螺旋桨空化崩溃性能图谱的多相流模拟

为了提高螺旋桨空化性能多相流模拟的精度,采用改进数值模型对NSRDC4381螺旋桨的片空化形态和空化崩溃性能图谱进行了模拟与校验．数值模型由混合密度中显示包含非凝结性气核（NCG）质量分数和体积分数的混合物多相流模型,考虑湍流脉动影响的相变临界压力、NCG质量分数取7．8×10^-4、NCG体积分数取1．0×10^-6、气泡平均初始半径取1．5μm的改进Sauer空化模型,以及剪切应力输运（SST）湍流模型组成．结果表明：预报空化崩溃性能图谱与实验值符合很好;非设计进速系数下模拟空化形态与采用Sauer空化模型的结果一致,较实验值略偏小;中度和重度空化下,推力和力矩系数的预报精度明显高于采用Kunz空化模型的结果,严重空化时精度提升约16％;即使在高负载且严重空化的非设计工况下,预报推力和力矩系数误差分别为4．95％和2．28％,也在工程可控范围内,证明了所采用数值模型的有效性．该模型可进一步用于螺旋桨空化初生的数值判定．     

超声空化场中的球旋转

根据P.Langevin对声辐射力的推算和C.Eckart的声流理论,实现了超声喷泉中一个球体的旋转和两个球体按相反方向的旋转,同时观察到这些球体的旋转随超声功率的增大而加速.这种由频率1.7 MHz和电功率45W的超声所产生的超声喷泉,可以看作是一种向上喷射的超声空化场,它拥有一种单方向的辐射力和对称的回旋声流,正是这种空化场所具有的这类典型的声学非线性特性才为球体的旋转提供了稳定的旋转力矩.     

超声波的空化作用在聚合物化工中的应用

综述了超声空化的作用机理,介绍了超声波技术在萃取过程、乳化与破乳、膜过程、聚合物合成方面的应用。     

绿萝用于观察单子叶植物茎初生结构

绿萝是单子叶植物纲天南星科观赏植物,其茎的初生结构与禾本科植物茎显著不同．绿萝茎中维管束的分布分成2部分,一是靠近表皮的部分,排列呈一轮;另一部分则是在中心部分,大量维管束散生在基本组织中．因此,可用于观察和比较单子叶非禾本科植物茎的初生结构．以绿萝为实验材料可以开展多种实验设计,用于植物学实验中综合性实验内容的开展,锻炼学生的实践能力和创新思维能力．     

螺旋桨空化流场调控研究

为改善水力机械的空化现象,基于流动控制结构布置原则和波茨坦水池测试(PPTC)螺旋桨空化流场特性,在保障整体性能的前提下,分别在叶尖与叶根位置设计控制结构进行局部调控。对比分析4种改进螺旋桨与原始螺旋桨的空化流场特性,研究控制结构对螺旋桨空化流场调控的作用机理。结果表明：添加控制结构牺牲了较小的效率,显著减小了空泡区域体积,改善了螺旋桨综合性能;重载工况下,PPTC-t2螺旋桨的综合性能最好,效率损失了0.134%,空泡区域体积减小了24.6%;设计工况下,PPTC-t1螺旋桨的综合性能最好,效率损失了0.284%,空泡区域体积减小了19.5%;控制结构附近流速降低,诱发了局部高压,延缓了空化发生,实现了空化流场的局部调控。研究为改善水力机械的空化问题提供了有效途径。     

中小型水电站水轮机转轮改型设计的必要性和可行性

在分析了我国中小型水轮机组运行现状和水轮机转轮改型设计的必要性和可行性后,对水轮机转轮改型设计过程中应考虑的问题和改型设计内容进行了详细的分析研究.     

空化热力学效应对相间质量传输过程的影响

为了分析空化热力学效应对相间质量传输过程的影响,应用二次开发技术在商业软件中引入修正的Merkle空化模型及液氮物性参数随流场温度的变化,并在能量方程的源项中考虑了空化的影响,对绕对称回转体液氮空化流动进行了计算.通过将计算结果与实验数据进行对比,对计算方法进行了验证.基于数值计算结果分析了空化热力学效应对质量传输过程的影响.相间质量传输过程包括蒸发和凝结过程.在蒸发过程中,低温流体空化的发展不仅与当地空化数σ有关,且依赖于流场的密度比R(T).随温度升高,液体/蒸汽的密度比梯度(dR/dT)增加,导致蒸发量减小;随温度升高,饱和蒸汽压变化梯度升高,导致蒸发量减小.凝结过程中,随温度升高,(1-φl)值减小,凝结量减小;随温度升高,max(0,Cp+σ)值增大,凝结量增加.     

锅炉给水泵发生初生空化的分析与改进

针对锅炉给水泵发生初生空化的原因进行分析,并从泵和系统两方面分析阐述了预防空化发生,减轻空蚀破坏的几点较为实用的对策。     

空化喷嘴内部流场的数值模拟

根据喷嘴的结构特点,建立了角形空化喷嘴和风琴管形空化喷嘴的三维结构模型和数值模型,选用RNGk-ε湍流模型,采用SIMPEC算法进行数值计算。结果表明,在空化喷嘴的圆柱段存在速度最大值,射流进入圆柱段后产生明显的负压,与周围介质发生强烈的空化作用,有利于空化气泡的产生。在特定参数下(圆柱段直径d=1mm、圆柱段长度S=3mm、扩散段长度L=8mm、出口扩散角=30°),角形喷嘴的空化效果优于风琴管形喷嘴。     

壁面粗糙度对喷油器内空化流动特性的影响

水力空化对柴油机喷油器的性能及污染物的生成有重要的影响,它影响燃油的雾化和燃烧过程效率。运用混合均相流模型及完全空化模型对柴油器喷油器内部的空化流动特性进行数值模拟研究;并结合Nurick的试验验证所选模型的合理性,研究了壁面粗糙度对柴油机喷油器内部空化流动特性的影响。结果表明,在入口压力较低时,流量系数随着粗糙度的增加而减小;流量系数随着空化参数的增加而缓慢增加。当空化参数大于某一值后,流量系数则变化较小。在靠近尖角区域,空化产生的蒸汽气泡向中心轴方向迁移,使得在中心区域雾化增强。