低比转速离心泵气液两相流动的可视化试验及数值模拟

为研究低比转速离心泵内部气液两相流动的流型和气泡直径的变化规律,采用高速摄像技术对泵内部气液两相流动进行可视化试验,同时采用Eulerian-Eulerian非均相流模型和RNG k-ε湍流模型对泵内部气液两相流动进行数值模拟,得到不同进口气相体积分数φ_0下叶片表面中间流线气相体积分数随中间流线相对位置的变化规律。研究结果表明:当φ_0从0.4%增大到3.5%时,叶轮内部流型分别为泡状流、聚合泡状流、气团流和分层流,泵进出口压差损失逐渐增加;保持初始液相流量不变,当进气量由1 L/min增大到3 L/min时,气泡的平均直径由0.61 mm逐渐增大到0.85 mm;保持进气量不变,当液相流量由5 m~3/h增大到10 m~3/h时,气泡的平均直径由1.00 mm减小到0.82 mm;叶片压力面和吸力面中间流线上的气相体积分数从叶轮进口到出口先增大后逐渐降低,出口附近由于漩涡的存在而使气相体积分数略有增加,且随着φ_0增加,压力面的气相积聚区域逐渐扩大。     

降雨条件下厚覆盖层边坡的渗流特性

基于实际降雨资料及饱和-非饱和渗流理论,对算例边坡在设计降雨方案条件下的孔隙水压力变化、体积含水率以及暂态饱和区的发展与消散进行时间和空间上的研究。研究结果表明:在降雨过程中边坡表层一定深度内,孔隙水压力逐渐增大,降雨停止后,孔隙水压力缓慢降低;边坡表层体积含水率随着降雨时间的持续逐渐达到饱和含水率,并保持不变;当降雨停止后,体积含水率才开始沿着坡面向下逐渐降低;暂态饱和区是在边坡表层土体达到饱和并形成连通区域后产生的,滞后于孔隙水压力和体积含水率的增大;暂态饱和区在形成的空间顺序上表现为先坡脚及各级台阶处,后边坡坡面,而消散顺序刚好相反。     

均压气体对出筒空泡影响研究(英文)

采用数值方法对潜射弹道导弹带均压气体出筒非稳态空泡流进行了研究.基于连续性方程,动量方程,理想气体状态方程,均质平衡流空泡模型和Realizablek-ε湍流方程,并结合动网格技术,实现了潜射导弹带均压气体出筒过程数值求解.得到了出筒空泡的演化规律、形态特征和内部结构,分析了出筒加速度对空泡内部组的影响,提出了判定出筒空泡的稳定性依据,并与文献中的理论分析结果进行了对比验证.研究结果表明,出筒空泡组成是一个由以气相为主向以水蒸汽相为主的转变过程;出筒空泡的稳定性与气体的弹性系数β密切相关,当1≤β≤2.645时,空泡是稳定的,而当β≤2.645时,空泡将失稳.     

CuAlSe2在高压下结构、弹性、热学性质的第一性原理计算

本文中我们运用第一性原理平面赝势密度泛函理论,研究了四方晶体CuAlSe2的结构、弹性性质以及热力学性质。首先通过状态方程拟合找到零温零压时的平衡体积、晶格常数、体弹模量B0以及其对压强的一阶导数 。接着分析了相对晶格常数a/a0 、c/c0以及相对体积V/ V0随压强的变化趋势。我们也研究了弹性常数随压强增大的变化趋势,C11、C33、C12、C13随着压强的增大而增大,C44和C66确随着压强的增加保持一个平稳的值基本不变。计算也表明在15GPa以前CuAlSe2的弹性常数都满足力学稳定性,表明在15GPa以前都不发生相变,与实验结果相吻合。在零温零压下我们计算得到的弹性常数和体弹模量和其它理论值实验值都比较符合。然后根据准谐德拜模型,我们分析了热膨胀系数以及比热容随压强和温度的变化关系。最后我们分析了CuAlSe2晶体在零温零压和高压下的态密度图,简单了解了一下电子结构的变化情况。     

基于格子Boltzmann方法研究扩散作用对螺旋波的影响

基于格子玻尔兹曼方法的D2Q9模型,研究激发系统中扩散作用对螺旋波演化行为的影响.数值计算结果显示：保持系统其它参数不变,改变快变量的扩散系数Dy,系统中的螺旋波由圆形向方形转变且波臂变粗,系统能量随Dy的增大而逐渐减少,但总量仍然足以维持系统螺旋波稳定;保持系统其它参数不变,改变慢变量的扩散系数Dx,系统中可以演化出稳定螺旋波、小螺旋波和混沌态3种斑图,系统能量随Dx的增大急剧减少;当Dx＝0.24时,可观察到系统中长臂螺旋波排斥短臂螺旋波现象,Dx增大到一定值时,系统将由激发系统向振荡系统转变.     

固体体积弹簧测量秤

测量不规则固体的体积,在初中物理课本上是用量筒排水法来测定的,如果被测固体体积较大,则就要使用大量筒来进行测量。而大量筒的内径增大,因而量筒每格刻度数值所表示的体积数也就增大,这样测量固体体积的误差也就增大。如果要求测量精度很高时,使用量筒排水法显然就不行了。在创新课上,老师讲授“缺点改正发明法”后,我就想起了量筒排水法测量固体体积时的误差问题,如何才能提高测量精度呢?我能改正它的缺点吗?于是,我就回忆起阿基米德定律,当被测固体全部浸没水中时,它所受到的浮力F浮=ρ水·V排,V排和物体的体积完全相等,即V排=V物。…     

基于氧化锌原胞的晶格优化方法研究

以氧化锌原胞的晶格优化为例,比较VASP计算程序包中2种晶格优化方法的差异:一种是状态方程拟合法,先设置参数ISIF = 2,保持晶格体积不变,优化离子位置,对体积进行缩放计算得到能量与体积之间的关系图(E-V关系图),然后通过Brich-Murnaphan状态方程(BM状态方程)拟合E-V图得到平衡体积,最后通过平衡...     

水的蒸汽压和蒸发焓的简易测定

这个实验装置是在文献[1]装置(见图1)的基础上改进而成的,可作为学生的普通化学实验。一、原理如图2所示,在倒立量筒内封闭一定量的空气,用注射器调整使量筒与玻璃管两边的液面相平,此时量筒内水蒸汽与空气的总压力(P_水 P_空)就等于室内大气压P_外。在0℃附近,水蒸汽的分压P_水可以忽略不计,即可认为此时P_空=P_外,根据此时量筒内空气的体积V、温度T和室内大气压P_外,可由公式PV=nRT求出封闭在量筒内的空气摩尔数n空。当温度变化时,n空不再变化,因而可求得不同温度下量筒内空气的分压P_空,进而由P_水=P_外—P_空即可得到不同温度下水蒸汽的饱和蒸汽压P_水,再根据克劳修斯—克拉贝龙方程lgP=-(△(?)_b)/2.303RTB,作出tgP～(1/T)图,由直线斜率可求得水的蒸发焓△(?)_b。     

采样控制系统中稳态误差与采样周期的关系

分析了采样控制系统中稳态误差e_sr与采样周期T的关系。当采样开关后有零阶保持器时,e_sr与T无关;当采样开关后无零阶保持器且采样时间τ保持不变时,e_sr随T增大而增大。     

旋转填料床用于易溶气体吸收的传质性能研究

利用离心传质分离装置－旋转填料床,对易溶气体吸收过程的传质性能进行了实验研究。对于含少量氨的空气其中氨被水吸收的总气相体积吸收系数随气相流速的增大而增大。在一定的转速范围内,气相流速不变时,吸收系数随转子转速的增加在一定的转速而增加。同时得出与重力场吸收相当的传质单元高度。     

用气相色谱最佳分离条件的特征值rt0／β确定GC／MS的操作条件

作者从理论和实践上证明了在检测器、载气及色谱柱参数不同的条件下，通过改变死时间ｔ０和升温速率ｒ，保持特征值ｒｔ０／β不变，能达到气相色谱图与气质联用仪总离子科一致的。     

分子动力学模拟高压下铁的相变

采用分子动力学(MD)方法,结合原子间多体势函数,模拟了bcc铁(α-Fe)在高压下向hcp铁(ε-Fe)转变的过程,并与实验数据进行了比较.系统的压强通过计算维里压强获得,并通过Berendsen方法进行调整和改变.还采用相同的原子间势模拟bcc和hcp两种不同结构的铁,对高压下铁相变的机制和相变压强进行直接的计算和模拟,以对采用的原子间势进行更严格的检验和修正.模拟计算得到超高压下(＞15 GPa)两种结构的P-V曲线图以及hcp铁的c/a值等相关结果,都与实验结果有较好的符合.而在较低压下(0～15 GPa)P-V关系中常用的铁的原子间势对bcc铁仍有很好的模拟效果,而对hcp铁则效果不是很理想.因此,铁的原子间势还有待进一步改进.     

高温水蒸汽对裂化催化剂重金属污染的钝化

对共Y-15平衡剂进行了模拟工业条件下的不同温度、压力和时间的水蒸汽钝化处理,考察了其钝化效果,并与锑钝化剂的钝化性能作了比较。结果表明:经高温水蒸汽钝化后,氢产率、焦炭产率明显降低;汽油产率有所提高,微活性指数下降缓慢,其钝化效果无论是从活性还是选择性上都优于锑钝化剂。平衡剂经一定条件的水蒸汽处理后,可有效地抑制沉积在催化剂上的金属Ni的脱氢生焦性能,而本身活性不至于有明显改变。     

自动活塞器的工作原理与应用

射流控制自动活塞器由一只活塞和气缸等组成(见图)。活塞气缸装在储气筒的排气孔上(即原来安全阀的位置)。气源由排气孔进入活塞气缸,推动活塞向上推进工作,然后调节好弹簧压盖,再调节好螺帽1离按钮的高低适中,使它达到所需要的最高工作压力时顶杆顶着关闭把钮,便于电动机停止工作后把气源慢慢放掉,并使活塞弹簧也逐渐恢复强度,推     

典型活塞换能器声场分布及其指向性

为了比较分析形状各异的声源声场分布及指向特性,利用瑞利积分和加法定理,计算出5种典型活塞声源辐射声场的远场声压分布和指向性函数,分析了辐射频率和几何尺寸对指向性的影响,并采用MATLAB进行二维及三维的仿真模拟。结果表明,方形(环)活塞的指向性要好于等面积的圆形(环)活塞的指向性;在活塞尺寸不变的情况下,频率增大,所有形状活塞换能器指向性均增强;当频率和外径不变时,内径尺寸对环形活塞指向性影响较小;当频率和内径不变时,外径越大,环形活塞指向性越好。     

海水压力调节器性能分析

海水压力调节器是鱼雷等水下航行器中海水供应系统的重要部件之一,其输出压强与流量应符合动力系统总体设计的要求.海水压力调节器由调节阀和单向阀等组成,通过力平衡快速地调整调节活门的位置,保证输出压强稳定且输出流量符合要求值.海水压力调节器位于海水泵后,对贮舱和三组元比例控制器的海水进行压力调节,以保持推进剂的贮舱挤代压强和作为三组元之一的海水压强在鱼雷整个工作过程中基本不变.同时,根据推进剂供应系统流量的变化,自动调整其输出流量,使之与推进剂体积流量相匹配.     

介质阻挡放电中水电极电导率对放电的影响

采用双水电极装置,在介质阻挡放电系统中,首次对水电极电导率对放电系统的影响进行了研究.实验测量了不同电导率下(电导率在2.8～10 000 μS/cm范围内)的介质阻挡放电特性的变化规律,经分析发现:放电的击穿电压随电极电导率的变化而改变.电导率较小时,击穿电压随电导率的增大迅速地减小,电导率大于10 μS/cm时,击穿电压基本保持不变.不同电极电导率下,击穿电压附近的斑图类型不同,其随电导率增大的变化规律与电导率保持不变时升高电压斑图的演化顺序具有一致性.放电回路的总电导与电极电导率的变化不成线性关系.     

螺钉连接固定结合面匹配设计研究

为改善机床固定结合面的实际接触状态,对螺钉结合面压强分布的影响参数及影响规律进行了研究。通过建立的单螺钉连接结合面接触分析模型,获得了结合面的接触压强分布。通过改变结合面的设计参数,来实现螺钉有效影响半径、有效连接区域的最大化,得到了被连接件厚度与螺钉直径的匹配关系,以及相邻螺钉的最大间距。采用压强沿连接孔径向的高斯型分布曲线,对结合面压强分布规律进行了参数化表征和分析,分析结果表明:预紧力的增大可使压强值呈线性增大,但不改变压强分布趋势及分布范围;被连接件厚度的增加使压强分布由集中向均化分布过渡,但效果则逐步减弱;当螺钉直径增大时,结合面压强分布半径增大,当径向距离为螺钉直径的0.8倍时,压强最大。     

水工质微波等离子推力器喷管流场及推力性能研究

采用Delaunay方法生成三角形单元的非结构网格离散计算区域,利用格心有限体积法对水工质微波等离子推力器喷管流场和推力性能进行了数值模拟.揭示了水工质微波等离子推力器喷管的流动规律.研究结果表明:在喷管入口压强为0.35 MPa时,增加工质气体的总温,可以提高推力器的比冲,同时推力的变化很小.在收敛角和扩张角不变的情况下减小喷管喉径,能够略微提高推力器的比冲.而推力器腔体内压强变化很大.保持喷管喉径和出口直径不变,在喷管扩张半角从10°增大到40°的过程中,推力器的比冲和推力先增大后减小;扩张半角为17°时,推力器性能最佳.     

新型机床高效率晶体管冷液泵

机床进行金属切削时,刀具和金属加工件会产生高温发红,这就需要用冷液来冷却。目前多数采用电动机带动,离心泵或齿轮泵供液冷却。我厂在各级党委领导下,以工人老师傅为主体,组成工人、领导干部、技术人员三结合小组,成功地制造了晶体管单阀冷液泵。工作原理:当绕在缸体外的线圈通电时,产生一个磁场,吸引缸内圆桶状的金属活塞向上运动,由于活塞中的阀珠被阀簧顶在阀座上,阀门关闭,所以进液管内的空气数量没有增加,体积却突然增大,相应压强减少,在外界大气压的作用下,冷却液通过进液滤网升入进液管。停止对线圈通电,磁场消失,在释放弹簧作用下,活塞向下运动,这时进液管面上的