流动显示技术及其在温排放模型试验中的应用

简介了作者的流动显示方法（包括应用塑料示踪剂、间隙曝光装置、定时控制器和普通照相机来拍摄水工整体试验中大范围流动的照片（流谱图））;并利用微机图形处理系统,对实拍流谱图进行图／数处理（包括光学修正、网格插补等预处理和信息处理）,从中识别出流体物理参数及其等值线分布图（包括流速场、流函数场和涡度场等）。作为实例,介绍了应用本流动显示技术和方法,在某电厂温排水整体试验中获得取排水口近区流场定量信息的情     

高分子流体材料拉伸流动研究

成纤材料的可纺性是合成新的成纤材料或是度量现有材料的成纤条件的关键性参数，拉伸率是衡量材料的可纺性的依据，本文就纤维纺丝拉伸的类型和特点进行分析研究，其结果与材料本构方程联立求解，可分析求解高分子材料拉伸流动中的流动参数．     

高分子流体材料拉伸流动研究

成纤材料的可纺性是合成新的成纤材料或是度量现有材料的成纤条件的关键性参数,拉伸率是衡量材料的可纺性的依据,本文就纤维纺丝拉伸的类型和特点进行分析研究,其结果与材料本构方程联立求解,可分析求解高分子材料拉伸流动中的流动参数.     

大负冲角下叶栅二次流特性的可视化实验研究

用表面油膜法在大负冲角下对透平叶栅的不同栅距、不同进气压力下的流场二次流特性及其涡系结构进行了可视化实验研究,分析了各个工况下叶栅端壁及叶栅型面的流动,揭示了在不同栅距及不同进气压力下叶栅的二次流特性,有助于对叶栅二次流在不同情况下的变化规律及其损失产生的原因作进一步的了解,文中观察到的流动现象是对以往叶栅二次流模型的补充和完善．     

Fluent在气流聚集型纺纱装置中的应用

利用fluent软件对气流聚集型纺纱装置中的气体流场进行建模、分网、加载,得到气流流经尘笼及抽气孔处的速度矢量和压力分布图.说明了纤维在气流场中的运动规律,为如何合理有效地利用气流技术加工出质量好、成本低的产品,以及利用气流技术发展新工艺、新方法提供了可靠的理论基础.数值模拟与试验结果对比表明:数值模拟结果与实际情况比较吻合.数值计算还可以进一步优化气流聚集型纺纱装置的结构参数,通过气流集聚,绝大多数纤维被纺入纱线内,使纱线强度、抗磨性及抗断裂性能增强,纱线表面更光滑,改善了纱线的品质.     

面向流体流动的计算机模拟

针对流体系统的特点,研究了模拟流体流动的格子自动机方法。对流可视化技术的现状、方法和可视化系统的设计进行了分析和探索。考察了几种典型的流动现象,得到了与实验较为一致的结论。研究结果表明：在目前条件下,立足于格子自动机这种具有极度并行性的新型流体计算模型,结合科学计算可视化技术,利用计算机来解决流体流动问题的计算机模拟方法是一条值得深入探索的研究途径。     

喷气纺喷嘴中气流流动的数值计算

采用2-D模型对喷气纺喷嘴中的气流流动进行数值计算，并与其他研究者的实验研究结果进行了分析比较。根据计算结果描述了喷嘴中气流流动特征，重点分析了参数对气流流动特征以及成纱性能的影响。     

高速压缩空气对纤维分离的研究与应用

对纤维在喷嘴中产生的喷气流场中的受力和运动情况作了理论分析和推导,探索了利用高速压缩气流来分离纤维的可能性,在此基础上提出了一种新的纺纱方法——喷气自由端纺纱,并设计了纺纱装置进行纺纱实验,结果表明,这种方法纺出的纱具有一般自由端成纱的结构,且本方法利用高速气流来形成自由端和加捻成纱,不损伤纤维.     

喷气纺纱机加捻管内流场的研究

采用理论分析与模型试验相结合的方法对喷气纺加捻管内的流场进行了研究,探测了该流场沿轴向和径向的压力和速度分布规律。     

彩色纹影技术在复杂流场显示中的应用

该文论述了两种彩色滤光片/刀口法纹影技术在复杂流场显示中的应用。用该方法获得了底部排气弹超音速风洞试验的彩色纹影图片,并按照纹影技术理论对结果进行了分析和计算。     

Characterizing and Analyzing the Airflow Field inside the Nozzle Block of Murata Vortex Spinning

A three-dimensional computational fluid dynamics model is developed by software Fluent 6.2, to simulate the flow field inside the nozzle block of the Murata vortex spinning. The flowing state and the distribution law of static pressure and velocity are characterized and analyzed. The relationship between the flowing state and the structure of the vortex spun yarn is also discussed. The research results can enhance the understanding of the yarn formation principle from viewpoint of the airflow field law inside the nozzle block of Murata vortex spinning.     

透平平面叶栅大负攻角分离流的研究

为了研究透平叶栅大负攻角分离流动的性质,在平面叶栅风洞上对叶栅流道内部及出口半叶高处的流场作了细致的测量,并测得了相应叶高处的叶型表面静压分布。用流动显示方法确定了叶型压力面上的分离区,初步拟出了分离流流型,并用二维时间推进法计算了无分离及有分离时的流场,得到了与实测值较为吻合的叶型表面静压分布及其它流动参数的分布。     

基于微分几何水斗内移动网格的时空非定常流动

为了把时空非定常流动设计理念用于冲击式水轮机,旋转水斗自由曲面上复杂时空非定常水膜的数值可视化必不可少.文中采用局部非正交边界贴体网格(BFG)对水斗内表面进行描述,利用微分几何精确计算了网格处的自然基本矢量及其偏微分,得到了水斗表面的局部曲率、沿曲面最短距离以及微小曲面面积;成功地将流体的水膜移动网格点投影到了水斗内表面上.用建立的投影理论实现了从旋转水斗缺口及分水刃进入的非定常水膜移动网格的数值可视化,与模型试验照片的比较表明,该数值方法是有效的.     

平面射流及平面射流火焰中拟序结构的实验研究

在设计和组建了二维平面射流及平面射流燃烧实验系统的基础上 ,对二维平面湍射流流场及平面湍射流燃烧场进行了流场显示实验研究。实验采用烟雾作为示踪粒子 ,由 He- Ne气体激光器产生的激光束经柱面镜后形成片光源实现对流场的照明。实验给出了不同射流伴流速度比下二维平面湍射流的流场显示图像 ,不同的射流发展阶段流场中的大尺度湍流拟序结构的形态及其发展演变情况以及射流燃烧场中湍流拟序结构的形态。实验同时表明 ,在射流燃烧情况下 ,火焰的存在使喷嘴出口处的流动层流化 ,并显著降低初始剪切层的增长     

水平管内油滴分散流摩擦压降特性的实验研究

对水平放置的内径为40mm的钢管内的油水两相流进行了详细的实验研究。针对钢管内油水2相油滴分散流的流型进行了描述,从实验和理论2方面分别对含水率和混合流速等因素对油滴分散流摩擦阻力压降规律的影响进行细致分析。实验表明,含水率和混合流速是影响压降的主要因素,在不同流型下,同一因素对压降规律的影响也有所不同。     

聚合物熔体流变特性及其对纺丝组件内流场的影响

测定了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、常压阳离子染料可染聚合物(ECDP)熔体的流变特性;通过计算流体力学方法对纺丝组件内的流场进行模拟,并利用粒子图像测速(PIV)实验验证了数值模拟的准确性;通过建立的数值模拟方法研究了聚合物熔体的流变特性对纺丝组件内流场的影响。结果表明：在270～290℃的温度范围内,PET和ECDP的流变指数n均随着温度的升高而增大并接近1,聚合物熔体的黏度随着剪切速率的增大而减小;流体的稠度系数K对纺丝组件内的速度场几乎无影响,但对压力分布影响较大,入口压力随着K的增大而增大;流变指数n对纺丝组件内的压力与速度分布有影响,入口压力和入口流速随着流变指数的增大而增大;流体在砂腔内的流速较小但分布较为均匀,在砂腔上游,流变指数越大,流体流速越大;聚合物熔体在喷丝板外圈的喷丝孔之间形成滞留区,并且流变指数越大,滞留区越小,喷丝孔内外圈的流量分配越均匀。     

正方形小通道内不同性质溶液-氮气两相流型

采用可视化手段研究了水力直径为2.5mm的正方形小通道内蔗糖-氮气、羧甲基纤维素钠(CMC)-氮气、水-氮气和水力直径为1.0mm的正方形小通道内蔗糖-氮气的垂直绝热上升流动,对其流型、压降进行了实验采集.实验中的典型流型有:弹状流、搅拌流和环状流.通过大量的数据得到了各个溶质的流型转变图和压降曲线,对各种流型的流动机理进行了分析,着重对黏弹性对于流动的影响进行了研究.通过水力直径为2.5mm的小通道内蔗糖-氮气、CMC-氮气和水-氮气流型的对比,总结了流体的黏弹性、流量对于流型转变的影响.对不同水力直径时的蔗糖-氮气流型进行对比研究,总结了流体水力直径、表面张力等因素对于流型转变的影响,同时在水力直径为1.0mm的小通道内发现了明显的二次流动现象.实验证实Chisholm方法对于非牛顿流体的压降处理已不再适用.     

两相弹状流中液弹及气泡合并情况的研究

对气液两相弹状流中液弹和气泡合并情况进行了研究．得出最小稳定液弹长度是液弹尾部达到充分发展的速度分布所需的长度．通过对液弹内弥散气泡的统计分析，得出稳定液弹内不存在直径大于５ｍｍ的气泡．借助流动可视化技术，对弹状流中各种尺寸气泡的合并情况进行了描述，得出小气泡之间的合并为二元式合并，而小气泡与大气泡之间的合并是非二元式合并．     

纺织钢领的化学机械抛光试验

探讨了化学机械抛光(CMP)技术在细纱机的钢领后续加工中的应用.通过采用CMP与传统磨料流抛光技术的对比试验, 表明应用CMP技术后提高了钢领的加工效率和工作表面质量,证明CMP应用于钢领抛光是完全可行的.同时,对CMP抛光钢领的机理及影响因素进行了分析.试验表明,采用CMP技术抛光钢领时,钢领的表面在抛光液的作用下形成了软质层,由于该软质层的形成, 提高了抛光效率,也改善了钢领的表面质量.     

六氟化硫气流中电弧热边界区特性的研究

本文以电弧参数测量和光学流动显示相结合的方法,对六氟化硫(SF_6)电弧的热边界区进行了研究。在实验中拍摄了电弧拉出喷口时的形象与气流场光学图象。运用 Abel 转换方法计算了热边界区内气体密度与温度分布。研究发现,在燃弧绝大部分时间,热边界区阻塞喷口,造成流量严重下降。同时,热区气体吸收了大量电弧能量。干涉图片还显示,热区直径在随电流变化中有明显滞止现象。热滞止效应使热区在电流零后可维持较长时间,从而造成了对介质恢复过程的影响。