多径传播的水声信号模拟研究

对海洋水声信道特性进行了分析，阐述了中远距离浅海声环境多径效应的形成机理，构造了适合于计算机实时模拟的水声数据信号数学模型。用计算机模拟实现了通过调节发射信号载波频率及多径效应干扰程度等参数来调整水声信号。     

多径传播的水声信号模拟研究

对海洋水声信道特性进行了分析，阐述了中远距离浅海声环境多径效应的形成机理，构造了适合于计算机实时模拟的水声数据信号数学模型。用计算机模拟实现了通过调节发射信号载波频率及多径效应干扰程度等参数来调整水声信号。     

船舶尾流气泡幕中的声速

有别于一般的气液双相流, 船舶尾流中含有大量不同直径的气泡. 利用微元假设, 证实了Laplace方程在计算尾流声速中的可行性, 并指出文献中计算气体绝热声速存在的问题, 明确提出了尾流声速的概念. 尾流气泡比共振尺度小情况下的尾流声速的计算结果显示气泡率为0.5时, 尾流声速出现最小值24.5 m/s, 且尾流声速对压强的依赖较弱. 尾流中实际气泡的尺度大于其共振情况下的尺度时速度计算结果同文献给出的测量数据在高频区域符合较好.     

船舶尾流气泡幕中的声速

有别于一般的气液双相流, 船舶尾流中含有大量不同直径的气泡. 利用微元假设, 证实了Laplace方程在计算尾流声速中的可行性, 并指出文献中计算气体绝热声速存在的问题, 明确提出了尾流声速的概念. 尾流气泡比共振尺度小情况下的尾流声速的计算结果显示气泡率为0.5时, 尾流声速出现最小值24.5 m/s, 且尾流声速对压强的依赖较弱. 尾流中实际气泡的尺度大于其共振情况下的尺度时速度计算结果同文献给出的测量数据在高频区域符合较好.     

水中气泡界面的干涉现象研究

在对流体可视化(PIV)技术的研究过程中，发现与气泡相切的衍射光线和穿过气泡再次出射的两条光线能产生干涉现象，并计算出了这两条光线的光程差、干涉强度与入射角的关系后，绘制出了干涉光强随入射角的关系曲线。用自制设备拍摄到水中气泡界面附近的干涉条纹图像证实了水中气泡界面的干涉现象。     

水声信号的调制方式识别

研究了不同水声信道环境下不同调制方式的水声信号识别算法。该算法利用双谱计算信号的双谱矩阵,并对双谱矩阵进行特征值特征向量分解,将分解得到的最大特征值对应的特征向量作为特征量。文中选取不同水声信道传输的样本信号计算其特征量,将待识别信号的特征量与样本信号的特征量做内积运算,将最大内积值对应的调制方式作为待识别信号的调制方式。实验仿真结果表明,该算法较好地实现了不同信道环境下的水声信号分类识别,在高信噪比条件下能达到90%以上的识别率。     

水声定位系统原始信号的硬,软件模拟

以随艇坐标系短基线系统为例介绍水声定位系统原始信号的基本特点、时序关系,以及如何用微处理机及其支持电路来具体地加以实现(模拟)的方法,包括硬件设计和软件流程。     

水中气泡上升速度的实验研究

曝气在活性污泥处理方法中起着重要作用,而水中气泡上升速度对曝气作用的影响又至关重要。通过实验研究了水中气泡的运动规律,分析了气泡直径与上升速度的关系,验证了气泡上升速度在雷诺数为３００左右存在极大值。该研究为活性污泥处理方法提供了科学依据。     

两种水声信号声源级的近似测量方法

精确测量长脉冲水声信号的声源级通常要在大型消声水池中进行.然而对多数科研单位来说,并不具备这样的测试条件.本文介绍了一种近似的测量方法,它采用电、声结合,长、短脉冲信号结合的方法,可以在普通水池里以长脉冲水声信号的声源级进行测量,其测量精度优于3dB.还介绍了一种测量限带噪声声源级的方法,它是在一个1×2×2m~3的消声小水槽中进行的,可以取得接近于在大型消声水池中所得到的测试结果.     

液体表面张力对气泡声散射的影响

气泡在液体中受液体的表面张力和液体静态压力相当的情况下,研究了表面张力对气泡声散射的影响.建立球形气泡表面的速度和压力连续性方程,并在方程中引入气泡受液体表面张力的影响,求出了气泡在对称振动模式下的散射系数及散射声功率,并进一步推导了在多气泡的情况下的等效入射声场.通过数值分析发现,当球形气泡在液体中受液体的表面张力和液体静态压力相当时,球形气泡的半径约为10^-6m,在此情况下,液体表面张力对气泡声散射的影响只在驱动声场的角频率小于10^5rad/s时才能表现出来,并且在多气泡的情况下对等效入射声场的等效声压振幅会产生较大影响.而在驱动声场的角频率大于10^5rad/s的情况下,液体表面张力对气泡的散射系数、散射声功率及等效入射声场声压振幅的影响不明显.对于气泡的声散射问题,气泡受液体表面张力的影响需根据所研究的具体问题进行取舍.     

不同温度下的频率失谐对单泡声致发光影响的实验观察

报道了驱动频率和谐振器本征频率不匹配对单泡声致发光强度的影响．实验结果表明：系统在一定的频率失谐范围内都可以实现单泡声致发光，但在不同的频率驱动下，有着不同的发光强度，并存在一个最佳频率，在该频率驱动下的发光强度达到最强．还对这种频率相关性在不同温度下的表现进行了研究，结果表明随着温度的上升，可发光的上限、下限和最佳频率升高，可发光频率宽度变宽．这些频率的随温度升高而升高，在理论上可以从声速与温度的关系上进行解释．同时，也测定了可发光的频率-声压参数域，以及它随温度的变化关系．     

发酵液中添加物对气泡聚合的影响

详细叙述了发酵液中无机和有机物对气泡聚合的影响，并初步探讨了气泡聚合机理，实验表明：对不同的无机盐和有机物都存在一个使气泡聚合频率急速下降的过渡浓度区。     

初始形状对浮升气泡动力特性的影响

采用Level Set方法,三维直接数值模拟了浮力作用下单个气泡的上升运动.数值模拟中,气液系统的物性参数设置为埃奥特沃斯数Eo=1～103,莫顿数Mo=10-10～102.数值研究了气泡的初始形状对气泡的变形和上升速度的影响,并与文献中结果进行了比较;给出了高Eo时气泡由球帽状转变为气泡环的结构相图,确定了二者形状转变的Eo和Mo;最后详细分析了初始形状影响气泡动力学特性的机理.模拟结果表明:低Eo(Eo<52)时浮升气泡的终端形状与上升速度基本不受初始形状的影响;高Eo和低Mo时的浮升气泡受初始形状的支配,呈现出球帽状和气泡环两种最终形状,初始气泡的高宽比越大,气泡越容易变形为气泡环,上升速度的脉动也越剧烈.     

流化床内初始气泡频率实验研究

本文在多孔分布板流化床中测量了孔内气体流量的随机波动，在频谱图上发现有两个峰值，其主频本ｆ＿ｃ和次主频率ｆ＿ｓ分别表示了在流化床底层区内合并气泡和单气泡的生成频率，文中还得到了初始气泡频率与孔内平均流速、孔径、孔间距的关联式．     

一种利用气泡泵效应重力辅助回路热管的实验研究

随着芯片集成度的提高及微型化,为了满足高热流密度电子器件的散热需求,提出了一种利用气泡泵效应重力辅助回路热管,并对其传热性能进行了详细的实验研究.实验中加热功率为21～646W,对应热流密度范围为1.67～51.4W/cm2,采用去离子水为工质.研究结果表明:利用气泡泵效应虽然会增大传输过程的传输热阻,但却能有效增强蒸发腔内扰流,进而增强换热,提高临界换热热流密度;加热功率为646 W时,最小热阻为0.11℃/W;对于本装置,存在一个最佳充液高度,通过观察实验流型图可知,当上升管内为环状流时,充液高度比较合理;蒸发段热阻始终占据总热阻主要部分.研究工作为其在芯片冷却领域的应用打下了良好基础.     

气泡粘性对上升运动特性影响的FTM模拟

为了研究气泡粘性对其上升过程的速度、形态以及阻力系数的影响,基于FTM(Front- Tracking Method)模拟了气泡在粘性流体中的运动,通过改变气泡粘性来改变气液粘度比,研究了气泡内的速度分布以及气泡周围粘性剪切应力的分布和变化特点。研究表明：气液粘度比较小时,流场中的粘性耗散很强,气泡的粘度主要影响其平衡速度和形态,气液粘度比较大时,粘性耗散减弱,其平衡速度和形态基本无变化,气泡粘性主要影响气泡内的速度分布;气泡上升过程中的阻力系数随粘度比增大而减小,粘性剪切应力则呈现相反的变化趋势。气泡上升过程中,周围的粘性剪切应力关于中心轴线对称分布,出现最大粘性切应力的区域由气泡两侧逐渐向气泡底部边缘过渡;气泡尾部边缘的形变引起气泡尾部的表面张力不平衡,使得气泡的形态发生改变。     

单泡声致发光研究

介绍了作者在研究单泡声致发光SBSL动力学特性和发光特征方面的进展情况。用气泡振子模型，研究了在不可压缩、粘滞流体中气泡近球对称运动的动力学行为；运用Mie散射理论和Dave倒推算法，系统地计算了适用于单泡声致发光的Mie射测量参数；实验给出单泡发光强度的衰减特性、SBSL光强与频率的关系、SBSL与激励电压的关系等结果。     

关于空泡动力学方程精确度的分析

本文通过严格的理论推导，对３个泡壁运动方程的精确度及适用范围作了分析比较。结果表明，这３个方程都不适用于泡壁运动马赫数较大的强非线性情形，提出了可以用于分析鉴别其他各类泡壁运动方程的新方法，可在实例数值计算中判断泡壁运动方程精确度的方法。     

表面活性剂对中尺度气泡形状及速度的调控研究

为了有效调控中尺度气泡的行为,在纯水中通过添加不同浓度的3种表面活性剂实验研究了气泡上升过程中的形状与速度的变化.在一个方截面柱形容器内生成了4种中尺度气泡,再利用高速摄影仪记录了气泡的瞬时运动过程,通过图像处理软件分析了气泡的形状和速度.结果表明,由于Marangoni效应,适量的表面活性剂可以有效抑制中尺度气泡的变...     

地震前兆地声信号的低频特征

阐述大地震前低频地声的波形和频谱的特征,论述了震前低频地声的形成及声波传播规律,指出震前低频地声具有近场穿透能力,信息可靠及易于提取和接收等优点,是探索近场地震短期前兆信息的重要手段,频谱分析结果表明,震前低频地声异常的频谱大多集中在０￣２００Ｈｚ的低频段,观察表明,近场地震发生前低频地声异常信息强烈。