潜艇螺旋桨空化临界特性仿真

引起潜艇暴露的重要因素是它产生的声场,螺旋桨的空化噪声是潜艇辐射噪声高频部分的主要成分.航速和下潜深度对潜艇螺旋桨空化噪声影响显著.从螺旋桨升力面理论出发,建立了一种计算螺旋桨空化临界速度和空化临界深度的方法,并对潜艇螺旋桨空化临界特性进行了仿真分析.计算结果与测试结果的比较验证了该算法的有效性.     

超声波施振参数对Mg-Ca合金除气的影响

采用了超声场来处理Mg-Ca合金熔体,考察了超声波施振参数(超声功率和作用时间)对合金熔体除气效果的影响.结果表明:超声波施振功率和作用时间均对Mg-Ca合金除气效果有较大的影响,当施振功率过小,作用时间过短或过长均不会有良好的除气效果.这种除气效果和超声波的空化效应有关,且只有在空化效应的发展-发达阶段才会有良好的除气效果.在本实验条件下,超声功率150 W,作用时间为120 s除气效果最好,铸锭的密度值达到最大.在除气的同时,也有效地细化了Mg-Ca合金铸锭的凝固组织.     

纺丝溶液的挤出对聚丙烯腈初生纤维表面形态的影响

采用旋转流变仪并结合Tanner黏弹性流体挤出胀大方程研究了剪切对聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DMSO)溶液挤出胀大的影响,用原子力显微镜(AFM)研究了挤出速度对PAN初生纤维表面粗糙度的影响规律。结果表明：随着挤出速度的增大,体系的挤出胀大比逐渐增大,当挤出速度大于90m/h时,挤出胀大比的变化出现拐点,增大的趋势变缓;聚合物大分子链的回复是初生纤维表面形貌形成的主要原因,湿法纺丝过程中,挤出速度低于90m/h时初生纤维表面粗糙度随着挤出速度增加而减少,在较高挤出速度时,随着挤出速度增加而增加;干湿法纺丝初生纤维的表面粗糙度明显低于湿法纺丝,并且随挤出速度的增加而增大。     

绕水翼超空化流场的数值模拟

基于Reynolds平均法,采用RNG k-ε模型及Mixture两相流模型,对绕水翼ys930的超空化流动进行了数值模拟,得到了绕水翼各个超空化阶段的超空化形态及各阶段的临界空化数与水翼攻角、来流雷诺数之间的关系,确定了临界空化数与来流雷诺数在不同攻角条件下的0.4次方经验关系式,给出了系数的取值区间.结果表明:超空化的发展经历了超空穴形成、汽液两相共存和完全发展3个阶段;各阶段的临界空化数随水翼攻角的增大而增大,基本呈线性关系;由于回射流的作用,在水翼前缘处形成一个逆时针旋涡,使逐渐长大的空泡脱离水翼吸力面并向下游脱落;在不同空化数下,空泡脱落的位置不同,导致空泡长度的变化.     

基于螺旋加密网格的螺旋桨梢涡空化数值模拟

基于计算流体力学(CFD)Star-CCM+软件,以船用E779A螺旋桨为研究对象,采用大涡模拟方法和Schnerr-Sauer空化模型模拟螺旋桨尖端梢涡空化.在螺旋桨可能发生尖端梢涡空化的位置上使用螺旋管为体积控制,形成螺旋加密网格,对E779A螺旋桨的梢涡空化进行更为精细的数值模拟.实验和数值模拟的水动力结果表明:本文方法具有良好的数值预报精度,推力、扭矩系数和敞水效率较为相符.在此基础上进行基于螺旋加密网格的梢涡空化数值模拟,通过模拟结果可以看出:螺旋加密区的流动得到了更为精细的模拟,并清晰展示了加密梢涡的速度和压力分布.数值和实验的空化结果比较表明:本文方法能够较好地预测螺旋桨的空化,尤其是梢涡空化的形态和规律.     

减速运动活塞表面压力计算及空化初生预测

为了预测空化初生,用特征线法计算了减速运动活塞前管内一维非定常流的压力变化及分布,分析了管内压力变化规律及空化初生的条件。作为对照观察了液体中作减速运动活塞表面的空化现象,发现活塞在导管中做减速运动时,其表面压力下降。活塞前水柱愈长,活塞表面压力愈低。撞击骤停的活塞体基本上按线性变化的加速度减速,加速度变化斜率愈大,活塞表面在停止时所达到的压力愈低,加速度变化斜率趋于无穷时,该压力趋于确定的极限值。提出使用测量液体中运动物体的加速度来预测空化初生,以便监测装置运行。     

对液体空化机理的进一步探讨

针对当前液体空化机理的各种假设所存在的缺陷,应用热力学原理,对气泡核子作了进一步探讨,并得出在平面平衡的条件下,液体内部不可能稳定地存在纯蒸汽泡;在亲水性裂隙中气核是不可能稳定存在的;而在憎水性裂隙中气核是可以稳定存在的,还讨论了影响空化产生及发展的一些因素,在考虑固体表面度,水中杂质,用一个修正的空化数σ１来作为衡量空化能否发生的依据,更为确切,这些论述,对气核假说的理论作了充实和完善。     

臭椿初生结构中分泌道的发育解剖学研究

系统地研究了臭椿初生结构中分泌道的发生发育、结构及分布规律．结果表明,分泌道为裂生腔隙,只分布于茎和叶中;分泌道原始细胞起源于基本分生组织;分泌道原始细胞团裂隙的扩大靠鞘细胞的插入和上皮细胞自身的切向伸长;成熟的分泌道呈圆形或椭圆形,由一层上皮细胞和其外的１ ～２ 层鞘细胞包被．在茎中,分泌道分布于髓和髓射线中,且呈一圈排列;在总叶柄和叶柄中,分泌道的分布除了与茎中的一样外,在髓维管束近旁也有分泌道的存在．在小叶片中,分泌道分布于叶片基部主脉的初生木质部近旁的薄壁组织中．     

利用喷射空化场提高苏铁种子的萌发水准

苏铁（Cycasrevolulta）是世界上现存为数不多的古老植物之一,具有很高的观赏和药用价值．但用通常的方法进行种子繁殖时,存在发芽率低、萌发时间长,而且种子易霉变等问题．本研究利用频率为1．45MHZ、超声电功率为25W的连续波超声形成的喷射空化场对种子进行刺激,结果表明,20min的喷射空化场刺激使种子萌发率从76．7％提高到100%,霉烂率从23．3%降低到零,平均萌发时间从326d缩短到143d作者认为,源自超声喷射空化场前端界面蕴有的集中的机械和热效应是这种苏铁种子萌发水准得以提高的主要机制．     

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。