位法对北斗三频数据进行周跳探测,以解决三频多普勒积分组合法存在不敏感周跳的问题;采用空间搜索法对周跳组合进行解算,并遵循最小1-范数原则,对北斗三频周跳进行检验修复。实验结果表明：在动态环境下,自适应阈值降低了中、低仰角卫星的周跳误探次数,该方法可探测出包括1周在内的所有周跳组合并正确修复。     

基于北斗三频组合观测值的精密定位算法研究

北斗卫星导航系统可通过观测3个频率组合信号的相位值来获得定位信息。利用三频组合产生的频率具有组合噪声小和电离层延迟小的优点,可以有效地减少单频测量过程中产生的误差。在介绍三频导航观测模型和定位原理的基础上,利用三频载波相位观测值进行周跳探测,分析了导致模糊度产生的原因以及解算模糊度的3种算法,通过仿真,验证了利用无几何无电离层模型可以有效地实现对多频组合模糊度的解算。     

一种用Volterra级数分析含多个非线性元件振荡电路的新方法

本文提出了用Volterra级数分析含多个非线性元件振荡电路的一种方法,并给出了单频、双频、三频振荡时,计算振荡频率、基波幅度和高次谐波幅度的公式.该方法可使计算机辅助分析成为可能,适用于弱线性和中等程度非线性振荡电路的分析.     

污泥超声破解的最佳超声频率选择

超声破解是促进污泥厌氧消化的一项新技术,超声频率选择直接影响污泥破解效率和能耗.以污泥溶解性化学需氧量增加值和平均粒径为参数,通过多种低频超声破解污泥试验,得出最佳超声频率和组合方式.同时用热敏探头法分别测量蒸馏水和污泥中、不同超声频率下声强沿超声波反应器换能器轴线的分布,得出最强声强的超声频率为28 kHz.     

超声场-静电场协同防垢机理

使用自行设计的超声场-静电场协同防垢实验装置进行模拟蒸发实验,正交实验结果表明,在声强0.53W/cm^2、场强32kV/m时有很好的协同效果,防垢率为78.46%.碘释放法研究表明,在静电场中,超声空化增强.经过超声场处理后,过饱和溶液吸收超声空化产生的微观能量,缩短了CaCO3晶体的成核诱导期,加速了晶核的生成,使晶体稳定于文石的形态,悬浮于溶液中,不易沉积,达到防垢目的.     

双频超声强化对三七总皂苷提取的影响

采用双频超声（40kHz／25kHz）技术对三七总皂苷提取进行强化,选择乙醇质量分数、料液比、超声作用时间及提取温度因素进行正交试验,得出影响总三七总皂苷提取率的大小次序先后为：乙醇质量分数〉超声作用时间〉料液比〉提取温度,优选出双频超声提取最佳工艺条件：质量分数为80％的乙醇,超声作用时间为30min,料液比为1：20,提取温度为40℃．在这个最佳条件下试验,三七总皂苷提取率为82．41％．采用碘化钾溶液中碘的释放量来研究超声空化事件。结果表明：在相同的超声电功率下,双频超声释放碘的量远大于单频25kHz超声和单频40kHz超声释放的碘。     

钢液内超声空化气泡运动过程模拟

本文研究了的钢液内超声空化气泡的运动过程,即空化气泡壁不断膨胀、收缩乃至崩溃的过程。利用四阶龙格库塔法,并通过Matlab解出公式中关于t与R的数值解,来模拟以超声声压幅值、频率、空化气泡初始平衡半径及k值的变化对钢液内空化气泡运动过程的影响。计算结果说明钢液内的超声处理存在瞬稳态空化转化阀值。在低于和高于瞬稳态空化转化阀值的情况下,各种参数对空化气泡运动过程的影响均有不同的变化。稳态空化下,通过增大R0可在较小的超声波工作频率下,达到超声与空化气泡的共振,从而明显提高空化效果;瞬态空化下,大的Pa、低频、小的R0、大的k值（单原子气体）有利于提高空化效果。在实际的钢液内超声操作时,应根据不同情况调节各种参数配置,以控制空化效果。     

染色法测量超声空化场研究

简易、形象地评定声空化强度与分布是功率超声技术应用中的重要技术.本文利用染色法测量侧置换能器清洗水槽中声空化场,通过改变功率,对多种染色载板的染色效果加以比较,给出3种适合不同功率情形使用的染色载板,并提出染色法最佳观测时间和最佳观测方法.同时,研究了变频条件下清洗水槽中的空化分布.结果表明,连续变频下获得均匀的空化场.染色法能形象描述超声清洗设备和声化学反应器中的声空化分布,并且具有简单、直观、经济、可信度高的优点,是一种实际可行的声空化定性评价方法.     

宽温域条件下齿轮泵内流场空化强度的变化规律

针对-20～100℃的宽温域工作条件下齿轮泵空化强度存在差异的现象,利用Pumplinx软件将双联齿轮泵模型简化为单齿轮泵模型,对齿轮泵在不同温度下的空化强度进行研究.油液温度的不同会造成黏度的不同,而黏度变化导致齿轮泵困油腔压力波动幅值变化.根据空化产生机理,压力波动幅值的改变,会引起空化强度的改变.通过不同温度下空化水平的对比,总结出齿轮泵内流场空化现象随温度升高而减弱的规律.依据空化诱导振动理论,空化水平的改变会引起齿轮泵振动的改变,借助齿轮泵振动实验,验证了空化强度随温度升高而减弱的规律.     

基于加权平均PN互相关的DTMB单频网频谱感知

该文首次研究了中国地面数字电视广播传输标准(DTMB)单频网(SFN)的频谱感知问题,提出一种基于DT-MB信号独特帧结构的加权平均(WA)伪随机(PN)序列互相关的频谱感知算法。该算法充分考虑了单频网信道具有典型人为强多径的鲜明特征,以对多个互相关峰值进行加权平均处理结果作为频谱感知的判决统计量,与传统的基于PN互相关的仅取相关峰最大值处理作为判决统计量的方法相比,其检测性能从理论上分析更适合于单频网信道下DTMB信号的频谱感知。仿真结果表明,该算法在典型单频网信道(如广电7和广电8信道)下可获得显著的性能改进。     

超临界CO2流体中超声空化阈值的研究

为了研究超临界CO2流体中超声空化产生的可能性,根据超声空化阈值的基本理论和超临界CO2流体的物态数值,研究了超声空化阈值随空化泡初始半径、流体压力和温度的变化规律．结果表明：超临界CO2流体中超声阈值声压PB、阈值声强IB随空化泡的初始半径增大而减少;对超临界CO2流体,当压力较大或温度较低时,更容易产生空化;在空化泡初始半径相同的情况下,超临界CO2流体中的理论空化闽值比水中的理论和实际空化阈值均要低．