液滴在连续气流作用下的变形与破碎

基于Open FOAM,采用简化耦合的多相流模型(S-CLSVOF)对液滴破碎进行了数值模拟研究.自适应网格加密(AMR)技术的应用提高了界面捕捉能力,同时减低了计算成本.基于该数值方法,首先考察了We数对液滴拽力系数和破碎形态的影响.结果表明:We数并不影响变形初期的拽力系数;随着We数增加,破碎液滴依次呈现帽状、帽状/液网及帽状/液丝结构.其次,研究了宽Ohnesorge数(0.001~2.000)范围内的袋式破碎临界We数,并基于模拟结果和Rayleigh-Taylor不稳定性,改进了袋式破碎临界We数的理论预测模型.最后,考察了液滴对相互作用下的破碎,结果表明,回流区的竞争/融合分别抑制/促进液滴对的变形与破碎.     

环境压力对超临界流体喷雾特性影响的数值分析

基于大涡模拟方法对超临界喷射进行数值分析,使用真实气体状态方程SRK计算流体的热物性和输运特性.研究对象是定容弹内低温液氮超临界喷射,假定初始入口条件不变,重点考察了不同环境压力对超临界喷雾特性的影响.结果表明:由于射流流体与周围流体之间存在较大密度比,射流表面形成显著的密度分层,并起到限制射流流体向径向扩展的作用.随着环境压力的提高,由于射流和周围环境的密度比降低,射流表面不稳定增加,比较容易形成不稳定涡,从而更有利于射流与周围气体的混合,因而液核长度也比较短,表明随着压力的增大,射流与周围气体的混合效果更好.进一步分析发现,环境压力对热物性和输运特性的影响较大,而对湍动能和速度场的影响不大.     

新欧拉模型下不同湍流模型对喷雾的数值分析

内燃机燃油喷雾中喷嘴近场实际为连续液相状态,需要采用连续相模型来进行研究.然而,目前大多数研究均忽略此现象,采用Vallet提出的质量平均新欧拉模型对ECN Spray A的喷射过程进行模拟.在RANS框架内,研究了5种不同湍流模型对喷射过程的影响.分别计算了喷雾的贯穿距、体积分数分布及喷射外形等特性,并与试验数据进行对比.结果表明:在喷射出口下游的3,mm范围内,Realizable k-ε、RNG k-ε和高密度比k-ε(HDR k-ε)模型具有相似的求解结果;但在3,mm以外的区域,HDR k-ε表现出了明显的优势.除HDR k-ε湍流模型外,其他所有模型均给出较大的喷雾锥角和较小的贯穿距,表明HDR k-ε模型中的修正项产生了增大喷雾速度和贯穿距的效果.所以,对于具有大密度比的近场喷射流,HDR k-ε具有较好的适用性.     

熔融浸渍法制备PE-HD/黄麻纤维复合材料工艺及性能研究

采用特殊设计的天然纤维熔融浸渍模具制备黄麻长纤维颗粒,通过注塑工艺,制备了长黄麻纤维增强高密度聚乙烯（PE-HD）复合材料。研究了纤维含量、浸渍模具温度对PE-HD/黄麻纤维复合材料力学性能、微观断面形貌的影响。结果表明,利用熔融浸渍工艺制备PE-HD/黄麻纤维复合材料,有效地保障了黄麻纤维的长度,可显著提高复合材料的力学性能;当黄麻纤维含量为45 %,浸渍模具温度为210 ℃时,PE-HD/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度最优,相对纯PE-HD分别提高了49.1 %和137 %。     

就地HPGeγ谱仪测量隧道空气中氡平衡因子技术研究

对就地HPGeγ谱仪测量隧道空气中氡平衡因子的方法进行了研究.就地HPGe γ谱仪可直接测量隧道中214Pb(或214Bi)的特征γ射线,其计数来自于空气与岩石中214Pb(或214Bi)的贡献.利用214Pb(或214Bi)不同能量特征γ射线的计数率及其效率转换因子建立方程组,并采用期望最大(EM)算法对方程组进行求解,得到空气中214Pb(或214Bi)的活度浓度.218Po无法通过就地HPGeγ谱仪直接测量,但可通过214Pb的活度浓度计算得出.在一常年封闭的隧道中连续测量24h,按不同时长获取8个能谱,分别计算出不同时段空气中214Pb和214Bi的活度浓度,由此计算出218Po的活度浓度,并得到隧道空气中氡平衡因子.通过对测量结果的验证认为该方法是可行的.     

适用于柴油HCCI燃烧的碳烟半经验模型研究

将改进的碳烟半经验模型和简化正庚烷的化学反应机理纳入KIVA-3V程序中,以描述柴油燃烧过程中碳烟的生成和氧化历程。通过以正庚烷为燃料的激波管试验验证发现,在较宽的温度和压力范围内,该碳烟半经验模型可以相对准确地预测碳烟的生成率、颗粒直径和数密度。在定容燃烧器中典型的传统柴油机的扩散燃烧和接近于均质压燃(HCCI)发动机的预混燃烧状况下,应用此碳烟模型进一步研究了喷孔直径和喷射压力对碳烟排放的影响。结果发现模型预测得到的碳烟体积分数分布与试验吻合得较好,同时显示当控制局部当量比小于2.0时可以避免碳烟的生成。     

钢塑复合管端部密封技术的研究

对钢塑复合管的生产概况进行了总结,分析讨论了钢塑复合管端部密封技术的发展,包括第一代注塑封口技术、第二代对接焊封口技术和第三代自熔密封技术,并对这3种密封技术的密封原理、密封设备、密封方法以及性能进行了比较。第三代自熔密封技术是利用钢塑复合管自身的塑料完成密封,可以有效解决传统密封技术存在设备投资大、能耗大、封口质量差的技术缺陷,是当前钢塑复合管端部密封技术的重要发展方向。     

新型开关磁阻伺服压力机传动系统设计

介绍了新型开关磁阻伺服压力机传动系统的设计方法.在总结曲柄压力机传动系统进展的基础上,提出了用开关磁阻伺服电机驱动曲柄压力机的新型设计理念,利用开关磁阻的全速降功能,用传动系统转动惯量释放的能量替代飞轮能量,取消了飞轮和离合器,建立了开关磁阻伺服压力机传动系统及其能量的设计原理与设计方法,推导出系统能量的计算公式.针对J21-200型伺服压力机,进行了系统转动惯量、电机压力行程做功能量、压力机有效能量、额定工作能量和起停时间的设计计算.结果表明,这种压力机具有结构简单、价格经济、数控伺服、节能和可靠性高等优势,将成为机械压力机的发展方向.     

再生聚合物异性混容技术研究

综述了不同极性聚合物材料共混界面的相容性、改善相容性的方法以及增容技术的应用,重点介绍了利用第３组分增容双组分（聚丙烯／聚氯乙烯）和多组分混杂废旧异性塑料共混物的混容技术。对通过粉碎技术、注挤法成型、挤出成型、模压成型、注射成型等５种加工方法获得高附加值制品的加工工艺及相关设备的研究现状做了介绍。此外,对如何进一步开展不分类废旧塑料的再生利用提出了一些建议。     

云南某铜矿资源及开采环境评价可视化建模技术研究

采用矿床3D技术和MICROMINE软件建立了某铜矿可视化模型, 应用地质统计学原理对矿床块段模型进行估值, 并对储量进行统计分析。结果表明, 模型储量报告结果与实际生产储量计算结果十分吻合。实践证明, 在可视化模型的基础上, 对矿山进行采矿设计能够极大的提高工作效率和设计质量。