突片射流传热和混合特性的研究进展

介绍了突片对传热和混合特性的影响,综合论述国内外突片射流传热和混合特性实验研究以及数值模拟的发展与现状.分析了突片激励作用下流向涡的产生和发展现状、突片对下游流场核心区的影响和喷嘴出口速度变化的特点,揭示了突片对传热和混合效果增强的机理.     

喷射成形空心射流流场模拟

为了提高喷射成形雾化质量,将圆柱形空心射流技术应用于喷射成形雾化过程中,针对出流口前方空心流场的结构进行了数值模拟,分别模拟了不同入口速度和不同出流工艺下空心射流流场的分布情况,并进行了实验验证.单相模拟结果表明,增大入口液体速度,可使回流区增大并且产生更低的负压,有利于金属液的出流;两相流模拟结果表明,采用中部空芯与大气连通能产生较好的空心射流,当空芯通入0.02MPa气流时,会使射流空心部分增大,这一结论与水流的实验结果基本一致.     

水下喷气推进高速射流场数值研究

为建立航行体点火初期尾部流场结构的预测方法,并揭示水下燃气喷射非定常流场与推进航行体运动的相互关系,以简化的潜射火箭为研究模型,采用流体体积法（VOF）两相流模型结合动网格方法对系留状态和运动状态下的燃气喷射流场进行数值模拟,分析了两种状态下燃气喷射形成的复杂流场结构.结果显示,喷气推进航行体在水下发射时,喷口附近形成复杂的流动结构和演化过程,并伴有较大的压力脉动产生;航行体加速运动导致的边界变化对燃气喷射流场产生较大的影响.     

外旋立式射流减阻测试平台研制及实验

以同轴圆筒旋转黏度计测量原理为基础,研制了一台适用于测量射流表面阻力的小型实验平台。通过数值模拟技术对外旋立式同轴旋转筒间环流流场进行分析,获取湍流流场中各点速度及压强分布规律,并对流场稳定性予以理论验证;依靠实验平台完成射流减阻测试实验。研究表明:湍流状态下外旋立式环流运动具有较强规律性;实验减阻效果与仿真结果趋势相近,验证了该实验平台的可行性;该实验平台具有体积小、成本低且易于实现样件表面射流等功能。此外,针对两类孔形样件实验研究表明:当外筒转速为3000r/min,射流速度为2.5m/s时,代号为a2b10的孔形取得了高达12.78%的减阻率。     

Stretch rate and deformation for pre-stretching aluminum alloy sheet

Numerical simulation combined with experimental test was carried out to analyze the pre-stretching process of the 7075 aluminum alloy sheet, from which the stress variation curves and residual stress of aluminum alloy sheet in different stretch rates were obtained. The results show that the residual stress in length direction is released after unloading the stretch force, while the residual stress in width direction is released during the stretching process. The study of residual stress elimination is beneficial for optimizing stretch rate on the basis of residual stress distribution law. By comparing the variation principle of residual stress in length direction, the size range of three deformation areas and elimination percentage of residual stress were obtained. The residual stresses of clamping area and transition area are not eliminated effectively, so sawing quantity should be the sum of both the areas. The elimination rate of residual stress in even deformation area could reach 90% after choosing a proper stretch rate, which is verified by both simulation and experiment.     

软熔带对煤气流动影响的数值模拟

通过建立高炉内煤气流动的二维轴对称数学模型来模拟倒V型软熔带附近的气体流动,模拟结果清晰地反映了软熔带对气流的二次分布.在形成倒V型软熔带时,煤气多数沿焦炭带向上流动,此时煤气呈现树枝状;在炊熔带以上的高炉区域煤气逐步向中心发展.     

浸入式水口底部开孔对结晶器内钢液流动和温度分布的影响

针对板坯连铸过程,建立了钢液流动、传热、凝固的三维耦合数值计算程序,计算、分析了浸入式水口底部开孔与否对连铸过程钢液的流动、凝固特征的影响.计算结果表明,浸入式水口下部的开孔可以有效地抑制下回流区的长度,有利于形成较为稳定的凝固坯壳,特别是可以防止一般水口在角部附近大面的拉漏.同时对于均匀断面温度有一定的作用,因此保留下部开孔是有益的.     

淹没条件下自激振荡脉冲水射流冲蚀试验研究

为了提高射流的冲蚀能力,利用自制的自激振荡喷嘴,在淹没条件下进行水射流冲蚀自制砂浆试块的试验研究,得到不同工况下的水射流冲蚀效果.结果表明,靶距对冲蚀效果有明显的影响;脉冲射流的冲蚀体积与冲蚀深度随着腔长的增加,先降低再增加,到达峰值后逐渐递减,在腔长LC=4.5 mm时,冲蚀体积达到最大;在相同工况下,脉冲射流的冲蚀体积比连续射流提高约37.1％～52.3％.     

三剪统一强度理论在轴对称混凝土板冲切问题中的应用

采用三剪统一强度理论作为混凝土的破坏准则,求解了轴对称混凝土板的冲切破坏强度,得出强度理论参数b对冲切强度影响曲线。结果表明强度理论参数b的取值不同,冲切破坏荷载的取值也不同,对于一定的板厚,破坏荷载随着b值的增大而增大。Mohr-Coulomb为其特殊情况的解,与Mohr-Coulomb准则相比,三剪强度统一准则的计算结果更接近试验值和实际值。     

脉冲射流喷嘴机理及水力特性研究

在对新型射流机理探讨的基础上，研究了脉冲射流喷嘴的机理和水力能量关系．得出了计算式．结果表明．脉冲喷嘴的瞬时高频射流所获能量是低频射流的２．５５８倍，是连续射流的１．４３８倍．还得出了脉冲射流喷嘴的水马力和冲击力的计算式．为脉冲射流喷嘴的应用及进一步研究，提供了理论依据．     

轴对称不可压缩超弹性体的渐近有限元方法

本文采用渐近法与有限元结合的方法,有效地解决了轴对称不可压缩超弹性体在名义应变为中等程度大小情况的计算问题。这种方法具有计算量小,计算稳定的优点。     

轴对称问题弹性分析的边界元法

本文采用边界元法,对轴对称问题进行弹性分析,导出轴对称问题的边界元基本解公式,提高了弹性问题的求解精度,并给算例。     

不对等射流空中碰撞扩散消能研究

本文在总结挑流碰撞消能已有研究成果的基础上,提出射流空中碰撞消能的主要作用在于分散水流,用小股射流碰撞大股主射流,可以使主射流充分分散,达到消能目的。通过模型试验,分析了不对等射流的水力特性,研究了满足消能需要的最小流量比,从而提出了不对等射流空中碰撞消能的新思路,并为创造这一新的消能方式打下了初步基础。     

脉冲液-气射流泵能量平衡理论研究

运用能量平衡分析法导出了脉冲液-气射流泵内能量损失的压力比表达式,对其主要流动部件的能量转换和耗损进行研究,分析其传能及传质的机理和主要影响因素,从而验证了脉冲射流是提高液-气射流泵效率的有效途径.     

MVM材料轴对称平面应力问题的弹塑性解

采用MVM屈服准则,用相关联流动法则建立材料的本构关系;在平面应力条件下,对轴对称问题进行弹塑性分析,给出了应力场解;采用Prayer假设给出位移场,通过数值计算考察SD效应对结构的影响.     

射流搅拌发酵罐自由射流气泡区的气泡直径和气含率研究

研究了气速、清液层高度、混合器尺寸和倾斜度等因素对射流搅拌发酵罐自由射流气泡区的气含率与气泡直径的影响。由理论分析与实验数据关联了气含率、气泡直径与气速、清液层高度、混合器尺寸和倾斜角度等之间的关系。关联式与实验数据吻合较好。     

旋转扁壳的轴对称大挠度问题

本文使用积分方程理论构造了旋传扁壳的轴对称大挠度问题的逼近函数序列,证明了其解的存在性、一致收敛性和唯一性。