非接触式悬浮测温装置仿真与试验研究

针对层流冷却区温度测量易受冷却水、雾气干扰的问题,利用喷射的气体产生的气垫效应,开发了非接触式悬浮测温装置.采用计算流体力学(CFD)方法研究间距、喷嘴下缘面积和均压槽深度等关键结构参数对喷嘴受力、带钢表面气体压力分布的影响,通过动力学仿真研究黏性阻尼系数对悬浮的响应速度、稳定性的影响,并确定了非接触式测温装置的基本系统参数.开发的非接触式悬浮测温装置具有良好的间距自调节能力,能够稳定地悬浮在带钢表面.将该装置应用到某钢厂层流工况物理模拟系统中,结果表明,在冷却水扰动、被测物体高速移动和振动的恶劣工况下,该装置仍能取得满意的测量效果.     

多孔介质预混燃烧气固温度分布特性试验研究

为研究多孔介质燃烧、传热和生成物特性，采用非接触式红外测温仪对多孔介质预混燃烧室中气、固两相温度分布进行了试验研究.结果表明预混气体在多孔介质中燃烧时，气相和固相的温度是不同的，存在－60～+100 K的温差.试验得到了不同当量比、热流密度和孔径下的燃烧室气、固温度分布.在火焰前缘，固体骨架的温度高于多孔介质内气体的温度，对气体有预热作用；在火焰后缘，气体温度高于固体骨架温度，对固体骨架有蓄热作用.当量比降低，气、固温差波动变小；当量比不变，热流密度增大，气、固温度差值在轴向长度方向变化小.     

多孔混凝土的收缩特性研究

由于多孔混凝土存在收缩现象,为研究多孔混凝土基层路面的接缝设置及反射裂缝问题,必须首先研究多孔混凝土的收缩特性.采用传感器法进行多孔混凝土温度收缩系数的测定,对试验结果进行分析,得出多孔混凝土温缩系数在-25~25℃不同温度区间的变化规律,整个温度区间的温缩系数介于3~10μm/(m.℃)之间,较之常用半刚性基层材料的温缩系数小.对于不同级配,整个区间的温缩系数可取其平均值为6.5μm/(m.℃).此外,通过干燥收缩试验,得出多孔混凝土各龄期的干缩系数,与部分半刚性基层材料比较,多孔混凝土的干燥收缩小得多,因此其抗裂性能较好.     

破冰船推力轴承特性研究

借助有限元分析方法,对某破冰船与冰层相撞过程进行仿真从而得到冰载荷,在此瞬态过程中对点支承扇形瓦推力轴承的瞬态动特性进行了计算,并结合刚度系数和阻尼系数对轴承动特性进行分析。结果表明:针对某一船舶,最大冰载荷与船速、冰层厚度近似成正比;最大冰载荷出现在碰撞过程中前1s的时间内;油膜厚度随载荷的增加变薄,油膜刚度系数、阻尼系数随油膜厚度减小而变大,且变化规律相同。     

多孔材料有效导热系数的试验研究

本文根据多孔材料的传热特点,修正了气孔内辐射的传热计算,发展了辐射当量导热系数的新概念,建立了多孔材料有效导热系数的数学模型,推导出计算多孔材料有效导热系数的计算式。试验结果和有关文献的试验结果均证明:该模型更加符合多孔材料的实际情况,计算精度更高。     

多孔介质表面火焰辐射特性试验研究

为了研究多孔介质表面火焰辐射特性,设计了锥形燃烧器,针对当量比、入口速度等变量对多孔介质燃烧器表面温度分布、辐射功率的影响进行分析。结果表明：当量比和入口速度对表面火焰形态、表面燃烧温度和辐射功率的影响很大;当入口速度一定时,增大当量比可以明显提高燃烧器的表面温度和辐射功率;当入口速度和当量比过小时,燃烧温度过低而导致熄火;若当量比增大到0.6之后,多孔介质燃烧器会达到稳定燃烧,且用时基本相同;入口速度越大,表面燃烧温度和辐射功率越高。     

多孔介质通道气液两相流型及压降特性研究

通过高速摄影仪研究多孔介质通道内气液两相流体垂直向上流动的流型,在实验参数范围内依次拍摄到泡状流、弹状流、脉冲流、雾状流4种典型流型,并总结了各种流型的特征。依据实验获得的两相流动阻力数据,分别对分相模型阻力关系式和均相模型阻力关系式进行了拟合,得到了适于实验特点的两类阻力关系式。改进后的两类模型均与实验数据实现了较好的吻合,但模型关系式定义中包含了影响阻力压降各要素的均相模型具有更高的预测精度,且该模型物理意义更加清楚,可以优先用于多孔介质通道气液两相流动的阻力计算。     

多孔孔板水节流特性试验及数学模型

为建立多孔孔板节流特性模型,指导多孔孔板结构设计,基于多孔孔板节流特性主效应因素的研究,以水为介质,对给定等效直径比、节流孔排列规则一定的多孔孔板进行了节流特性试验,为对比试验效果,对应多孔样板的等效直径比,对给定直径比的标准孔板进行了节流特性试验.试验的有效工况保证了试验的精度.借助于标准孔板的理论节流模型,确定了多孔孔板的节流模型形式,并通过试验数据分析,识别出模型中的未知参数,得出了多孔孔板水节流特性模型.另一组节流试验验证了模型建立的正确性.     

贴附射流蒸发传质法确定多孔介质热质扩散系数测定方法的研究

提出一种确定热质扩散系数ａｔ的测定方法。根据反问题原理，在假定前扩散系数ａｍ为含湿量的线性函数、热梯度系数为常数的条件下，利用自行研制的贴附射流式对流蒸发实验装置，对胶凝材料石膏板、加气混凝上砌块等含混多孔材料的热质扩散系数ａｔ的确定进行了测量研究和优化处理；并对多变量寻化时存在多个极值点的情况下，如何获得最优解进行了探讨，最终得到两种适于测试情况的有效方法：（ｌ）合理选初值；（２）利用修改的变量轮换法进行全局优化①。     

气液混合型制动系统的试验研究

针对广泛应用的气液混合型制动系统,提出了剔除各种不利因素的试验方案.在装有此制动系统的装载机上,进行了大量的对比试验,并对试验结果进行了分析.结果表明,气液混合型制动系统为严重过阻尼系统,各种阻尼孔的存在会延长系统响应时间,应尽量减少各种阻尼孔;为减少管道阻尼比,可以减少管道长度,增大管道内径,选用弹性模量大的制动液,使用过程中应除气除湿;增大制动缸复位弹簧刚度,可以减少阻尼比,增大自振频率,进而提高系统的制动性能,但复位弹簧刚度的增大会减少有效制动力.     

滑动轴承压力分布及动特性系数

为了对滑动轴承的压力分布和动特性进行研究,基于有限差分法求解静态雷诺方程,得出滑动轴承油膜压力的分布情况,分析了油膜压力作用下轴瓦合金层的应力分布情况。通过求解扰动压力微分方程,得出有限宽滑动轴承的动特性系数。研究表明,油膜压力呈三维抛物面分布,在油膜压力峰值处合金层应力最大,在油膜压力梯度最大处应变最大,油膜动特性系数随着偏心率的增大而增大,交叉阻尼近似相等。     

电机驱动车辆动力传动系统建模方法的研究

为探索机电耦联的研究方法对电机驱动车辆动力传动系统是否适用,将某电动车动力传动系统的机械振动模型简化为两自由度系统模型,对其在左端边界为自由、线性扭簧及非线性扭簧三类条件下的固有特性及响应进行了分析.结果表明,由扭簧模拟的机电耦合系统与不考虑机电耦联的系统相比,动力学特性发生明显改变,证明了进行电机驱动车辆动力传动系统机电耦联非线性振动研究的必要性.     

多孔ZnO纳米片的制备及气敏性能研究

通过溶剂热方法大量得到具有二维片状结构的前驱物后,再经煅烧处理成功制备出了多孔ZnO纳米片.用XRD、FESEM、TEM等手段对材料的结构和形貌进行了表征,并系统研究了材料的气敏性能.结果表明,多孔ZnO纳米片为单晶结构,制备的气敏元件对丙酮气体具有较高的灵敏度和选择性.制备出的多孔ZnO纳米片是制备丙酮传感器的理想材料,所制备的气敏元件具有良好的响应恢复特性.     

振冲隔离器油阻尼特性的试验建模研究

以非线性油阻尼振冲隔离器为研究对象,物理模型为单自由度、阻尼元件与线性刚度元件并联.运用现代计算分析方法,通过大量科学试验及合理的数据处理,根据处理所得数据及显示的图形结果进行油阻尼特性的非线性分析及建模,提出了在小型电子设备中适用的振冲隔离器的油阻尼特性模型,由于其体积小,在忽略位移影响的情况下,油阻尼特性模型是按频率分区、按速度分段的.文中给出具体实例进行了详细的说明,并初步进行了理论分析和探讨.     

压力跟踪阀建模、仿真与试验研究

在应用减振技术的大型液压装备中常常需要实现弹性元件内压力对执行器内压力的跟踪,以保证弹性元件与执行器接通时系统的平稳.为了简易、安全并可靠的实现这一功能,设计了一种压力跟踪阀,建立相应的数学模型及AMESim仿真模型.对阀的反馈环节进行分析并考察阀芯作用面积、阀口开度和阻尼器阻尼对阀动、静态特性的影响.当阀芯直径为16mm、阻尼孔直径为1mm且为零开口阀时,压力跟踪阀具有较好的动、静态特性.搭建相关试验台进行试验验证,结果表明:压力跟踪阀可以较好地实现压力跟踪功能,压力跟踪误差可控制在0.1MPa左右且压力跟踪稳定.应用了压力跟踪阀的系统可以有效的实现弹性元件与执行器之间的平稳切换.     

三峡重力坝下游面压力管道抗震试验研究

通过对三峡重力坝及下游面管道的动力模型试验，研究了重力坝和下游面管道结构的动力特性及地震响应规律．给出结构各典型部位在地震荷载作用下的加速度和动应力的分布规律．为设计提供了科学依据．     

瑞利波作用下半空间饱和土中位移应力分布特性研究

研究了瑞利波作用下半空间饱和土位移和应力的分布特征,对于建筑结构抗震设计具有重要的意义.基于饱和多孔介质理论,将土体视为液固饱和两相介质,利用Helmholtz分解,建立求解了瑞利波作用下饱和土的弥散方程,得到了半空间饱和土的位移和应力.分析了渗透系数和阻尼系数对瑞利波作用下半空间饱和土中位移和应力分布特征的影响.     

孔隙水压力对地基非线性影响的试验研究

以土-桩-结构相互作用体系的模拟地震振动台模型试验为基础,根据土中测点的加速度记录、孔隙水压力记录,运用傅立叶频谱比法(FSR)和两层介质系统解法(Tw o-layerSo lu tion)推算了不同深度剪切土柱的基本共振频率、各土层的平均剪切波速和平均动剪切模量,考察了剪切土柱的基本共振频率与输入地震加速度的关系,研究了土层平均剪切波速随深度的变化情况,并分析了超孔隙水压力对地基平均动剪切模量影响的非线性特性.     

非对称热渗流域多孔介质中的关键问题及研究方法

分析了在非对称热渗流域多孔介质中热渗流-力学耦合的几个典型问题.根据Biot理论给出了在弹塑性多孔介质中热渗流-力学耦合问题的基本方程,论述了非对称域问题中热渗流方程的解耦形式.讨论了热流体在多孔介质内的迁移、热渗透系数空间尺度效应、热渗流模型的物性系数及影响、单值性描述等.     

非均匀推移质颗粒的扩散与分选试验研究

为研究非均匀的泥沙颗粒同均匀泥沙颗粒扩散特性的不同,开展一系列水槽试验。在不同水力条件下,通过高清摄像技术拍摄不同粒径推移质颗粒的运动轨迹。利用Dxo Viewpoint软件将拍摄得到的静态图片进行矫正处理,使用ImageJ软件提取每个时刻颗粒的位移数据。分析位移均值与方差随时间的变化,得到以下结论：不同的时间尺度上,颗粒将表现出不同的扩散特征;水力条件及粒径范围不同,表现出的颗粒扩散特征也将不同;在长时间尺度上,非均匀推移质颗粒的扩散特征会有逐渐趋向于弹道运动β=2的趋势,这是由于颗粒本身的非均匀导致的分选现象;颗粒的非均匀性越强,颗粒的分选现象出现越快;天然河流的尺度远大于水槽,这种分选现象将会更加明显。