双排式轴向柱塞泵的流量脉动分析

针对轴向柱塞泵为降低流量脉动率而采用奇数柱塞使流量调节范围有限的问题,采用双排柱塞设计轴向柱塞泵,并对双排式轴向柱塞泵的结构及流量脉动特性进行研究.计算、仿真和实验结果表明:在缸质量和体积增大不多的前提下通过增加工作柱塞排数,可使泵的排量增大、流量脉动率减小、流量调节范围扩大.推导出的双排式轴向柱塞泵的理论流量计算公式经过计算机仿真和实验验证与实际接近.     

贯众孢子壁的结构和发育的研究

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对鳞毛蕨科（Dryopteridaceae）贯众（Cyrtomium fortuneiJ.Sm.）孢壁的形成和发育进行了研究,结果表明：贯众成熟孢子两侧对称,单裂缝,表面具耳状褶皱纹饰,孢子外壁由外壁内层和外壁外层构成,表面光滑;周壁可分为周壁内层和周壁外层两部分,周壁内层薄,周壁外层是由绒毡层残余物在周壁内层表面疏松沉积的同时逐渐隆起形成的,隆起进而形成了孢子的耳状褶皱纹饰.探讨了孢壁各层的形成和发育规律,为孢粉学和蕨类植物系统演化研究提供基础资料.     

k-kl模型在风生混合流中的应用

为了考察k-kl模型在风生混合流的应用效果,将影响其紊动扩散模拟结果的因素归结为3类:一是稳定函数的不同;二是壁函数的不同;三是稳态里查德森数Rist的不同.从这3个方面着手对k-kl模型进行分析,比较各种不同方法对混合层及紊动扩散的影响,并采用国外试验结果来检验数值模拟结果.结果表明:稳定函数的选取对计算结果会有影响,相比之下,较新的模型如CA,CB,CH能得出比传统的MY,KC更精确的结果;抛物改进型的壁函数的结果稍好于抛物线型和对称型壁函数;稳态里查德森数对混合层的发展有重要影响,当它的值增大时,同时刻混合层深度也会增加.     

煤粉壁摩擦特性的实验与模拟

为了研究仓壁材料性质、粒径对煤粉运动壁摩擦角的影响,用Jenike剪切测试仪,测试不同粒径煤试样在不锈钢板、碳钢板、环氧板3种常用仓壁材料上的运动壁摩擦力.结合Jenike松散物料流动理论,探讨了不同粒径煤试样运动壁摩擦系数的变化.结果表明:仓壁材料表面的粗糙度越大,煤粉的运动壁摩擦系数越大;材料刚度越大,煤粉的运动壁摩擦系数也越大;水分一定时,煤试样中小粒径煤粉含量越多,壁摩擦系数越大.同时,用离散单元法(DEM)对这一壁摩擦过程进行模拟研究.分析比较模拟结果和实验结果表明:数值模型能够有效模拟实验过程,仓壁材料粗糙度、刚度以及煤粉粒径对壁摩擦系数的影响规律与实验结果相同.     

基于双电流调节器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制

针对无刷直流电机存在的换相转矩脉动问题,以维持非换相电流恒定为目标,提出对电机换相区开通相和关断相的电流变化率分别进行控制的双电流调节器方案.分析了无刷直流电机换相过程,新方案采用PWM-ON调制方式.基于滑模变结构控制设计的主电流调节器,根据非换相电流偏差自动调节趋近速度,削弱了换相转矩脉动.换相区关断相占空比由辅调节器控制,采用模糊控制思想,根据反电势幅值实时确定占空比大小.基于无刷直流电机双闭环控制系统,利用Matlab软件对控制方案进行了仿真试验.结果表明,在电机高、低速换相区,双电流调节器都可正常工作,使非换相电流保持基本恒定,从而有效抑制了电机换相转矩脉动.     

壁湍流中喷发和扫掠对颗粒离散的影响

近壁湍流中的拟序结构:喷发(ejection)和扫掠(sweep),对壁附近颗粒的扩散输运起着重要作用。本文首先采用直接数值模拟(DNS)方法得到槽道湍流（雷诺数ReT = Uδ/γ = 80)的速度场,然后追踪颗粒群中每个颗粒的轨迹,最后详细分析喷发/扫掠事件对颗粒群离散行为的统计特征。模拟结果表明,流向和展向的粒子离散,在扩散初期来自于扫掠事件中的粒子离散大于来自于喷发事件中的粒子离散。当扩散时间超过数倍拉格朗日积分尺度后,开始时刻处于喷发或扫掠的粒子运动规律没有明显的不同,也就是说这些粒子几乎已经失去初始记忆。     

功能化多壁碳纳米管对NHFB细胞的毒性研究

以人的正常上皮成纤维细胞(normal human fibroblasts,NHFB)为模型,应用WST-1方法对本课题组前期合成的功能化多壁碳纳米管(functionalized multi-walled carbonnanotubes,f-MWNTs)库进行细胞毒性筛选;选取细胞毒性差异较大的几种f-WNTs,研究细胞对其摄入情况及其对细胞增殖和活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生的影响规律。结果表明:经过不同表面修饰的多壁碳纳米管具有不同的细胞毒性;f-MWNTs能够进入细胞,且其对细胞增殖及ROS的产生均呈显著的剂量依赖关系。     

水下超声速气体射流的力学机制研究

介绍了对水下超声速气体射流的力学机制的实验研究. 在自行设计研制的实验系统里, 高压空气通过缩放喷嘴(拉伐尔)喷入一个3维水槽中. 射流在不同的工况下运行, 即过膨胀、适配和欠膨胀状态. 用一台CCD摄像机, 对射流流场进行了可视化. 实验发现, 超声速气体射流在水中的喷射, 总是伴随着很强的流体振荡, 而这种振荡与射流气相介质中的激波反馈现象有关. 对射流压力场进行了详细的测量, 证实了气相介质中的激波反馈现象. 但是, 这里讲的激波反馈不同于超声速气体射流在开放大气空间中释放时的声学反馈(声学反馈引起尖锐刺耳的声调). 它是这样一个过程：封闭在射流气袋中的激波引起射流内部的大幅度的、周期性的压力脉动; 然后, 压力脉动引起射流振荡, 包括大幅度气体膨胀现象的出现. 为了验证这种激波反馈现象, 我们对流场进行了详细的压力测量. 设计了三种压力测量装置, 即浸没在水中的压力探头; 在喷管装置侧壁上的压力测量; 在喷管装置前壁上的压力测量. 实现了对喷嘴下游、喷嘴附近以及喷嘴上游的压力测量, 而且各压力测量结果体现了很好的一致性. 研究表明, 射流的每一次振荡, 都引起一次压力的突然增加, 激波反馈的平均频率为5~10 Hz.     

基于双区DFB激光器的全光时钟恢复模块设计及理论分析

提出了一种新型的双区DFB激光器件,对该器件产生自脉动效应的机理给出了理论分析,并以该器件作为光时钟恢复模块,对它的特性进行了数值模拟.基于该器件的光时钟恢复模块同原有的双区DFB激光器相比,具有自脉动频率高、调谐范围大的优点;同原有的多区DFB激光器件相比,具有结构简单等优点.     

基于脉动流血管应力集中及疲劳的三维有限元研究

针对日益增长的心脑血管粥样硬化疾病,其病因在医学上研究很多,并有多种解释和结论。本文从生物力学的角度,以血管血流动力学的理论来研究,利用计算力学的有限元方法对血液在血管内流动导致血管的应力集中进行了数值分析。通过周期性的荷载条件,揭示血管组织的局部应力集中现象以及可能导致的血管局部病变因素,从生物力学的角度研究分析了血管粥样硬化疾病的病因。对血管组织进行的疲劳模拟,近似得出了血管组织发生疲劳的S-N曲线。