基于三维CFD-DEM的多孔介质流场数值模拟

将多孔介质局部细观流动与基于Darcy定律的宏观物理模型相结合，应用三维CFD-DEM对多孔介质流场进行局部细观数值模拟，得到多孔介质的惯性阻力系数和粘性阻力系数.并将其作为参数提供给基于Darcy定律的CFD多孔介质模型，从而可用于更大规模的多孔介质流场计算.应用Voronoi多面体作为网格单元，解决了CFD DEM中网格孔隙率精确计算的困难.文中发展的多尺度结合应用的研究方法，在计算精度和计算效率的矛盾中找到了较好的平衡，对于工程应用而言，有节约实验成本、提高计算结果可靠性的功效.     

复合超疏水表面制备及其上液滴运动特性研究

采用光刻法制备出微米尺度的硅微方柱结构,并利用化学气相沉积的方法在其上可控地生长定向碳纳米管,由此制备出具有可控比例微纳二级结构的超疏水表面.通过扫描电子显微镜(SEM)测量和接触角、滚动角测试的方法对具有不同微纳结构比例及尺寸的表面形貌和性能进行探查和测试,对制备过程中参数的选择做出了优化处理.得到了表面性质均匀、稳定的二级结构超疏水表面.通过粒子图像测速(PIV)的方法测量在结构表面滚动液滴的内部流动形态,并与一级结构表面进行对比.分析并总结了该文中表面的疏水机理及表面微纳结构比例、形态、尺寸等因素对疏水性能的影响.     

高效液相色谱法检测南极磷虾油中总虾青素含量

建立了一种检测南极磷虾油中总虾青素含量的高效液相色谱方法。样品采用Na OH-甲醇溶液皂化后加入Na HSO4终止反应,反应液经正己烷液液萃取净化,采用C18液相色谱柱分离,二极管阵列检测器在476 nm波长进行测定,虾青素在5 min内得到较好分析。考察了皂化时间对虾青素酯皂化效率的影响,研究结果显示,皂化30 min为最佳反应时间。虾青素含量在0.2~20.0 mg/L范围内与其峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.999 9,检出限为0.005 mg/kg,定量下限为0.2 mg/kg。日内精密度(RSD)≤3.4%,日间RSD≤4.3%,南极磷虾油样品的加标回收率为90.2%~95.2%。该方法的线性范围宽、准确性好、精密度高,样品前处理方法简便,适用于南极磷虾油中总虾青素含量的分析检测。     

Experimental Study on Transitional Flow in a Circular Microtube

We investigate the characteristics of the transition from laminar to turbulent flow in the microtube with a diameter of 310μm. The microscopic particle image velocimetry is used to measure the water flow at Re =1600-2500 in the microtube. It is found that the flow transition occurs at Re=1600-1900, and the streamwise streaks and vortices appear in the transitional flow fields. These experimental observations provide a validation for the theoretical prediction of unstable travelling waves in pipe flow.     

光纤端面微型传感单元的共振模式及影响因素

首先在光纤端面设计一种由金光栅-介质-金薄膜构成的复合结构,并研究多种共振模式随介质层厚度的变化及其场分布特点。然后研究限制在金光栅和金薄膜纳米级间距的波导共振模,通过反射谱的变化和谐振模式的电场分布特点研究不同阶次的纳米谐振效应。此外,还仿真计算金光栅的宽度、厚度及周期、中间介质层折射率和金反射薄膜厚度的变化对纳米谐振腔光谱特性的影响,根据波导模干涉的相位差公式定性分析其谐振频率的变化,并计算获得纳米谐振腔对腔内介质折射率和腔长的灵敏度。最后,搭建微位移平台,验证光纤端面与金薄膜所构成的Fabry-Perot干涉光谱随间距的变化,并提出光纤端面纳米谐振结构的实现方案。     

多孔扩散型消声器外壳对其性能影响的研究

多孔扩散型消声器由于其体积小、消声性能高而广泛应用到排气噪声的降低上,其外壳对消声器的消声性能具有重要作用。本文对此类消声器外壳的孔型、孔径和孔距以及外壳同消声材料的配合方面进行了细致的实验研究,特别对外壳与消声材料的配合与其排放噪声以及外部流场之间的关系进行了探讨,得到了一些有用的结论,对消声器性能的提高具有一定指导意义。     

消声器测量回路系统的噪声预测

气动技术的发展大大推动了工业自动化和生产现代化的进程,但气动回路系统的气流噪声是气动技术的主要缺点,气动降噪引起了工业应用部门和学术界的广泛关注。木文以消声器测量回路系统为例,对回路系统的噪声源进行了分析。首先用三维ＬＤＶ系统对系统中用于电磁阀等排气噪声的声源的孔板的流场进行了测量,较为翔实的得到了平均速度及湍流强度和雷诺应力等湍流量,分析了其同一般的收缩喷嘴射流的异同关系。同时测定其声场,分析其噪声方向特性,找出了声场和流场的一些内在关系,揭示了孔板的噪声产生机理。并对孔板这一声源进行了分析,提出了精确的孔板噪声预测公式。最后对回路系统的其他部分的噪声进行了预测,综合预测结果同实验吻合较好,为气动系统的降噪提供了理论指导。