贴壁方柱湍流场高分辨率PIV实验研究

采用粒子图像速度场测试技术(PIV),测量了低速循环水槽中贴壁二维方柱湍流场.实验中采用了1 100万像素CCD相机,所测得的速度矢量空间分辨率达0.72 mm×0.72 mm.通过对该分离再附湍流的1 500个瞬时速度场数据进行统计分析,获得时均速度场及时均再附点精确位置,并得到了流向、法向速度分量的脉动强度和涡量场.此外,从流场回流因子分布可知低速回流区在法向的振荡幅度为0.15D(D为方柱截面边长),而沿流向上下游的振荡幅度分别为0.5D和2D,表明旋涡相干结构输运、再附过程以及回流区的低频振荡对流场影响较大.     

半岛浅水尾流近区流动特性的实验研究

采用数字粒子图像测速(DPIV)技术,在长30?m、宽3.5?m、高1?m的水槽中比较系统地测量了5种形状半岛模型在不同来流条件下的尾流区流场. 总结了时均流场和大尺度漩涡的运动规律,得到了控制尾流流动形式的稳定性参数的临界范围. 比较了不同半岛形状对尾流流动的影响,分析了半岛尾流近区不稳定流动的机制.     

改进PIV技术在测量搅拌槽内流场中的应用

简化了粒子成像测速技术(PIV)的数据采集系统,通过AUTOCAD的二次开发,改进了PIV的图像处理.降低了成本,提高了测量精确度,并使之能适用地大尺寸、流质透明度较差的搅拌槽体系的流场测量.将改进PIV技术应用于搅拌槽内质量分数为0.6%CMC水溶液和清水流动场的测量,粒子图像清晰、数据准确可靠.     

基于光流法的粒子图像测速

以对粒子图像测速为目标,使用光流场针对数字图像建立整体光流模型,计算出粒子图像各像素点的速度场。对比不同粒子条件下的速度场从而获得符合光流法测试的粒子图像。采用了基于微分方程的Lucsa-kanade光流场计算方法,对流场显示进行定量化测速,实现对了流场的瞬态测量。光流法应用于粒子图像测速技术中,可用于速度场计算,也可用于修正原有的互相关算法得到的错误矢量。     

三棱柱绕流流场实验研究

应用粒子成像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对尺度比H为45°的三棱柱在不同雷诺数Re下的尾流场进行定量测量,结合本征正交分解法研究尾流场相干结构,同时利用时间空间关联法确定了不同雷诺数下涡街流向运输速率的变化情况.研究发现前二阶模态流场结构代表流场中卡门涡街结构,第三阶模态流场结构可表征尾流场中自由剪切层形态,且该形态对雷诺数相对敏感.Re=400工况下,三棱柱绕流流场中自由剪切层形态出现不稳定现象,抑制了自由来流与尾流区内流体间的动量交换,使得尾流区内流体恢复系数减弱,尾流场中阻力系数Cd突增.     

肥大型U尾船舶标称伴流特性SPIV试验研究

应用适用于大型拖曳水池的拖曳水下立体粒子图像测速(SPIV)测量系统,对某肥大型U尾船舶进行了螺旋桨盘面处标称伴流特性试验.基于立体粒子图像测速技术,获得了桨盘面处标称伴流速度场、湍动能和雷诺应力等湍流特征,以及涡量、漩涡结构等漩涡特征.测量结果展现了"钩状"伴流场速度分布、舭涡、毂帽涡分布,与尾部相似的U型特征湍动能、雷诺应力等湍流特征分布,以及舭涡、毂帽涡涡量值与涡结构分布,船舶伴流场特性与KVLCC/KVLCC2等U型尾肥大型船舶尾流场特性符合.最后,应用计算流体动力学(CFD)方法对双涡结构生成、传递等演化过程进行了辅助分析,印证了螺旋桨盘面处舭涡、毂帽涡双涡特征的来源;结合CFD涡流演变特征与试验测量结果总结了伴流流动特征,SPIV测量结果清晰展示了肥大型U尾船舶的标称伴流特征.     

两相流稀相微粒速度场测量技术研究

通过引入粒子计数法，对基于二进制图像分析算法(BICC)的粒子图像速度场仪(PIV)的粒子图像跟踪技术进行了改进。数值模拟了3个典型的两相流稀相微粒流场，即等线速度旋转流场、旋涡流场和两个相向运动的射流汇合流场，并把改进后的微粒跟踪技术用于模拟流场中粒子对的识别研究。结果表明：改进后的方法能很好地识别与跟踪粒子对，计算速度快，准确率高达97％，适用于两相流稀相微粒速度场的测量；随着粒子对数目的增大，相关系数降低；随着粒子半径的减小，相关系数分布渐趋陡峭；最佳粒子对数目为8～12，最佳粒子图像半径为3～8像素。     

气固两相射流瞬时速度场和浓度场的PIV研究

为深入了解气固两相流的瞬态特性,利用自行建立的粒子图像测速(PIV)系统对出口内径为10mm的气固两相自由射流流场进行了实验研究。将小粒子(粒径在1μm左右)和大粒子(粒径大约100μm)混合后,添加到气流中,应用PIV技术获得的图像,经处理后分裂成气相和固相两组PIV图像,通过数据处理后,得到了瞬时的气固两相速度场和固相浓度场的分布,同时对气固两相流动特性进行了分析,证实利用PIV技术可有效实现气固两相流的测量。     

微通道内流的微尺度粒子图像测速技术实验研究

采用微流动粒子图像测速技术Micro-PIV对0.4~0.8 mm的方形截面微通道流场进行了研究.实验选取3μm的荧光染色微球作为示踪粒子,使用532 nm激光、12位灰阶电荷耦合器件(CCD)相机及10倍显微物镜得到粒子图像.通过背景噪声处理技术提高了图像信噪比,并采用系综相关及回归算法得到了微通道截面的速度分布,测量的空间分辨率达到23.68μm×23.68μm×15.64μm.为了消除壁面随机粗糙分布的影响,采用沿流向进行空间平均方法得到了充分发展的方形截面微通道速度分布.将测量结果与方形截面理论幂函数速度廓线进行比较发现:微通道近壁区流场受到扰动的强弱和流道尺寸直接相关,除近壁区外的大部分区域速度分布与矩形截面流道理论速度分布符合良好.     

二维岛屿尾流近区流动参数的分布特性

为了深入研究尾流近区的流动规律 ,以便对岛屿后方的污染物混合输移特性有更清晰的了解 ,采用数字粒子图像测速 (digital particle image velocimetry,DPIV )技术 ,在恒定来流的工况下 ,分别对圆柱和正弦形状岛屿在尾流近区的速度分布进行了比较详细的测量 ,获得了大量的数据。文中着重从相似性的角度 ,对流速在长时间 (尾流摆动的一个周期 )内的平均值进行了分析。结果显示 ,沿程各断面的此种平均流速在归一化后具有一定的相似性 ,但是各断面归一化的紊动参数分布有很大的差别     

关于单K3-群L3(3)和U3(3)

设G为有限群,o1(G)表示G中最高阶元素的阶.用极少的数量刻画有限单群是单群刻画领域中一个有趣的课题.本文只用群的阶及最高阶元素的阶刻画了单K3-群L3(3)和U3(3),即证明了:设G为有限群,M为单K3-群L3(3)和U3(3),则G≌M当且仅当|G|=|M|,且o1(G) =o1 (M).     

对不定方程x3+y3+z3=3的研究

不定方程x^3＋y^3＋z^3=3的整数解问题是一个较古老且未得到完全解决的问题,在已找到的整数解中可发现,均有两个未知数的解相等.对于在两个未知数相等的情况下有无整数解进行一定的研究和推进,并且证明了x^3＋y^3＋z^3=3的解存在的形式.     

3-氯-3-甲基丁炔的合成

探讨了以3-羟基-3-甲基丁炔为原料合成3-氯-3-甲基丁炔的工艺,并考察了反应条件对3-氯-3-甲基丁炔收率的影响.通过正交实验确定了最佳工艺条件:3-羟基-3-甲基丁炔23.5 g,浓盐酸28 mL,浓硫酸18 mL,反应温度30 ℃,催化剂ZnCl2 2 g,该合成工艺收率可达83%以上.     

CH3NH3PbI3薄膜的光致发光增强效应

采用光谱测量技术分析了CH₃NH₃PbI₃薄膜的光致发光增强效应及其对载流子复合动力学的影响.实验结果表明,增加光浴功率密度有助于提高薄膜的光致发光增强速率,O₂环境有利于薄膜的光致发光增强.CH₃NH₃PbI₃薄膜光浴处理引入的光致发光增强效应源于薄膜内缺陷态浓度降低.同时利用微波吸收介电谱技术,表征了CH₃NH₃PbI₃薄膜光浴前后,自由载流子和浅能级束缚载流子的复合动力学.发现光浴后,薄膜的自由载流子和浅能级束缚载流子浓度明显提高.     

3p^3阶群之构造

在有限群理论中,确定n阶群的构造是一个分类问题。本文试图确定3p~3(p是奇素数,且p≠3)阶群的构造,即证明下面的定理: 令p是一个素数,则3p~3(p≠3)阶群有 (1)7种类型,当p≠1(mod3)。 (2)19种类型,当p=1(mod3)。     

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根据唯象自旋哈密顿和微观相互作用之间的近似等效性,本文导出了3d     

关于丢番图方程x3+y3+z3-3xyz=n解的判定

主要讨论了方程nxyzzyx=- 3333的性质,并给出了几种特殊形式的解。     

关于单K3-群L3(3)和U3(3)

设G为有限群,o1(G)表示G中最高阶元素的阶。用极少的数量刻画有限单群是单群刻画领域中一个有趣的课题。本文只用群的阶及最高阶元素的阶刻画了单K3-群L3(3)和U3(3),即证明了： 设G为有限群, M 为单K3-群L3(3)和U3(3),则GM当且仅当|G|=|M|,且o1(G)=o1(M)。