均匀流场中三维陷落腔流激振荡实验研究

针对均匀流场中,三维等高型陷落腔因分离流而产生的流激振荡问题,开展了系列的实验研究.实验过程中,主要考虑来流攻角为0时,流速变化(Re=2.06×105~1.16×106)对三维陷落腔流激振荡特性的影响.同时,分别测量了三维腔体侧壁周向及垂向流体压力,分析了腔体内稳态压力和脉动压力的周口、垂向分布规律及腔口剪切层自持振荡特性.实验结果表明:均匀流场中三维陷落腔内部压力分布复杂,且当雷诺数大于某值时腔体内稳态压力全都呈现出负压,同时腔口随边处存在着较大的脉动压力,且脉动压力随相对高度增加而减小,但腔口导边及侧面处的脉动压力随相对高度增加而增大.剪切层自持振荡频率的无量纲数St数随Re变化为一常数值,但其值略大于气流场中二维陷落腔的St数.     

稻谷自然低温辅助通风保鲜技术的研究之一 通风降温系统的研究

通过电摸拟试验和实仓测试,获得了机械通风压力分布图和气流分布图。对11种风道进行选优,筛选出地上垄三种、地下槽二种风道型式。计算和选择出粮层阻力、途径比、管道表观风速与开孔率、单位风量与粮面表观风速等重要公式和参数。     

液氮发动机试验及效率分析

为了解液氮储能气动发动机的工作特点，实现液氮可用能的高效利用，搭建了液氮动力系统试验台架，测试了发动机在进气压力为0.1～1 MPa和转速为300～1 500 r/min区间内的动力性能和经济性能.分析了试验结果所展现的液氮发动机的动力性能和经济性能随进气压力和转速的变化规律.试验发现,发动机的输出功率与进气压力成正比关系；气阻现象使得发动机效率不随系统压力的增加而增加.系统的不可逆损失归结为内部不可逆损失和外部不可逆损失两部分并建立了相应的数学模型，结合试验数据，计算了液氮的单位质量可用能在系统中的分配.结果说明漏气损失与系统输出具有相同的量级，应该杜绝系统的漏气；换热损失消耗了大部分的液氮可用能，构建高效的液氮动力系统，必须采用多级循环.     

提高煤层瓦斯压力预测精度的探索

利用计算机技术对淮北煤田7对突出矿井煤层瓦斯压力与埋藏深度数据进行线性、指数、对数、乘幂、多项式相关分析发现:突出煤层瓦斯压力与藏深度相关分析以多项式分析拟合度为最高,多项式拟合曲线较能客观地揭示煤层瓦斯压力变化规律;多数矿井煤层瓦斯压力随埋藏深度的增加而增大,不同深度区间瓦斯压力增幅不同;少数矿井当埋藏达到一定深度后,瓦斯压力会随埋藏深度的增加而下降;多项式拟合曲线曲率大的地带,或瓦斯压力保持在一定水准上呈跳跃变化的区域,是煤与瓦斯突出的多发区域.     

三角形小翼纵向涡发生器的流动换热

探究了加装三角形小翼纵向涡发生器的H形翅片换热流动特性.模拟结果显示,随着来流速度的增加,回流区里的气流温度逐渐升高;随着雷诺数的增加,压力损失、努谢尔数增大,进出口温差、欧拉数、换热因子和综合性能都减小.随着攻角的增大,加装纵向涡发生器的单H形翅片的进出口温差、压力损失、努谢尔数、欧拉数和换热因子都增大,而综合性能先增大后减小.     

预应力淬硬磨削工件淬硬层深度试验研究

预应力淬硬磨削是一种将磨削、残余应力控制及表面淬火三者集成于一体的复合加工技术.基于45#钢工件预应力淬硬磨削试验,以工件的淬硬层深度为研究对象,采用方差分析的统计学方法研究加工过程中预应力与磨削深度对工件淬硬层深度的影响与作用.结果表明:淬硬层由硬化区及过渡区组成,在此次研究范围内,预应力的影响主要集中于硬化区,而磨削深度的影响可扩散至整个淬硬层.在显著性水平α=0.05时,磨削深度对硬化区深度有显著性影响;当显著性水平放宽到α=0.06时,预应力对硬化区深度有显著性影响,而磨削深度对整个淬硬层深度有显著影响,但二者对淬硬层深度均匀性均无显著性影响.随磨削深度的增加,淬硬层深度变大;随预应力的增加,硬化区深度变小.该研究为预应力淬硬磨削技术的推广与应用提供了试验与理论基础.     

气固二相流中粉体的运动分析

空气输送属于气固二相流的范畴.对粉体与气流的相互作用力、单个粒子的运动、管道中粒子群的运动以及静止粉体层的压力损失进行了分析并推导了运动方程.     

大雷诺数流场中纤维层压力损失的计算

许多研究者对纤维层的压力损失进行了大量的研究，并取行了良好的结果。不过，这些研究均是假定气流为小雷诺数，即层流，而在工业应用中，无纺纤维层常常在大雷诺数流中运行。作者给出了大雷诺数流场中长度纤维上上无量的钢流体阻力的定义式，并用类比法求得了这种无量纲流体阻力和纤维层压力损失的计算式，最后用实验证实了这些研究结果。     

分散蓝366和分散红343在超临界CO2中对涤纶织物的染色研究

利用分散蓝366、分散红343在自行研制的超临界CO2染色装置上采用动态平衡法对涤纶织物进行染色研究.实验结果表明,分散蓝366、分散红343的上染量和染色后涤纶织物的表面深度K/S值随时间、温度、压力的增加而增加;当压力一定时(20 MPa),表面深度K/S值在110℃后趋向平缓;温度一定时,上染量和表面深度K/S值随压力变化的趋势分两种情况:在低温(80℃)时,两者随着压力的增加变化不大,温度较高时(120℃)随着压力的增大而明显升高,且在18 MPa以后,表面深度K/S值趋向平缓.染色后涤纶织物的耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度均能达到合成纤维丝织物国家标准的一等品标准.     

空间充气天线反射器受冲击气体质量损失分析

为了获得空间粒子撞击对结构性能的影响规律,开展了对某型号空间充气展开天线反射器受空间粒子冲击作用下的内部气体质量损失和内部充气压力变化的分析.结果表明:气体质量损失与时间呈平方递增关系,且随入射粒子的直径以及内部充气压力的增加而增加.消除反射面薄膜褶皱的最优内部充气压力为12 Pa.薄膜材料的充气圆环内部充气压力至少要达到16.8 kPa.分析结果为空间充气展开天线反射器表面精度控制提供依据.     

素混凝土桩复合地基在水平荷载作用下的工作性能

目的为了研究素混凝土桩复合地基在水平荷载作用下的工作性能.方法采用模型试验,测定了不同褥垫层厚度、不同上部荷载等情况下,增强体水平位移和褥垫层水平破坏荷载.结果当竖向压力为200 kPa时,随着桩身入土深度的增加,桩身水平变形在逐渐减小,桩底位移与水平加载方向相反;随着褥垫层厚度增加,桩身水平位移减小;当褥垫层厚度为200 mm时,桩身水平位移随竖向荷载的增加而减小.结论水平荷载作用下,褥垫层厚度和上部荷载是影响增强体水平位移的主要因素之一.当褥垫层达到破坏荷载时,上部结构在褥垫层处产生滑移,据此初步建立了上部结构在滑移状态下的计算模型.     

气动发动机缸内流场的动态特征

为了解压缩空气所存储的压力能在气动发动机工作过程中的能量分布情况，采用重整化群（RNG）k-ε模型对气动发动机的工作过程进行了数值仿真，再现了气动发动机缸内流场的演变过程.仿真得到了缸内气体压力能、湍动能和输出功等重要参数随曲轴旋转的分布情况以及排气损失、流动损失等占进入气缸总能量的比例.分析表明，在进气过程中进气道及其附近因气流强烈的湍流运动引起的流动损失以及排气所带走的能量是造成高压进气可用能损失的主要因素，当转速为1 500 r/min时，两者分别占进气可用能的15.39%和27.21%.对气动发动机的气缸及进气道结构进行优化设计，合理组织进气气流和缸内流场，可以减小流动损失和排气损失,从而提高发动机的动力性能和经济性能.     

新型高温空气产生系统压力波动与可行性分析

对一种新型往复式热循环多孔介质燃烧高温空气产生系统进行了冷态试验研究.介绍了系统的工作原理及实验流程,分析了一次风量、二次风比及多孔介质结构参数组合对系统压力波动特性、高温空气模拟气流产生的可行性和产生量的影响.结果表明,一次风量和二次风比对系统压力波动影响较大;一次风量增加有利于高温空气模拟气流产生,当二次风比大于等于1时,模拟气流产生可行,且值越大,可行性越好;一次风量和二次风比增大,高温空气模拟气流量绝对值增加,但从分流比分析,高温空气模拟气流受一次风量影响较小,随二次风比增大而逐渐减小.在空隙率相同的情况下,多孔介质孔径变化对系统压力波动、高温空气模拟气流产生和产生量影响较小.通过比较4种多孔介质结构组合,表明燃烧器内采用渐变型多孔介质燃烧器更有利于增大分流比.     

吉林省西部碳酸盐渍土基本性质试验研究

通过对吉林省西部镇赉县盐渍土分布区进行现场勘查、采样和室内物理化学试验分析,研究了相同位置不同深度土样的基本性质.结果表明:地表以下1m以内土的易溶盐总量占单位土体质量百分比为0.1045%～0.466 0%,该盐渍土类型为弱碳酸盐渍土.地表以下0～30 cm深度范围内,土壤含盐量随深度的增加而增加;在30～100 cm深度范围内土壤含盐量随深度的增加而减小.土体类别为低液限黏土,土的pH值为8.12～9.12,天然状态下呈碱性.在0～30 cm深度范围内,pH值随深度的增加而增加,在30～100 cm深度范围内随深度的增加而减小.土中含有一定量的有机质,并含有大量交换性钠,这对土的毛细性及冻结过程中的水分迁移产生较大影响.通过毛细水上升试验发现,距地表0～40 cm深度范围内土体中含有大量的交换性钠,颗粒分散性极大,土颗粒间孔隙过小,毛细阻力大,毛细现象微弱.冻融法毛细水上升试验中,温度梯度作用引起的土中薄膜水的迁移造成了不同层高土含水率的微量变化.     

袋式除尘器气流分布均匀性测试与数值模拟

利用实验及基于多孔介质模型的数值模拟方法分别对不同进风形式、不同入口风速条件下袋式除尘器各布袋的气流分布及阻力特性进行测试和数值计算,得到不同进风形式下袋式除尘器的流量分配系数、除尘器内的速度场、压力场及压力损失;将计算结果和测试结果进行对比,结果表明:基于实验测试选择合理的多孔跳跃介质参数,数值模拟所得结果和实验具有很好的一致性,压损误差值在2%以内;进风方式对袋式除尘器的气流分布及压力损失产生较大影响,进口位于袋式除尘器下部时,通过各布袋的流量分配更加均匀,其综合流量不均幅值仅为0.025 2,远远小于进口位于除尘器的中部和上部时的值;袋式除尘器的压力损失随进口位置的升高而增加,在入口风速为15.26 m/s时,下进口位置袋式除尘器阻力比上进风阻力低40 Pa,减幅达10%左右。     

路堤荷载下现浇筒桩复合地基性状分析

为了提高软土地基的稳定性和减少路基沉降，进行了现浇筒桩复合地基工作性状研究.通过对现场测试数据的分析，得到了复合地基顶部桩土平均应力随填土时间的变化曲线，研究路基中心和桩顶沉降随填土时间变化规律，并讨论了孔隙水压力随时间消散曲线和侧向位移沿深度变化规律.研究结果表明，桩间土平均应力随填土时间增加先增大后减小，而桩顶平均应力持续增大.复合地基的沉降随深度增加而递减，沉降主要发生在小于4 m深度范围内.地基侧向位移沿深度变化较小，筒桩及土工格栅的联合加固效应明显，侧向位移有回缩现象.     

95000DWT散货船喷气减阻模型试验研究

为探讨气层减阻技术在大型低速运输船舶上的实施方法,在拖曳水池里开展了95000DWT散货船138模型喷气减阻试验,研究了气流量、航速、排水量、凹槽深度对喷气减阻效果的影响规律。试验结果表明:在95000DWT散货船模型底部设置凹槽并喷气,模型总阻力大幅度降低。随着气流量增加,阻力降低幅度增大,存在一个饱和气流量:当Fr=0.139~0.182时,随航速增加,减阻率呈降低趋势;凹槽深度增加,喷气减阻效果提高,但不喷气时凹槽会导致阻力增加,且阻力增加幅度随凹槽深度增加而增加,存在一个最佳凹槽深度(h/B=0.024);压载排水量减阻率高于设计排水量减阻率。凹槽深度20 mm,设计航速下,饱和喷气(Cq=0.210)时,设计排水量下绝对减阻率可达26.99%,压载排水量下绝对减阻率可达33.79%。     

气流隔板改善滤筒脉喷清灰性能的数值模拟

针对目前除尘器滤筒脉冲清灰均匀性差、上部清灰不足的问题,研究了滤筒内水平设置气流隔板对脉喷清灰性能的影响,建立了脉冲喷吹滤筒除尘器CFD模型并进行数值模拟研究。结果表明:在设置气流隔板前后,滤筒内侧壁压力均表现为底部压力大而顶部压力小。喷吹性能随隔板外径R的增大而增大,当隔板内径r、布置深度H或喷吹距离h增加时,喷吹性能表现为先增后减。在经验喷吹距离(h=250 mm)条件下[R,r]=[105,45]、[120,45]、[120,60]3种尺寸隔板喷吹性能最好。在各自对应的最佳布置深度和喷吹距离时,3种尺寸隔板对应的喷吹强度较未设置隔板分别提升至1.53,1.83,2.11倍,喷吹均匀性提升至1.58,2.03,4.68倍。这对于改进滤筒脉喷清灰性能具有指导作用。     

红砂岩填土压实厚度对压实能量消耗规律影响试验研究

为研究红砂岩填土压实能量消耗规律,利用自制装置在电子万能试验机上进行静载荷压实试验,得到5种不同厚度红砂岩填土压实试验的压力–位移关系,分析填土压实厚度对压实能量消耗规律的影响.结果表明:红砂岩填土在压实过程中的压力与位移之间近似呈指数关系;不同厚度土层压实位移随压实能量的增长趋势基本一致,压实能量随土层厚度增加而大;压实过程中消耗的单位体积静压功与产生的压实位移近似呈对数关系;填土干密度随单位体积静压功增大而增加;压实到相同干密度,所消耗的单位体积静压功随压实厚度增高而增大,故适当减小填土压实厚度将有利于降低能量消耗.     

埋地蒸汽管线热损失影响因素分析

针对高温蒸汽在埋地蒸汽管线中输送会造成热量损失最终导致能源浪费的问题,分析了影响热损失的几个因素,建立了蒸汽管线的物理模型和数学模型,模拟了不同蒸汽温度、不同埋地深度、不同绝热层厚度下的温度场分布,并对不同条件下管线及周边土壤的温度分布规律进行了计算分析。研究结果表明,埋地蒸汽管线的热损失随蒸汽温度、埋地深度、绝热层厚度的变化而变化,其中绝热层厚度对埋地管线的热损失影响最大,绝热层厚度从40mm增加到80mm时,单位长度管线热损失下降110.591kW/m,且对热损失的影响逐渐变小。