基于气泡的缸盖水腔沸腾传热仿真研究

从气泡核化条件及沸腾起始点要求出发,提出相变判定条件,从而准确界定沸腾区域. 基于沸腾均相流计算模型框架,建立了沸腾传热数值计算模型,并利用Robinson实验数据对该计算模型的准确性进行了校核. 利用该数值模型对缸盖温度场进行了预测,与实机测温结果进行实验比对,证明新沸腾数值模型计算结果更接近实机测试温度,火力面测点最大误差不超过7%.      

高瑞利数下封闭腔内自然对流的数值模拟

为了推广应用高瑞利数下的自然对流换热技术,有必要对自然对流流动与换热特性进行深入研究。采用不引入人工扰动的直接数值模拟方法,对发生在高宽比为4的封闭腔内的自然对流流动与换热进行了研究,分析了平均温度、平均主流速度、涡量和局部努塞尔数的分布特性。研究结果表明:从静止等温流体初始条件出发,不引入任何人工扰动自然对流可以顺利发展到湍流,节约了计算资源;即便瑞利数等于1010,自然对流的平均温度、平均主流速度、涡量和局部努赛尔数分布都具有边界层型流动和换热的特征;在普朗特数为0.71~500的范围,当封闭腔内自然对流换热出现湍流换热特征时,局部瑞利数处于107~108量级。     

油井下用光纤温度压力传感器

研制了一种基于光纤F-P腔与光纤Bragg光栅的温度压力传感器,用于监测油井下的压力和温度。该传感器通过F-P腔腔长的变化监测油井下压力,通过光纤Bragg光栅反射波长的变化监测油井下温度。传感器测压范围0~69 MPa,实验测试和标定结果表明,传感器的压力响应与F-P腔腔长呈良好线性关系,线性拟合度为0.999 999;传感器测温范围5~175℃,温度精度±1℃。实际应用证明,该传感器可实时在线监测井下压力和温度状况,运行正常。     

单轴压缩金属粉末材料屈服准则研究

基于塑性泊松比与相对密度的关系,在单轴压缩受力状态下建立金属粉末材料的致密化模型,探讨材料的致密化过程.通过对椭球体屈服准则几何性质研究,推导了屈服准则扁率、第一偏心率和第二偏心率等椭球体几何参数的表达形式.将单轴应力屈服准则与多种经验屈服准则进行对比,分析椭球体几何参数随相对密度的变化趋势.结果显示:单轴压缩致密化过程中,致密化模型预测相对密度与试验结果的最大相对误差为1.27%;单轴应力屈服准则和经验屈服准则的椭球体几何参数表现出一致的强化规律.     

分布式布拉格反射光纤激光器自混合尾纤调制技术

激光自混合干涉技术是一种新型测量技术,其具有结构简单、紧凑、易准直等优点,因而广泛应用于振动测量领域.采用压电陶瓷尾纤调制技术,对分布式布拉格反射光纤激光器自混合干涉系统进行调制,最终实现了对外界物体振动信号的重构.重构结果表明,当外界振动物体峰峰值在λ/4到2λ范围时,重构振动信号的峰峰值误差低于0.3%.     

光子晶体耦合腔波导中的慢光特性研究

研究了二维光子晶体耦合腔波导的慢光传输特性.利用平面波展开法分析不同结构的耦合腔波导的色散曲线.分析发现,光子晶体耦合腔波导的慢光特性与点缺陷微腔的几何尺寸有关.通过调制点缺陷的半径可以改变慢光导模的中心频率.另外发现,点缺陷微腔间距也是影响耦合腔波导慢光特性的重要参数.增大距离n,零色散点导模的群速度明显下降,可以获得群速度为0.005c的慢光模式,而导模的中心频率变化不大.该分析结果为设计不同要求的慢光波导结构提供重要参考.     

有内置物的二维封闭方腔自然对流实验研究

利用实时激光全息干涉法研究了内置孤立物体的二维封闭方腔自然对流换热。得出了在不同的Ｒａ数下和具有不同导热系数的内置孤立物体情况下的平均换热系数,有内置物体与无内置物体时相比,相同条件下自然对流的换热系数减少,而且当内置物体的导热性能较高时,其换热系数下降的幅度更大,有关的数值解与实验结果基本一致。     

高速滚子轴承腔热状态分析模型

分析影响轴承腔热状态的主要热源,建立了轴承及石墨密封摩擦热、密封热泄漏量、对流换热系数及轴承腔温度场计算模型。这些模型的建立为轴承腔温度场和发动机最佳滑油量的计算奠定了基础。     

圆平面镜自再现模函数的探讨

从光学的波动理论出发,结合数学物理方法,对高功率激光器中常用的元件-圆平面镜腔的自再现模函数进行了分析和研究,利用分离变量法,导出了圆平面镜腔的自再现模函数,并指出了自再现模函数的特性。     

大偏心度同轴腔的场分布近似计算方法

提出了计算具有大偏心度的同轴腔体内的场分布数值计算方法。利用算例对该方法与基于有限元方法的软件HFSS进行了比较。结果表明:在计算低阶模式时,两种方法所计算的结果具有很好的一致性,但现提出的方法所需的CPU时间及内存均远小于软件HFSS;而且,对于HFSS在PC机条件下难以计算的诸如频率达上百吉赫兹(GHz)和TE28,16,1之类的高阶模式,提出的方法却仍然有效。