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空化超声滚压对7075铝合金表面质量的影响

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河南理工大学学报(自然科学版) 2024年第4期 111-116页

作者：郑建新邓瀚林郭永磊商映举贾留银崔晓斌河南理工大学机械与动力工程学院

目的为了研究超声滚压加工过程中空化效应对零件表面质量的影响，方法以车削后的7075-T6铝合金为加工对象，进行空化超声滚压和普通超声滚压工艺对比试验，使用表面粗糙度仪测量加工后的工件表面粗糙度，采用显微硬度计测量工件表面... 详细信息

目的为了研究超声滚压加工过程中空化效应对零件表面质量的影响，方法以车削后的7075-T6铝合金为加工对象，进行空化超声滚压和普通超声滚压工艺对比试验，使用表面粗糙度仪测量加工后的工件表面粗糙度，采用显微硬度计测量工件表面显微硬度，并用超景深测量仪测量工件表面微观形貌。结果结果表明，普通超声滚压和空化超声滚压均能降低滚压加工后的工件表面粗糙度，增大表面显微硬度。随着静压力增大，两种超声滚压加工方式获得的表面粗糙度均呈逐渐降低趋势，而表面显微硬度均呈逐渐增大趋势。超声滚压加工通过削峰填谷作用使工件表面变光滑。相对于普通超声滚压，空化超声滚压的空化效应引起的冲击波和微射流可以进一步促进材料表层的塑性流动，使工件表面经空化超声滚压加工后能获得更低的表面粗糙度和更高的显微硬度，更加平整。在本文试验条件下，空化超声滚压加工后的表面粗糙度最低可达0.038μm，表面显微硬度最高可达210.07 HV0.1。相同静压力下，空化超声滚压加工相较于普通超声滚压加工，表面粗糙度最大可降低42.2%，表面显微硬度最大可提升2.6%。结论试验证实了在超声滚压加工过程中引入空化效应可进一步提高工件表面强化质量。

关键词：超声滚压空化效应表面质量显微硬度

自激振荡脉冲喷嘴空化效应及其射流形态的数值分析

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中国机械工程 2017年第13期28卷 1535-1541页

作者：汪朝晖胡亚男饶长健邓晓刚武汉科技大学机械自动化学院武汉430081 重庆科技学院机械与动力工程学院重庆401331

基于自激振荡脉冲喷嘴空化效应和多相流模型,建立了自激振荡脉冲射流空化模型。依据自激振荡腔室结构及其几何参数建立了腔室轴对称物理模型,计算得到了振荡周期100ms内自激振荡脉冲射流的空化泡破碎、腔室内两相分布、湍动能分布和速... 详细信息

基于自激振荡脉冲喷嘴空化效应和多相流模型,建立了自激振荡脉冲射流空化模型。依据自激振荡腔室结构及其几何参数建立了腔室轴对称物理模型,计算得到了振荡周期100ms内自激振荡脉冲射流的空化泡破碎、腔室内两相分布、湍动能分布和速度分布等结果。研究表明:在1.02~2.37ms时,空化泡半径减小,气泡开始径向运动形成泡面加速射流;在2.69~4.67ms时,空化泡面压力达到极限破碎值时气泡开始破碎;在自激振荡周期前25ms,主射流与空气接触边界面形成较强湍动能,自激振荡腔室中心漩涡区逐渐变大,外流场连续射流被割断成多股状射流,射流在喷射轴线附近速度达到并稳定在30~40m/s;在振荡周期的40~90ms,腔室内中心空化气囊形成并开始阻挡主射流运动,喷嘴出口流道出现大面积空化区域,湍动能最大区域集中在下喷嘴出口下游;在振荡后期,随着主射流与空气相互作用及射流贯穿距离增加,主射流速度逐渐趋于稳定且扩散作用减弱。

关键词：自激振荡脉冲喷嘴空化效应射流形态空化泡雾化

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水下冲击波聚焦作用下空化效应的实验研究

实验流体力学 2012年第5期26卷 17-21页

作者：张振福曾新吾陈聃王一博国防科技大学理学院长沙410073 国防科技大学光电科学与工程学院长沙410073

冲击波聚焦在聚焦区域形成局部较高压力的同时还会在焦区产生空化效应。基于旋转椭球面反射罩及置于其焦点的水中脉冲放电声源建立了水下冲击波聚焦系统。通过压力传感器测量了反射罩轴向的压力历程曲线及峰值压力分布。同时,搭建了高... 详细信息

冲击波聚焦在聚焦区域形成局部较高压力的同时还会在焦区产生空化效应。基于旋转椭球面反射罩及置于其焦点的水中脉冲放电声源建立了水下冲击波聚焦系统。通过压力传感器测量了反射罩轴向的压力历程曲线及峰值压力分布。同时,搭建了高速摄影所需的光学装置,拍摄了空化现象的高速摄影图片,对水下冲击波聚焦过程和空化汽泡的产生、发展及湮灭的整个过程进行了研究。对压力历程曲线和高速摄影所得结果进行对比分析得到空化现象产生的物理过程。实验结果表明:负压是空化现象发生的主要原因,空化汽泡的塌缩时间与汽泡半径存在线性关系,并且汽泡膨胀阶段持续的时间大于塌缩阶段持续的时间。

关键词：冲击波聚焦空化效应空化汽泡高速摄影实验研究

高压均质过程中射流噪声与空化效应的关联分析与实证

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农业工程学报 2011年第1期27卷 170-174页

作者：吴雪张绍英冯涛刘斌北京工商大学机械工程学院北京100048 中国农业大学工学院北京100083

空化效应是高压均质破碎的重要作用机理。为考核不同射流均质条件下空化效应的改变,依据流体动力学及空化理论,对空化效应导致射流噪声进行了分析、测算,并对乙醇—水为二元组分载料介质的射流均质过程中两者的相关性进行了试验验证。... 详细信息

空化效应是高压均质破碎的重要作用机理。为考核不同射流均质条件下空化效应的改变,依据流体动力学及空化理论,对空化效应导致射流噪声进行了分析、测算,并对乙醇—水为二元组分载料介质的射流均质过程中两者的相关性进行了试验验证。理论分析表明,通过添加低沸点载料介质可以明显强化空化效应,二元组分载料介质中的乙醇摩尔分数xA从0趋近1时,空化效应呈先强后弱的规律,推断射流噪声的声压量级及频谱特性也会发生相应变化,射流噪声的实测结果与理论分析基本一致。结果表明,通过检测射流噪声,可以方便、间接地考查射流均质过程中空化效应的改变,评价空化效应潜在的能量特点。

关键词：空化效应试验频谱分析射流噪声

双频超声空化效应强化提取中药有效成分的实验研究

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声学技术 2005年第4期24卷 219-222页

作者：曾荣华丘泰球陆海勤华南理工大学轻化工研究所广州510640

设计了25kHz和40kHz的双频超声强化提取装置,以碘化钾中碘的释放量研究双频超声的空化效应,并以黄柏为原料研究双频超声对提取小檗碱的强化效果,结果表明:在相同实验条件下,双频超声的空化效应远大于单频超声的空化效应;25kHz与40kHz双... 详细信息

设计了25kHz和40kHz的双频超声强化提取装置,以碘化钾中碘的释放量研究双频超声的空化效应,并以黄柏为原料研究双频超声对提取小檗碱的强化效果,结果表明:在相同实验条件下,双频超声的空化效应远大于单频超声的空化效应;25kHz与40kHz双频超声时的提取率为64.1%,单频25kHz及40kHz时的提取率分别为36.8%和19.0%,双频超声强化的提取率显著高于单频超声强化的提取率。研究还表明,双频超声强化可以降低提取温度,缩短提取时间,为热敏性药物的提取提供了新的强化方法。

关键词：空化效应双频超声提取小檗碱

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计入空化效应的新型动静压轴承热动力分析

农业机械学报 2010年第3期41卷 215-218,226页

作者：杨莹路长厚山东大学机械工程学院济南250061

基于气液两相流空穴模型,建立了螺旋油楔动静压轴承的热流体动力润滑数学模型。采用有限差分法,数值求解了广义雷诺方程、简化油膜能量方程及轴瓦热传导方程,研究了油膜压力分布以及供油温度和供油压力对轴承内表面温度的影响。结果表明... 详细信息

基于气液两相流空穴模型,建立了螺旋油楔动静压轴承的热流体动力润滑数学模型。采用有限差分法,数值求解了广义雷诺方程、简化油膜能量方程及轴瓦热传导方程,研究了油膜压力分布以及供油温度和供油压力对轴承内表面温度的影响。结果表明:油膜破裂面积沿轴向先减小后增大,破裂位置沿圆周方向有一定的偏移,距离的大小与螺旋角有关;供油温度对轴承内表面温度的分布影响较大,而供油压力的影响相对较小。

关键词：动静压轴承螺旋油楔热动力空化效应两相流模型

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超声波空化效应冲流压的模拟分析

大学物理 2023年第9期42卷 60-65页

作者：高金泽黄斐君韩润泽张昊景鹏飞北京师范大学物理学系北京100875 中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室北京100049

本文主要探究了插有细管的超声波水浴内的冲流压分布,对超声毛细现象进行了解释.管内液面上升的原因有表面张力与空化效应生成的空化泡溃灭时产生的冲流压.我们通过COMSOL模拟了水浴内超声波声压分布,并基于MATLAB计算了不同声压幅值条... 详细信息

本文主要探究了插有细管的超声波水浴内的冲流压分布,对超声毛细现象进行了解释.管内液面上升的原因有表面张力与空化效应生成的空化泡溃灭时产生的冲流压.我们通过COMSOL模拟了水浴内超声波声压分布,并基于MATLAB计算了不同声压幅值条件下空化泡半径及其变化率随时间的变化情况,积分计算了冲流压的大小.实验中通过改变细管底部位置,探究冲流压大小对液面上升高度的影响,与理论曲线相比较,很好地解释了超声毛细现象,实验结果与超声空化理论相符合.

关键词：空化效应冲流压 COMSOL MATLAB

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水力空化效应影响因素的研究

广西科技大学学报 2023年第2期34卷 129-135页

作者：农静石灿灿杨锋任仙娥黄承都黄永春黄琼广西科技大学生物与化学工程学院广西柳州545006

为探讨水力空化效应的影响因素,采用亚甲基蓝-紫外分光光度计法测量水力空化过程中产生的羟基自由基(·OH)的数量,考察亚甲基蓝浓度、出口压力、管路流量等各因素对水力空化效应的影响。结果表明:亚甲基蓝分光光度计法能够成功地捕捉到... 详细信息

为探讨水力空化效应的影响因素,采用亚甲基蓝-紫外分光光度计法测量水力空化过程中产生的羟基自由基(·OH)的数量,考察亚甲基蓝浓度、出口压力、管路流量等各因素对水力空化效应的影响。结果表明:亚甲基蓝分光光度计法能够成功地捕捉到水力空化产生的羟基自由基;当出口压力为0.10 MPa、液体温度为30℃、pH值为中性、管路流量Q=800 L/h及掺入气体量为0.15 L/h时,出现最大羟基自由基浓度,此时水力空化效果最好。

关键词：水力空化羟基自由基(·OH) 亚甲基蓝(MB) 空化效应

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特斯拉阀水力空化效应的数值模拟研究

电力与能源进展 2023年第3期11卷 86-92页

作者：李璞刘国华华北电力大学能源动力与机械工程学院北京

水力空化作为一种高级氧化技术,近年来在水处理领域得到了广泛的应用。特斯拉阀是一种被动式止回阀,反向导通产生空化。本文以特斯拉阀空化器为研究对象,空化体积为特征参数,研究了结构参数对空化效应的影响。结果表明,特斯拉阀中的空... 详细信息

水力空化作为一种高级氧化技术,近年来在水处理领域得到了广泛的应用。特斯拉阀是一种被动式止回阀,反向导通产生空化。本文以特斯拉阀空化器为研究对象,空化体积为特征参数,研究了结构参数对空化效应的影响。结果表明,特斯拉阀中的空化现象主要发生在出口段;通过减小圆弧段半径和增大直流道倾斜角度,可以有效地增强空化效应;随着出口长度和直流道长度的增加,空化效应先增强后减弱且存在一个最佳参数。研究结果对研发新型水力空化消毒灭菌装置具有重要意义。

关键词：特斯拉阀水力空化结构参数空化效应