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浅水条件下喷水推进船航态及喷射流形态研究

兵工学报 2024年第S02期45卷 123-132页

作者：杨茜冯榆坤陈作钢张岩上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 中国船舶及海洋工程设计研究院喷水推进技术重点实验室上海200011

为了探究浅水条件对喷水推进船航态及喷射流形态的影响,基于数值模拟方法进行不同水深条件下喷水推进船航态及喷射流形态影响规律及机理分析,并构建回归预报模型。采用雷诺时均方程建立喷水推进船自航特性数值模拟方法,开展水深条件对... 详细信息

为了探究浅水条件对喷水推进船航态及喷射流形态的影响,基于数值模拟方法进行不同水深条件下喷水推进船航态及喷射流形态影响规律及机理分析,并构建回归预报模型。采用雷诺时均方程建立喷水推进船自航特性数值模拟方法,开展水深条件对喷水推进船绕流场以及喷射流形态和湍动能分布的影响研究。基于多水深条件下喷水推进船航态和喷口流量数值计算结果,构建船模航态及喷射流形态回归预报模型。研究结果表明:随着水深减小,浅水阻塞效应加剧,船底压差和尾倾角增大,船体周围回流速度和吃水量也增加;船首横波系逐渐增大并与船尾横波系相互干扰,耗散能量增加;喷射流与船尾兴波交汇点随水深减小逐渐前移,径向扩散和旋度增大,推进功率下降,湍动能和水体扰动增强。研究成果可为浅水条件下喷水推进技术应用提供科学依据,提高喷水推进船在复杂水域环境中的效率和安全性。

关键词：推进船喷水推进浅水条件航态变化喷射流数值模拟

基于Biot-喷射流统一模型Maxwell流体饱和孔隙介质中的弹性波

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物理学报 2010年第12期59卷 8655-8661页

作者：崔志文刘金霞王春霞王克协吉林大学物理学院长春130012

推广Biot-Tsiklauri声学模型的同时借鉴Dvorkin和Nur的工作,建立了具有任意孔径分布并顾及喷射流动机制的非牛顿流体饱和孔隙介质声学模型,研究了非牛顿流体(Maxwell流体)饱和孔隙介质中的弹性波的衰减和频散特性.着重讨论充孔隙Maxwel... 详细信息

推广Biot-Tsiklauri声学模型的同时借鉴Dvorkin和Nur的工作,建立了具有任意孔径分布并顾及喷射流动机制的非牛顿流体饱和孔隙介质声学模型,研究了非牛顿流体(Maxwell流体)饱和孔隙介质中的弹性波的衰减和频散特性.着重讨论充孔隙Maxwell流体的非牛顿流效应对弹性波的频散和衰减的影响.研究表明,饱和流体的非牛顿流效应和喷射流动机制均是引起弹性波波频散和衰减的重要因素.依据非牛顿流体(Maxwell流体)饱和各向同性孔隙介质的Biot-喷射流声学模型,喷射流动只影响纵波的频散和衰减,而饱和流体的非牛顿流效应不仅影响纵波,而且还影响横波的频散和衰减.

关键词：孔隙介质 Maxwell流体喷射流弹性波

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超流氦中喷射流流场的PIV可视化观察

浙江大学学报（工学版） 2010年第3期44卷 473-475,562页

作者：金滔 FUZIER Sylvie VAN SCIVER Steven 浙江大学制冷与低温研究所浙江杭州310027 美国国家高磁场实验室美国佛罗里达32310

利用粒子成像测速仪(PIV)对射入到超流氦液浴中的喷射流的初始发展阶段进行观察,主要考察了流型和流场分布状况,旨在分析通过喷射流来实现的示踪粒子投放过程的实际效果及其对测量精度的影响情况.超流氦液浴温度为1.8K,示踪粒子为1.7μ... 详细信息

利用粒子成像测速仪(PIV)对射入到超流氦液浴中的喷射流的初始发展阶段进行观察,主要考察了流型和流场分布状况,旨在分析通过喷射流来实现的示踪粒子投放过程的实际效果及其对测量精度的影响情况.超流氦液浴温度为1.8K,示踪粒子为1.7μm直径的复合物粒子,高速相机拍摄的相邻照片间隔时间为3ms.实验中观察到的喷射流具有一抛物线形状的流型,与正常流体中观察到的喷射流具有一定的相似性.速度场分析结果也显示,射流内的速度场分布远不如正常流体中均匀和规律变化,其中存在许多局部的涡旋流.沿着射流方向上速度的波动幅度越来越小,平均速度在行进了约35mm后降至2mm/s量级.

关键词：粒子成像测速仪(PIV) 超流氦(氦II) 喷射流涡旋流

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硅微通道凝结相变过程中的喷射流现象与分析

工程热物理学报 2007年第2期28卷 292-294页

作者：蔚萌萌吴慧英全晓军郑平上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

喷射流是微通道凝结相交过程中环状流向泡塞状流演变过程中的一种独特相变流动形式．借助于显微可视化技术,本文对水力直径为77．5μm的梯形硅片微通道中的蒸汽喷射流动现象进行了报道,分析了喷射流的形成机制和影响因素,给出了硅微通... 详细信息

喷射流是微通道凝结相交过程中环状流向泡塞状流演变过程中的一种独特相变流动形式．借助于显微可视化技术,本文对水力直径为77．5μm的梯形硅片微通道中的蒸汽喷射流动现象进行了报道,分析了喷射流的形成机制和影响因素,给出了硅微通道中喷射流发生部位与Re数和Bo数的关系式．研究结果对认识微通道凝结流型演变规律具有重要意义．

关键词：硅微通道凝结喷射流

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叶片尾缘有喷射流的时栅流场的流动规律研究

工程热物理学报 1995年第4期16卷 419-423页

作者：葛满初闻洁齐宗敏顾恒生杨燕生中国科学院工程热物理研究所中国航空工业总公司机载设备局

本文针对叶栅尾缘有喷射流的两种进口条件下，进行了五组不同尾缘喷射角三种喷射流量的叶栅实验，应用激光频闪片光源，定量测量了尾缘喷射流对叶栅出口区流场参数与对尾迹的影响。通过仔细的实验与观察，获得了流体流动的结构，落后角... 详细信息

本文针对叶栅尾缘有喷射流的两种进口条件下，进行了五组不同尾缘喷射角三种喷射流量的叶栅实验，应用激光频闪片光源，定量测量了尾缘喷射流对叶栅出口区流场参数与对尾迹的影响。通过仔细的实验与观察，获得了流体流动的结构，落后角及尾迹流动的特性，经过分析得出了一些叶片尾缘有喷射流时叶栅出口流场的流动规律，提出了工程设计中需要考虑的新的设计参数。

关键词：叶栅尾缘喷射流流场航空发动机冷却气

VTI孔隙地层喷射流机制对井孔导波频散与衰减的影响

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吉林大学学报（理学版） 2013年第3期51卷 491-496页

作者：丛令梅马俊王克协浙江海洋学院数理与信息学院浙江舟山316004 吉林大学物理学院长春130012

采用同时考虑Biot流动和喷射流动机制的横向各向同性BISQ模型模拟横向各向同性孔隙地层,理论求解该地层中多极源激发的裸眼井孔导波声场,通过数值求解井孔复频散方程的复根获得最低阶导波的相速度和衰减系数,并考察了特征喷射流对充流... 详细信息

采用同时考虑Biot流动和喷射流动机制的横向各向同性BISQ模型模拟横向各向同性孔隙地层,理论求解该地层中多极源激发的裸眼井孔导波声场,通过数值求解井孔复频散方程的复根获得最低阶导波的相速度和衰减系数,并考察了特征喷射流对充流体井孔中Stoneley波和弯曲波传播的影响.结果表明:考虑喷射流机制后,喷射流变化不影响Stoneley波和弯曲波的频散,但衰减均显著增大;其衰减随水平和垂直特征喷射流长度变化的趋势相反,其中弯曲波的衰减特性在低频段和高频段的变化规律还发生反转.

关键词：喷射流横向各向同性 Stoneley波弯曲波频散衰减

BISQ模型中岩石喷射流对井孔声导波的影响

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吉林大学学报（理学版） 2005年第6期43卷 803-808页

作者：崔志文刘金霞王克协吉林大学物理学院长春130021

用B iot-喷射流统一模型(B ISQ模型)模拟孔隙地层,研究岩石喷射流对充流体井孔中声导波传播特点的影响.数值结果表明,顾及喷射流机制后,单极、偶极和四极声源激发的井孔导波的衰减都增大,激发幅度变小,但它们的频散特性几乎不受喷射流... 详细信息

用B iot-喷射流统一模型(B ISQ模型)模拟孔隙地层,研究岩石喷射流对充流体井孔中声导波传播特点的影响.数值结果表明,顾及喷射流机制后,单极、偶极和四极声源激发的井孔导波的衰减都增大,激发幅度变小,但它们的频散特性几乎不受喷射流的影响.

关键词：井孔声导波孔隙介质喷射流频散衰减

喷射流针肋水冷散热器的流动传热及节能性研究

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喷射流针肋水冷散热器的流动传热及节能性研究

作者：崔卓天津商业大学

学位级别：硕士

随着微电子器件、个人计算机系统和大型数据中心运算能力的不断提高,芯片工作频率不断上升,随之带来的芯片散热问题越来越受到研究者们的重视。同时,随着计算系统小型化、集成化的要求,又迫切需要减小散热系统各部件的体积。在传统风冷... 详细信息

随着微电子器件、个人计算机系统和大型数据中心运算能力的不断提高,芯片工作频率不断上升,随之带来的芯片散热问题越来越受到研究者们的重视。同时,随着计算系统小型化、集成化的要求,又迫切需要减小散热系统各部件的体积。在传统风冷已无法满足计算系统散热要求的情况下,水冷系统已逐渐开始被应用到计算系统的散热中。在水冷系统的研究中,散热器结构的改进是其中重要的分支。如何通过结构的改进,在提高水冷散热器的传热性能的同时,减小冷却水在散热器内部的流动阻力,是现阶段水冷散热器研究的核心问题。相比于板肋式水冷散热器,针肋式水冷散热器的肋片结构比表面积更大,增加了散热器的有效换热面积。同时,针肋结构增强了内部流场的扰动性,提高了流体的对流换热系数,因此使得散热器的传热性能明显提升。正是由于上述优点,针肋式水冷散热器的研究在近年来得到了广泛的关注。在以往关于针肋式水冷散热器的研究中,存在着以下不足:(1)对散热器流动传热性能的研究以横流式结构为主,关于喷射流式针肋水冷散热器的研究较少;(2)对散热器流动换热性能以及节能效果进行评价时,很少考虑到芯片工作状态的动态变化对散热器节能效果产生的影响。针对上述问题,本文的研究内容如下:设计并研制了三种不同针肋形状的喷射流水冷散热器,搭建了高热流密度器件水冷散热器性能检测实验台,研究在不同的冷却水流量和热流密度下,针肋结构散热器的热阻以及芯片工作温度的变化规律。分别选取努塞尔特数和摩擦系数作为散热器传热和流动性能的评价指标,利用检测的实验数据拟合出不同针肋结构散热器的努塞尔特数和摩擦系数的关联式,对不同工况下散热器的性能变化进行了研究。对某小型数据中心中芯片动态运行规律进行了监测,通过合理简化后,得到了芯片发热量的动态变化规律。而后,根据散热器的流动传热性能和实际运行中芯片的工作状态要求,得到了不同散热器的动态节能效果随芯片发热量的变化规律。对散热器传热性能的研究的结果表明:在低流量范围内,流量改变对芯片工作温度的影响作用更大。在不同流量下,正方形针肋结构表现出最佳的传热性能,且在低雷诺数下优势更加明显。对散热器流动性能的研究结果表明:由于通道截面积变化较为平缓,水滴形针肋的流动阻力和摩擦系数明显小于正方形和圆形针肋。对散热器动态节能效果的分析表明:散热器的节能效果随芯片发热量的降低而显著上升,在相同的芯片工作状态下,正方形针肋结构散热器的节能效果最佳。

关键词：水冷散热器喷射流流动传热性能动态节能

同方学位论文库评论

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弹体前缘圆孔凹槽有/无喷射流机理研究

现代防御技术 2017年第4期45卷 44-49,58页

作者：郑日升张庆兵肖志河刘恒军戚开南北京电子工程总体研究所北京100854 电磁散射重点实验室北京100854

为了研究不同圆孔凹槽直径及有/无喷射流流动机理,采用标准的k-w SST湍流模型数值计算方法进行分析。结果表明:当流体经过圆孔凹槽时,在圆孔凹槽边缘会形成膨胀波和压缩波,在圆孔凹槽内可能会形成涡流结构,并保持低速流体。当圆孔凹槽... 详细信息

为了研究不同圆孔凹槽直径及有/无喷射流流动机理,采用标准的k-w SST湍流模型数值计算方法进行分析。结果表明:当流体经过圆孔凹槽时,在圆孔凹槽边缘会形成膨胀波和压缩波,在圆孔凹槽内可能会形成涡流结构,并保持低速流体。当圆孔凹槽直径逐渐增加时,引起弹体壁面声速径向距离增加。同时,随着攻角的增大,圆孔凹槽内的静压逐渐降低;圆孔凹槽喷流速度的增加导致凹槽出口会出现激波现象,当喷流速度达到600 m/s时,凹槽出口激波强度明显增加,圆孔凹槽内静压减小。

关键词：圆孔凹槽喷射流湍流模型附面层激波涡系结构

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