超疏水表面的润湿性及其应用研究

润湿性是衡量超疏水表面疏水强弱的最重要特征之一,主要由表面化学组成和表面微观结构共同决定.简述了超疏水表面的润湿性理论,综述了超疏水表面的最新研究进展,包括制备方法、应用研究及理论分析,详细介绍了其在自清洁和减阻方面的应用,最后提出了现阶段超疏水表面研究所面临的问题,并展望了其诸多领域的发展前景.     

非对称头型对航行器入水空泡及弹道特性影响的实验研究

非对称头型能够帮助空投入水的航行器快速达到水平航行状态,在实际中有着较好的应用场景。该文采用了高速摄影的方法,通过开展不同构型头型的实验模型入水冲击试验,揭示非对称头型在5-12 m/s的不同冲击速度和60°、70°、80°和90°的不同冲击角度下入水空泡生成演变机理与入水弹道变化特性。通过数字图像识别技术提取模型的入水弹道轨迹和姿态角的变化从而研究其入水弹道的演变规律。研究结果表明:切角头型使得模型头部受到流体的横向偏转力矩作用,从而使得模型弹道发生偏转;随着入水速度的增加,带有非对称头型模型的弹道偏转幅度随之增加;平头和大切角头型在倾斜入水时由于左右两侧空泡压力差的作用,会使得模型产生俯冲弹道;在不同实验工况下,模型姿态角随时间的变化遵循抛物线变化规律;带有小切角的非对称头型的模型在入水时会形成更大开口直径的空泡,同时产生不对称的入水空泡。     

沉沙池立面流场数值模拟研究

采用κ ε紊流模型 ,对沉沙池立面流场进行了数值模拟。在验证模型正确的基础上 ,以大禹渡沉沙池为例 ,分析了沉沙池中水流的运动规律 ,为进一步研究泥沙在沉沙池中的运动规律提供了前提 ,最终为沉沙池的工程设计和运用管理提供科学依据。     

随行波表面水下减阻降噪技术和机理研究综述

综述了随行波表面减阻降噪技术的研究现状和发展趋势，从湍流边界层的分层特性入手，根据从湍流产生机理和V型沟槽的随行波表面与流向涡对之间的相互作用提出的“第二涡群”论和从N-S方程粘性理论出发的“突出高度”论，阐述了随行波表面水下减阻降噪机理，分析了攻角和侧滑角对随行波表面减阻降噪效果的影响，展望了随行波法减阻降噪技术的应用前景。     

循环流化床回流物料循环的特性

为了研究循环物料在流化床内回流并参与循环的过程,进一步揭示流化床内物料的循环特性,文中搭建了冷态循环流化床顶部回流试验台。利用激光多普勒粒子动态分析仪(PDA)对塔内颗粒回流时床内气固二相流场和颗粒浓度分布进行了测量。同时对物料回流量和床内表观气速等操作条件对回流过程的影响进行了考察。研究表明,回流颗粒在流化床内的返混可以分为3个区域:回流区、返混加速区和主流区,回流颗粒造成床内流场的不均匀性。回流长度主要受物料回流量和床内表观气速影响。     

高海况下AUV回收过程力学特性研究

为了深入研究复杂海洋环境对AUV回收过程的影响,基于Fluent中的UDF和VOF模型,建立了AUV回收过程中三维海洋波浪模型,在此基础上对AUV回收过程中的阻力、升力干扰进行了研究。     

脊状表面水下航行器模型减阻实验与数值仿真

针对水下航行器提高航程和航速的需要,开展近壁面湍流边界层减阻的研究.在航行器模型外表面加工具有一定形状尺寸的脊状结构,导致湍流边界层的流动稳定性增强,壁面摩擦阻力降低.开展了轴对称航行器模型在高速水洞中的阻力测试并做了相应条件下的数值仿真,实验和数值仿真的结果基本一致.具有垂直流向脊状表面的航行器模型在一定来流速度范围内具有很好的减阻效果,脊状表面所受的压差阻力略有增大,占总阻力份额80%以上的粘性阻力显著降低,从而形成减阻效果.     

脊状表面的准LIGA成形技术及其减阻试验研究

为了研究脊状表面的减阻特性,利用准LIGA成形技术在铝合金表面加工了两种不同尺寸的矩形脊状结构。在准LIGA成形技术中,以波长为300～400μm紫外光作为曝光光源,再通过显影、表面活化、微电铸及去胶工艺得到脊状表面。在低速风洞中对制备的脊状表面进行流场测试,获得了其湍流边界层内流动参数的分布情况。试验结果表明,脊状表面改变了边界层内的流场结构,抑制了湍流脉动,降低了湍流度,达到了减阻效果。同时,利用准LIGA成形技术制备脊状表面的方法是可行的。     

浅水问题的格式构造与数值模拟

在很多实际问题中,经常可以遇到线水问题:诸如海水潮流,湖水环流问题。在实际预测水污染的浓度分布问题中,首先求解速度场具有重要的意义。为了给出较完整的浅水问题的求解方法,在方程中计及了湍流粘性,文献[1]在每步计算结果中均进行了数值光滑,这虽然增加了数值计算的稳定性,可同时也能将真实的、物理上的数值波动滤掉,因此,数值光滑方法并不值得推广。由于波面方程对于边界处理方式的敏感性,