检索结果-南通市图书馆

作者：刘祥灿中国民航大学

学位级别：硕士

超燃冲压发动机采用吸热型碳氢燃料进行壁面冷却,而碳氢燃料吸热后发生裂解,生成气相为主的小分子碳氢燃料。本文基于先进的光学测量仪器PIV和计算流体力学FLUENT仿真手段对作为裂解气之一的乙烯喷射特性进行了研究。自行设计和搭建了... 详细信息

超燃冲压发动机采用吸热型碳氢燃料进行壁面冷却,而碳氢燃料吸热后发生裂解,生成气相为主的小分子碳氢燃料。本文基于先进的光学测量仪器PIV和计算流体力学FLUENT仿真手段对作为裂解气之一的乙烯喷射特性进行了研究。自行设计和搭建了气体喷射实验台,设计并研制了喷嘴,气体保护腔以及示踪粒子加入装置等。通过对PIV拍摄的原始图像解析以及数据提取和相关处理,研究了温度、压力、喷嘴尺寸对喷射轴向速度变化和锥角的影响。对于乙烯的喷射特性,实验能够显示的有限,因此用FLUENT对乙烯喷射的数值模拟作为实验补充。主要观察了气体剪切层的形成和发展,温度、压力、湍动能云图和它们分别对应的轴向变化曲线,压力、温度对势流核长度和贯穿长度的影响。经过实验研究发现:在流场分布和断面轴向速度分布方面:乙烯卷吸空气进入射流流体,使得轴向射流流量增大,射流速度降低。乙烯浓度在轴向和径向上随射流发展逐渐减小,气体射流具有扩散性和相似性。不同工况下压力、温度对轴向速度分布规律和喷射锥角的影响方面:压力增大,轴向速度随之增大,不同压力下的轴向速度衰减趋势相同,温度对速度的影响主要体现在喷嘴出口附近。锥角随压力和温度的增大而减小。数值模拟结果发现:射流的贯穿长度随压力的增大而增大,随温度的升高而降低。射流的势流核长度只受压力的影响,随压力的升高而增大,而温度对其几乎没有影响。最后对该课题的研究进行了适当总结,并对接下来的研究工作进行了展望。

关键词：超燃冲压发动机 PIV 轴向速度喷射仿真贯穿长度

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微量液滴压电式分配与图像监测实验平台研究

微量液滴压电式分配与图像监测实验平台研究

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作者：刘羽哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

微滴喷射技术是一种精确分配技术,它具有非接触、效率高、材料浪费少等优点。随着微滴产生技术研究的深入,微滴分配在电子封装、微机电系统、微光学器件制造及生物制造工程等领域具有广阔的应用前景,这对微滴技术提出了高频率、微量化... 详细信息

微滴喷射技术是一种精确分配技术,它具有非接触、效率高、材料浪费少等优点。随着微滴产生技术研究的深入,微滴分配在电子封装、微机电系统、微光学器件制造及生物制造工程等领域具有广阔的应用前景,这对微滴技术提出了高频率、微量化、精确可控的要求。而微滴分配过程中微滴的速度、体积、分配方向等参数对液滴分配质量有着非常大的影响,因此对上述参数进行监测也是非常有必要的。针对现阶段国内外微滴分配和微滴监测的研究现状,本文要构建一套压电式微滴分配系统,实现液滴高频率、微量化、稳定可控的分配,并对分配过程中液滴的速度、体积、偏转方向等参数实现有效的图像监测。首先,对压电微滴分配进行理论分析,根据压电微滴分配原理,利用Gambit和FLUENT进行建模仿真,通过模型建立、网格及区域划分、模型选取、边界条件设置、UDF函数编译等仿真流程,得到微滴分配过程是由液柱伸长、液柱颈缩、液柱断裂、成形喷射四个阶段构成;利用仿真得到了驱动波形参数、气压、驱动速度、液体粘度等参数对微滴分配参数的影响关系,为后面的微滴分配系统搭建提供了依据。然后,根据仿真结果对微滴分配系统进行了构建。气压控制模块的设计原则是提供背压并保证喷嘴处的液面处于合理的喷射位置;压电驱动模块通过波形发生和放大后产生用于激励压电喷头的波形,实现微滴分配;图像采集模块包括CCD、放大镜头与LED灯,可确保其工作于亮度可调的频闪环境,并有效地采集液滴图像;实验平台的可调节喷头、LED、CCD三者的相互位置,保证液滴分配后可完成图像监控。接下来,液滴监控系统由图像采集控制系统和图像处理分析系统组成。图像采集通过频闪延迟法原理设计、Lab VIEW软件编程控制、硬件调试采集到了清晰的液滴图像;图像处理中对图像处理算法进行设计并在LabVIEW中对算法中的各个功能完成编程,实现图像的处理分析任务。利用搭建的监测系统成功的对液滴分配过程中液滴的速度、体积、偏转方向等参数实现了实时监测,并根据一定的指标对液滴分配质量进行判断。最后,利用设计的液滴分配系统进行了实验分析。首先利用乙醇、水、甘油等溶液进行了分配实验,通过气压、电压幅值等参数的调节实现了分配,并利用监测系统对分配过程中参数进行了监测,证明微量液滴分配的稳定性;然后利用微滴分配系统实现了100～5000Hz的稳定分配,并探究了气压、驱动波形参数、电压、液体属性等参数对液滴分配过程的影响,得出分配规律并总结出微滴分配控制方法;最后对实验结果进行总结,得到产生卫星液滴的原因及避免方法。

关键词：微量液滴压电分配喷射仿真图像监测

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艏喷动态实船试验及数值计算对比分析

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中国港湾建设 2020年第12期40卷 59-63页

作者：刘经京周丙浩郑金龙张兆德余龙上海交通大学海洋工程国家重点实验室船舶海洋与建筑工程学院上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 中港疏浚有限公司上海200120 浙江海洋大学浙江杭州316022

耙吸挖泥船艏喷时,泥管及喷嘴受到动态冲击并产生较大变形和应力,目前关于喷射过程的试验研究和计算分析较为缺乏。通过实船测试艏喷过程,记录典型工况下特定位置管壁应力,得到介质对喷嘴管道的动态作用。采用SPH无网格粒子法和基于网... 详细信息

耙吸挖泥船艏喷时,泥管及喷嘴受到动态冲击并产生较大变形和应力,目前关于喷射过程的试验研究和计算分析较为缺乏。通过实船测试艏喷过程,记录典型工况下特定位置管壁应力,得到介质对喷嘴管道的动态作用。采用SPH无网格粒子法和基于网格的单向FSI方法两种流固耦合数值方法对试验对象进行了计算分析,研究了艏喷喷嘴的应力分布。最后比较试验和数值结果,验证了SPH法更适合分析喷射动态过程,为后续设计工作提供了分析方法。

关键词：艏喷喷射仿真流固耦合 SPH法

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