气泡在波浪中运动的实验研究

本文对气泡在波浪中的运动进行了实验研究，得到了气泡在波浪中运动的平均上升速度及上升运动轨迹，并同理论进行了比较。发现当气泡直径小于１ｍｍ时，气泡在波浪中的平均上升速度与静水中的稳定上升速度基本一致，波浪的影响很小，且是随机的。当气泡直径大于１ｍｍ时，气泡在波浪中的平均上升速度不再随直径增大而增大，而是趋向于某一定值。这与气泡在静水中稳定上升速度的变化趋势是一致的。当气泡直径小于１ｍｍ且气泡到液面的     

床面颗粒在湍流相干结构作用下的运动

采用大涡模拟的方法模拟台阶下游的三维瞬态流场,建立了床面上颗粒在水流作用下的运动方程。对颗粒运动方程进行数值求解,得到了颗粒的运动轨迹。根据数值模拟的结果,发现台阶下游流动具有三维性,且存在相干结构。距台阶6倍台阶高度附近的湍流强度具有最大值。在湍流相干结构的作用下,床面颗粒运动具有随机性,其运动轨迹可出现滚动、跳跃和悬浮3种情况。在湍流均方根速度较低时,床面颗粒的运动以滚动和跳跃为主。在湍流均方根速度较高时,床面颗粒能被水流扬起,并悬浮于水中。     

气固并流向上流动中颗粒聚集的机理

1 INTRODUCTION Cocurrent upward gas-solid flows are widely used in industrial situations such as circulating fluid- ized bed, fluid catalytic cracking and pneumatic transport. Due to its industrial relevance, many quan- titative experimental and numerical investigations have been carried out[1―4]. Investigations show that upward gas-solid flow always appears heterogenously structured and the distribution of particles is always non-uniform unless the solid phase is very dense or very dilut…     

一种针对未知参数系统的实时混沌化方法

针对未知参数系统,本文提出一种基于频谱优化和时延反馈控制的实时混沌化方法。首先,基于系统稳态响应构造频谱性能指标,量化系统稳态行为（周期或混沌等）;然后,随着时间进程的推进,按照直接寻优算法（Hooke-Jeeves 方法）实时调整反馈控制器的时延,直至算法收敛。当性能指标达到最小值时,系统进入最佳混沌状态。数值算例验证了本方法的有效性。本方法最大优点在于无需知道系统参数,仅基于系统响应状态便可实施混沌化控制,易于实现工程化应用。     

后台阶流场大涡模拟的入口边界条件研究

对不同入口边界条件下后台阶下游三维流场进行了大涡模拟。讨论了层流及湍流入口流速剖面下边界层厚度及湍流度对台阶下游平均流速剖面、再附长度的影响。模拟结果表明,对于层流入口流速剖面,边界层厚度对再附长度的影响很大,随边界层厚度的增大,再附长度将增大。对于湍流入口流速剖面,边界层厚度对再附长度的影响不大,而入口湍流度则对再附长度有较大影响。随着入口湍流度的增加,再附长度将会变短矗在雷诺数为5000情况下,当采用湍流入口流速剖面并选择湍流度为0．5％时,大涡模拟能得到与直接数值模拟基本一致的结果。     

机翼失速颤振抑制的合成射流相位控制方法

提出合成射流抑制机翼失速颤振的相位控制方法。基于复合材料闭口截面薄壁梁理论建立了三元机翼两自由度的动力学模型,并采用CFD软件模拟了合成射流作用下翼型周围的流场,发现在一定条件下,合成射流可控制脱落涡的相位。在此基础上,提出采用合成射流控制翼展涡脱相位,降低脉动气动载荷在各阶振型上的投影幅值来抑制失速颤振。以NACA0012复合材料三元机翼为例,对其进行数值验证。结果表明:当翼展上合成射流激励器之间的相位差较大时,一阶弯曲和一阶扭转的共振幅值可降至约6%,而二阶弯曲和二阶扭转的共振幅值可降至10%。     

合成射流抑制机翼失速颤振的频率控制方法

提出合成射流抑制机翼失速颤振的频率控制方法。建立了大展弦比轻质复合材料机翼的动力学方程,研究了复合材料机翼经典颤振特性,发现其临界颤振速度通常都高于大展弦比无人飞行器的巡航速度。着重讨论机翼失速颤振的幅频特性,基于合成射流可改变涡脱频率这一已有的试验事实,提出利用合成射流分段打乱机翼展向的涡脱频率,使其避开机翼结构固有频率,从而抑制机翼的失速颤振。以NACA0012翼型为例,数值验证了合成射流抑制颤振的效果。结果表明,此方法可显著降低颤振振幅。     

浮泥的屈服应力确定方法

浮泥的流变特性对于研究浮泥的运动特性至关重要,其中屈服应力作为重要的流变参数,表征使浮泥产生流动状态的临界应力。针对目前大多数研究中浮泥屈服应力确定方法较为单一的情况,作者系统地介绍了浮泥屈服应力的直接确定方法和原理,包括流变学的方法、斜面平衡法、自由流动重力平衡法等。并通过实例,利用流变模型拟合法和自由流动重力平衡法确定连云港区浮泥样本的屈服应力,并对这2种方法得到的结果进行了比较和探讨。     

DPTV算法的精度分析

数字化粒子迹线测速技术（DPTV）是根据曝光时间内示踪粒子形成的图像来确定流体瞬时速度的。PTV系统的优势是对硬件要求低、计算快、方便操作。但是，粒子迹线测速方法存在速度方向模糊的问题，且在曝光时间内，示踪粒子可能由光带内运动到光带外，这必然导致测速的不准确。该文提出了一种能消除方向模糊性的方法，并且分析了造成DPTV测速出现错误向量的原因和错误向量出现的概率。     

气固并流向上流动中颗粒聚集的机理

Two-dimensional unsteady cocurrent upward gas-solid flows in the vertical channel are simulated and the mechanisms of particles accumulation are analyzed according to the simulation results. The gaseous turbulent flow is simulated using the large eddy simulation （LES） method and the solid phase is treated using the Lagrangian approach, and the motion of the gas and particles are coupled. The formation of clusters and the accumulation of particles near the wall in dense gas-solid flows are demonstrated even if the particle-particle collisions were ignored. It is found that a cluster grows up by capturing the particles in the dilute phase due to its lower vertical velocity. By this way the small size clusters can evolve to large-scale clusters. Due to the interaction of gas and particles, the large-scale vortices appear in the channel and the boundary layer separates from the wall, which results in very high particle concentration in the near wall region and a very large-scale cluster formed near the separation point.