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联勤军事医学 2024年第6期 516-520页

作者：白博朱元强吴相波孟斌王立栋胡伶薛白洁何霞袁华孙晓龙联勤保障部队临潼康复疗养中心疗养七科空军军医大学第一附属医院放射科空军军医大学第一附属医院康复医学科联勤保障部队临潼康复疗养中心康复训练科

目的研究不同机种飞行员及普通人群持续性注意力相关激活脑区定位和运动心肺功能的差异及相关性。方法纳入14名现役飞行员(歼击机飞行员8名，运输机飞行员6名)和9名普通人群为研究对象，在执行精神运动警觉性任务(psychomotor vigilan... 详细信息

目的研究不同机种飞行员及普通人群持续性注意力相关激活脑区定位和运动心肺功能的差异及相关性。方法纳入14名现役飞行员(歼击机飞行员8名，运输机飞行员6名)和9名普通人群为研究对象，在执行精神运动警觉性任务(psychomotor vigilance task, PVT)过程中利用血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygen level dependent-functional magnetic resonance imaging, BOLD-fMRI)技术进行任务相关激活脑区定位，通过心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing, CPET)评估运动心肺功能，对脑功能激活程度与运动心肺功能进行相关性分析。结果在执行PVT过程中BOLD-fMRI结果显示，飞行员右侧额下回血氧激活程度显著高于普通人群(P<0.001),其中歼击机飞行员右侧额下回的激活程度显著高于运输机飞行员(P=0.009)。飞行员无氧阈(anaerobic threshold, AT)、相对无氧阈及最大氧脉搏水平均明显高于普通人群(P<0.05),其中运输机飞行员的AT值显著高于歼击机飞行员(P=0.023)。飞行员右侧额下回的脑功能激活程度与AT值呈显著负相关(r=-0.31,P=0.02)。结论右侧额下回可能是飞行员持续注意力的关键脑区，右侧额下回脑功能激活与AT值呈负相关。

关键词：飞行员持续注意力磁共振成像运动心肺功能

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锥形空心液膜雾化特性预测模型研究

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1038-1048页

作者：朱苏宇张海滨白博峰动力工程多相流国家重点实验室西安交通大学化学工程与技术学院西安710049

本文采用可视化测试方法对空心锥形液膜的破碎雾化特性开展了实验研究,结合高速相机与长距显微镜头,获得了喷嘴出口液膜的初始状态参数,并对喷雾液膜结构形态及瞬态破碎过程进行了捕捉,根据实验结果分析了空心锥形液膜的破碎特征;进而... 详细信息

本文采用可视化测试方法对空心锥形液膜的破碎雾化特性开展了实验研究,结合高速相机与长距显微镜头,获得了喷嘴出口液膜的初始状态参数,并对喷雾液膜结构形态及瞬态破碎过程进行了捕捉,根据实验结果分析了空心锥形液膜的破碎特征;进而基于实验数据分析讨论了已有液膜破碎长度、喷雾锥角预测模型的准确性以及误差产生的原因,发现模型简化误差、经验常数的不合理选取等是模型预测误差产生的关键;随后结合多种喷嘴结构形式实验数据,以液膜出口状态参数为基础,建立了新的空心锥形喷雾初次破碎长度预测模型与喷雾锥角预测模型;发展的新模型具有更好的普适性与准确性,为空心锥形喷雾的雾化特性分析以及发展空心锥形喷雾掺混相关过程的数值模拟方法提供了参考。

关键词：空心锥形喷雾预测模型液膜破碎雾化特性

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油-水-固三相接触线移动的温度影响机制

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第2期54卷 62-71页

作者：郑文秀温伯尧白博峰空军工程大学防空反导学院西安710051 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

温度会显著影响三相接触线的移动,从分子尺度获得接触线微观运动规律及温度影响机理,对深入研究纳米空间内的油水流动具有重要意义.本文构建了正癸烷-水-二氧化硅三相接触线的分子动力学模型,从接触线运动机制、分子取代频率及分子跳跃... 详细信息

温度会显著影响三相接触线的移动,从分子尺度获得接触线微观运动规律及温度影响机理,对深入研究纳米空间内的油水流动具有重要意义.本文构建了正癸烷-水-二氧化硅三相接触线的分子动力学模型,从接触线运动机制、分子取代频率及分子跳跃平均距离等角度,研究了不同三相润湿性时温度对三相接触线移动的影响.结果表明,油-水-固接触线在不同润湿性下呈现“翻转式”“塞状式”和“剪切式”几种机制,导致接触线运动速度呈现逐渐上升至平稳、逐渐下降至平稳和趋于0几种不同的规律,温度升高并未改变上述运动机制及规律.温度升高会引起分子能量增大、吸附密度降低,从而使分子在吸附位点之间的取代频率升高,且“塞状式”机制下分子取代频率的增加幅度明显大于“翻转式”,即在中等润湿性壁面时温度升高对三相接触线移动的促进作用大于亲水壁面.温度变化对分子跳跃平均距离的影响不大,温度升高导致分子取代频率的升高是加速接触线运动的主要原因.

关键词：三相接触线温度分子动力学

液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响

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推进技术 2024年

作者：赵凡张海滨赵亮白博峰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

为揭示液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响规律，本文通过精细设计喷注器结构与控制液束与液膜流动状态，采用可视化实验对针栓式喷注器喷注单元雾化锥角进行了测试分析。实验研究发现，除动量比之外，液束、液膜的流动状... 详细信息

为揭示液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响规律，本文通过精细设计喷注器结构与控制液束与液膜流动状态，采用可视化实验对针栓式喷注器喷注单元雾化锥角进行了测试分析。实验研究发现，除动量比之外，液束、液膜的流动状态（韦伯数）也对雾化锥角有较大影响。通过对实验结果分析，本文提出了表征液-液针栓喷注器液束/液膜撞击变形程度的函数模型，并将其作为修正因子对已有液-液针栓喷注单元雾化锥角预测模型进行了修正。在局部动量比0.55～5.13内，本文提出的雾化锥角修正模型的预测误差小于±5%（置信度91.46%），该模型实现了对液-液针栓喷注器喷注单元雾化锥角的准确预测。

关键词：针栓喷注器雾化锥角动量比撞击变形韦伯数

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航空滑油系统旋板泵空化特性及对泵性能影响

航空动力学报 2024年

作者：王格王怡锦贺登辉阳丽娜曹明白博峰西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安理工大学水利水电学院动力工程系西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室中国航发商用航空发动机有限责任公司上海市商用航空发动机工程技术研究中心

为满足大推力、高转速航空发动机滑油系统对高性能滑油泵的需求，针对新型高速旋板式滑油泵开展了数值模拟研究，采用Mixture多相流模型，Singhal全空化模型和RNG k-ε湍流模型开展数值计算，并通过实验验证数值模拟方法的可靠性，进而... 详细信息

为满足大推力、高转速航空发动机滑油系统对高性能滑油泵的需求，针对新型高速旋板式滑油泵开展了数值模拟研究，采用Mixture多相流模型，Singhal全空化模型和RNG k-ε湍流模型开展数值计算，并通过实验验证数值模拟方法的可靠性，进而分析不同入口压力和油液温度条件下旋板泵空化特性及对泵性能影响规律。结果表明：空化气体主要分布在吸油侧容积腔内，以及旋板吸力面和贴近转子内壁处。随着入口压力的降低和油液温度的升高，旋板泵内空化现象加剧，空化气体增多，进而使得泵出口平均排油流量减小，容积效率降低；当入口压力降低至40 kPa，温度升至100 ℃时，泵出口平均排油流量和容积效率均显著降低；监测点压力脉动呈现低频高幅脉动的特点。旋板泵的空化不仅影响其排油量和容积效率，而且也直接影响泵的稳定可靠工作。

关键词：滑油系统旋板泵空化流量特性容积效率压力脉动

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石墨烯表面气体扩散系数的原子模型

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第2期54卷 80-89页

作者：周润峰孙成珍白博峰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

石墨烯表面的气体扩散是诸多应用中的关键过程,其机制不同于一般固体表面气体扩散,反而类似分子碰撞控制的体相扩散,但对应的表面扩散系数因吸附效应低于体相理论预估.本文针对石墨烯表面气体扩散系数开展了理论和分子动力学模拟研究,基... 详细信息

石墨烯表面的气体扩散是诸多应用中的关键过程,其机制不同于一般固体表面气体扩散,反而类似分子碰撞控制的体相扩散,但对应的表面扩散系数因吸附效应低于体相理论预估.本文针对石墨烯表面气体扩散系数开展了理论和分子动力学模拟研究,基于Chapman-Enskog方程提出了一种仅依赖原子势能参数的表面气体扩散系数预测模型,弥补了该领域的缺失.首先,通过分子动力学模拟研究了不同压力、流固作用下的石墨烯表面气体扩散系数,证明了表面吸附引起的表面数密度增加是导致现有理论预估出现偏差的原因;然后,直接从原子势能参数导出气体空间密度分布,解决了石墨烯表面数密度准确估计的问题并拓展Chapman-Enskog方程建立了石墨烯表面气体扩散系数的理论预测模型;最后,对理论模型的准确性加以验证,理论模型预测值和本文模拟结果的相对误差小于10%;同时,该模型也能很好预测文献中石墨烯表面实际气体的扩散系数,进一步证明了其有效性和实用性.

关键词：扩散系数石墨烯表面吸附 Chapman-Enskog方程

复杂管网中推进剂充填过程气液两相流动特性研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1763-1766页

作者：郑学波吕宇超彭佳庆骆政园白博峰长安大学能源与电气工程学院西安710064 西安航天动力研究所西安710100 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

充填条件不同,充填稳定后供应管网中空气-推进剂相分布状态不同,造成供应过程不同分支流量差异。本文基于Fluent,采用VOF模型研究了充填过程气液两相流动特性,得到如下主要结论:1)环管中两股射流对撞时,管内空气体积最小,压力达到峰值;... 详细信息

充填条件不同,充填稳定后供应管网中空气-推进剂相分布状态不同,造成供应过程不同分支流量差异。本文基于Fluent,采用VOF模型研究了充填过程气液两相流动特性,得到如下主要结论:1)环管中两股射流对撞时,管内空气体积最小,压力达到峰值;随后管内流体来回震荡,空气体积、压力和入口N_(2)O_(4)流量产生波动;充填稳定后,管内空气体积基本不变,压力与入口压力相等,入口N_(2)O_(4)流量为0;2)射流与入口T形管壁面撞击、两股射流对撞过程会产生大量微小气泡,最小气泡尺寸约为17μm;3)初始压力越低或入口压力越高,峰值压力越高,达到稳定所需时间越短,稳定时管内空气体积越小。

关键词：复杂管网推进剂充填气液相分布气泡尺寸

纳米颗粒表面活性剂对多孔介质中黏性指进现象的抑制

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科学通报 2024年第14期69卷 1945-1956页

作者：王琦李雨霜蔚政良骆政园白博峰中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司东营257000 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

多孔介质中不稳定的两相驱替会导致黏性指进现象,对实际工业中的两相流动过程产生不利影响.已有文献证明水相中的表面功能化纳米颗粒和油相中的功能化基团聚合物可以在油水界面发生反应生成纳米颗粒表面活性剂,降低界面张力并诱发界面... 详细信息

多孔介质中不稳定的两相驱替会导致黏性指进现象,对实际工业中的两相流动过程产生不利影响.已有文献证明水相中的表面功能化纳米颗粒和油相中的功能化基团聚合物可以在油水界面发生反应生成纳米颗粒表面活性剂,降低界面张力并诱发界面黏弹性.本文提出使用纳米颗粒表面活性剂抑制多孔介质中黏性指进的新方法,通过微流体可视化实验,研究了纳米颗粒表面活性剂对多孔介质中驱替界面特性的影响规律.结果表明,纳米颗粒表面活性剂可以有效抑制多孔介质中的黏性指进现象,驱替效率对比纯水纯油提高了约2.5倍.通过分析基于不同毛细数与黏度比下的驱替模式分布相图,得到了多孔介质中纳米颗粒表面活性剂稳定驱替和黏性指进两种驱替模式的转变界限,证明纳米颗粒表面活性剂驱替对比纯水纯油大幅提高了黏性指进出现的临界毛细数和黏度比,在不同的参数范围内对黏性指进都有显著的抑制作用,为多孔介质中黏性指进的抑制提供了新的思路.

关键词：多孔介质两相流动微流体纳米颗粒表面活性剂

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水气转化对超临界水煤气化的抑制特性

化工学报 2024年

作者：赵帅琪张瑞黄瀚赵昆鹏白博峰西安交通大学绿色氢电全国重点实验室

水气转化是煤炭超临界水气化技术中关键的均相化学反应。然而，水气转化反应对煤颗粒孔隙内非均相气化反应的影响尚不清楚。通过三维数值模拟，研究了颗粒孔隙内部水气转化反应对不规则煤颗粒超临界水气化过程的作用机理。研究结果表明... 详细信息

水气转化是煤炭超临界水气化技术中关键的均相化学反应。然而，水气转化反应对煤颗粒孔隙内非均相气化反应的影响尚不清楚。通过三维数值模拟，研究了颗粒孔隙内部水气转化反应对不规则煤颗粒超临界水气化过程的作用机理。研究结果表明，孔隙内的水气转化反应掉了大量用于煤的非均相气化反应的超临界水，降低了颗粒的气化反应速率，同时大量生成二氧化碳并富集于颗粒孔隙中，减小了孔隙中超临界水的扩散系数。定义了有效气化因子以定量表征水气转化反应对颗粒气化的抑制程度，发现了该抑制作用随颗粒粒径的增大而增强，且由于该抑制作用而增加的颗粒气化反应时间与有效气化因子呈简单对数关系。

关键词：多孔颗粒多相反应煤炭超临界水气化