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冰下运动椭球体破冰的机理实验研究

哈尔滨工程大学学报 2023年第9期44卷 1494-1500,1509页

作者：周朔倪宝玉杨棣曾令东哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205

为了揭示冰下运动物体兴波破冰机理,探究一种可用于水下航行器破冰上浮的新型破冰技术,本文以椭球体作为水下航行器的简化模型,利用自行设计制作的一套拖航实验装置,在低温实验室的小型冰水槽中开展了系列破冰实验。实验分析了破冰机理... 详细信息

为了揭示冰下运动物体兴波破冰机理,探究一种可用于水下航行器破冰上浮的新型破冰技术,本文以椭球体作为水下航行器的简化模型,利用自行设计制作的一套拖航实验装置,在低温实验室的小型冰水槽中开展了系列破冰实验。实验分析了破冰机理,椭球体在水下近冰面处运动引发冰面的水弹性响应,冰层内的弹性弯曲波与水波耦合为弯曲-重力波,进而导致冰层的挠曲变形。当冰层内部的应力超过其极限应力时,就会导致冰层发生破坏。通过对多种物理参数的影响进行分析,研究表明:冰层的存在会额外增加模型的拖航阻力,且这种影响与模型的运动速度和浸没深度有关;弯曲-重力波的破冰效果与椭球体运动速度紧密相关,存在一个最优破冰速度,以此速度运动的椭球体具有最高效的破冰能力,使得冰层被破坏区域的面积达到最大;随着椭球体浸没深度的增加,冰层的响应幅值迅速衰减;由椭球体运动兴波导致的冰面破坏模式具有一般规律,横向裂纹先于纵向裂纹出现。

关键词：弯曲-重力波极地破冰水弹性响应水下航行器椭球体机理实验冰水槽

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大坝过饱和TDG生成过程影响因子实验机理研究

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大坝过饱和TDG生成过程影响因子实验机理研究

作者：刘彩虹贵州大学

学位级别：硕士

随着大坝数量增多,造成的环境问题也日趋严峻。有研究发现,泄流时下游总溶解气体(total dissolved gas,TDG)过饱和就是大坝工程造成的环境问题之一,其能够对鱼类及其它水生生物的生存、繁衍产生极大的威胁,从而损害渔业经济和生物多样... 详细信息

随着大坝数量增多,造成的环境问题也日趋严峻。有研究发现,泄流时下游总溶解气体(total dissolved gas,TDG)过饱和就是大坝工程造成的环境问题之一,其能够对鱼类及其它水生生物的生存、繁衍产生极大的威胁,从而损害渔业经济和生物多样性。解决该问题的有效方法之一是从源头上阻碍过饱和TDG的生成,因此,本文主要研究目的及内容是明确过饱和TDG的生成机理,研究相关因子对TDG饱和度的影响规律。基于此,本文模拟大坝泄流过饱和TDG生成的原理改进了室内过饱和TDG生成装置的进气方式,系统地开展了进气压强、进气流量等因子对水体生成TDG饱和度影响的机理实验,由此分析出大坝泄流时过饱和TDG的影响因子和生成过程,并通过建立和率定实验及大坝的数值模型来验证了本文改进装置的科学性。取得的主要结果如下:(1)不同进气方式下,水体生成的TDG饱和度大小排序为#1>#3>#2,本文改进的进气方式#1增大了气含率和气液掺混破碎程度等,能更好地模拟大坝泄流掺气下跌、强紊动、气泡带,更符合大坝泄流过饱和TDG生成过程。(2)进气管管径、进气盘孔径等因子越小,水体生成的TDG饱和度越大;进气压强、进气流量、进水流量、水深、高压釜内部压强、水体紊动强度等因子越大,水体生成的TDG饱和度越大。(3)在大坝泄流中,气液破碎混合程度、泄水流量、气含率、消力池水深和紊动强度、大气压、气泡数量等因素对过饱和TDG生成有积极影响。(4)根据实验数据拟合得到:进气方式#1时,ΔG=30.676+6.765*ln(P*Q)-3.75*lnD+7.897*lnQ,影响因子重要度排序为进气流量Q>进水流量Q>进气压强P>进气管径D;进气方式为#2时,ΔG=7.122+31.378*H0.367*P0.623,影响因子重要度排序为内部压强P>水深H;进气方式为#3时,ΔG=9.16+30.95*P0.448*Q0.646*H1.457,影响因子重要度排序为水深H>进气流量Q>进气压强P。(5)数值模型中TDG饱和度随气-水表面传质系数KL,s和源项强度参数β的增大而增大,当实验模型参数K为4、β为40,大坝模型参数K为0.201、β为2.5时,计算值与实测数据较为接近。对比可知,本文改进的实验装置增加了气-水表面传质和气泡-水界面传质,进一步验证了改进装置的合理性。

关键词：大坝总溶解气体过饱和机理实验数值模拟

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河岸带碎屑饵料起动特性实验研究

农业灾害研究 2024年第3期14卷 259-261页

作者：王正央陈卓冯镜洁李然四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

以对雅砻江进行采样分析得到的碎屑饵料特性为参考,制备实验碎屑饵料,设计了无碎屑、4.8%、9.1%、16.7%等不同碎屑饵料质量含量工况的模拟河岸,利用实验室可控水流系统探究流速对河岸带碎屑饵料补给起动的影响。结果表明,无碎屑饵料、4... 详细信息

以对雅砻江进行采样分析得到的碎屑饵料特性为参考,制备实验碎屑饵料,设计了无碎屑、4.8%、9.1%、16.7%等不同碎屑饵料质量含量工况的模拟河岸,利用实验室可控水流系统探究流速对河岸带碎屑饵料补给起动的影响。结果表明,无碎屑饵料、4.8%、9.1%和16.7%碎屑饵料质量含量所需的起动流速分别为40.2、37.8、35.1和32.4 cm/s。随着碎屑饵料含量增加,向河流补给所需要的起动流速降低。实验条件下,得到碎屑饵料起动流速与碎屑饵料质量含量关系为。计算得到雅砻江锦屏段采样区的碎屑饵料起动流速为39.7 cm/s。研究成果可将传统水生态关注的饵料补给定性分析拓展至与水力学参数关联的定量影响,为河流碎屑饵料补给测算以及河流水生态系统健康保障提供科学数据与支撑。

关键词：碎屑饵料起动河岸带水生态机理实验

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双面回油型液压凿岩机空穴及气蚀机理

煤炭学报 2016年第S2期41卷 563-570页

作者：耿晓光马飞周志鸿郭荣马威北京科技大学机械工程学院北京100083

具有双面回油型冲击机构的液压凿岩机,其能量利用率高,但活塞回程制动阶段的前腔负压常常造成活塞和前导向套的严重气蚀,影响了凿岩机的正常使用。阐明了双面回油型冲击机构的工作原理,考虑油液压缩、油液泄漏和活塞的撞击回弹等因素,... 详细信息

具有双面回油型冲击机构的液压凿岩机,其能量利用率高,但活塞回程制动阶段的前腔负压常常造成活塞和前导向套的严重气蚀,影响了凿岩机的正常使用。阐明了双面回油型冲击机构的工作原理,考虑油液压缩、油液泄漏和活塞的撞击回弹等因素,建立了冲击机构的数学模型,并进行数值仿真。通过凿岩机机理实验,测试了活塞前、后腔压力和冲击频率,得到了活塞的冲程末速度。比较实验与仿真结果,验证数学模型的正确性。在此基础上,通过仿真获得了阀芯与活塞的位移曲线和速度曲线,确定了阀芯开始换向、经历负开口区间以及换向完成的准确时间点。给出了活塞前、后腔和左、右阀腔的压力变化规律,揭示了前腔空穴的产生机理。为此设计并加装了回油蓄能器,分析了不同的充气压力对前腔空穴的影响。仿真结果表明,回油蓄能器能够在一定程度上改善前腔负压问题,且在0 MPa的充气压力下,效果最佳,负压的持续时间将减半。

关键词：液压凿岩机双面回油型冲击机构活塞回弹机理实验空穴

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金属板材轧制-扩散复合机理研究进展

材料工程 2006年第z1期34卷 507-514页

作者：李红韩静涛北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

金属板材轧制-扩散复合集合了轧制和扩散连接的特点,对有塑性变形条件下中间层瞬间液相扩散连接过程进行研究,是研究轧制-扩散复合界面结合机理的关键。本文介绍了国内外对瞬间液相扩散连接机理实验、数学模型和数值模拟研究的进展和现... 详细信息

金属板材轧制-扩散复合集合了轧制和扩散连接的特点,对有塑性变形条件下中间层瞬间液相扩散连接过程进行研究,是研究轧制-扩散复合界面结合机理的关键。本文介绍了国内外对瞬间液相扩散连接机理实验、数学模型和数值模拟研究的进展和现状,讨论了存在的一些问题,并提出了解决方法。

关键词：轧制-扩散复合塑性变形瞬间液相扩散连接机理实验模型模拟

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化学链制氧技术中铜-锆氧载体的动力学分析

无机材料学报 2014年第3期29卷 301-308页

作者：王坤于庆波秦勤李玖重王志美东北大学材料与冶金学院沈阳110004

化学链空气分离制氧是利用氧载体在脱氧反应器中脱氧-在吸氧反应器中吸氧、再生实现连续或间断制氧的新颖技术。本研究通过机械混合法制备铜-锆氧载体,并对制备材料的物相组成、表面形貌及比表面积进行表征,在STA409PC热重分析仪上采用... 详细信息

化学链空气分离制氧是利用氧载体在脱氧反应器中脱氧-在吸氧反应器中吸氧、再生实现连续或间断制氧的新颖技术。本研究通过机械混合法制备铜-锆氧载体,并对制备材料的物相组成、表面形貌及比表面积进行表征,在STA409PC热重分析仪上采用程序升温法作相关机理探索,分析气体流量、样品质量、升温速率、惰性载体添加比例对铜-锆氧载体脱氧和吸氧性能的影响。采用等转化率法求解活化能,采用主曲线法确定动力学模型机理函数。结果表明,所制备的铜-锆氧载体物相稳定,没有烧结现象的发生,随ZrO2添加比例的增大,制备氧载体的比表面积逐渐增大;当气体流量大于30 mL/min,样品质量小于10 mg时,氧载体的转化速率已不受样品传热和传质等内外扩散的影响;随升温速率的增大及惰性载体添加比例的减小,氧载体反应起始温度、最大反应速率出现温度及转化完全温度均向高温移动。等转化率法计算得到不同转化率下氧载体的活化能基本相同,且不同惰性载体添加比例下活化能数值也相差不大;氧载体脱氧和氧化反应都可用成核和核增长机理模型描述,但模型中两种反应的级数不同,前者为3,后者为1.5。

关键词：化学链制氧铜-锆氧载体机理实验分布活化能动力学模型’

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光环境对飞机座舱显示工效的影响机理研究

光环境对飞机座舱显示工效的影响机理研究

作者：余涛南京航空航天大学

学位级别：硕士

座舱显示系统作为飞行员的信息输入源,对飞行安全的意义重大。虽然现役飞机座舱主仪表界面多为二代、三代布局,随着显示技术的发展,大屏显示必然逐渐被应用到更多的驾驶舱设计中。目前,关于光环境的变化对应用大屏显示的飞机座舱显示工... 详细信息

座舱显示系统作为飞行员的信息输入源,对飞行安全的意义重大。虽然现役飞机座舱主仪表界面多为二代、三代布局,随着显示技术的发展,大屏显示必然逐渐被应用到更多的驾驶舱设计中。目前,关于光环境的变化对应用大屏显示的飞机座舱显示工效的影响程度并不可知。在设计过程中,由于缺少相关的理论依据,既影响了进度也提高了成本。对此,必须尽快开展关于大屏显示的光环境对显示工效的影响机理研究。本文在研究人眼视觉特性、飞机座舱视觉工效设计等理论基础上,对应用大屏显示的飞机座舱光环境及其对显示工效的影响因素进行了详细分析,构建了光环境变化对座舱显示工效的影响指标体系。提出了座舱显示界面亮度模型,开展了照明光色和显示界面配色方案工效实验研究。本文的主要工作如下:首先分析了HVS中与光环境及显示工效相关的内容,包括人眼视觉功能、光谱光视效率等。在此基础上,研究了飞机座舱光环境的构成及相应的飞行场景、任务下的光变特点,并基于专家经验提出了座舱显示工效的影响因素和带权值的指标体系。随后,基于人眼视觉感知的显示界面亮度模型研究。依据人眼视觉感知、以及光度学理论建立应用大屏显示的座舱照明系统、显示系统的亮度模型,分别提出了亮度、均匀度、对比度等指标的算术模型,并以某型飞机座舱显示界面为对象进行了亮度算例研究。最后,基于工效实验开展的座舱光环境色度系统研究。通过搭建物理实验平台、设计心理学工效实验,研究了不同亮度水平、照明光色条件下的显示配色方案。并基于主成因分析法对实验数据进行了分析,结合被试的主观评定表给出了不同光环境下大屏显示的配色方案建议。

关键词：光环境显示工效大屏显示影响指标亮度模型配色方案机理实验