气液同轴式喷嘴雾化特性的试验

通过试验研究气液同轴直流式和气液同轴离心式喷嘴的雾化性能。研究表明:喷嘴出口扩张时可以改善喷嘴的雾化性能;气液同轴直流式和气液同轴离心式喷嘴都存在一个合适的缩进长度,在改善喷嘴雾化特性的同时对总流量影响较小;在相同条件下,气液同轴离心式喷嘴的喷雾性能要优于气液同轴直流式喷嘴的喷雾性能。

多组分液滴蒸发过程的理论模型及试验研究

建立了多组分液滴蒸发过程的理论模型,通过该模型计算了不同浓度的酒精液滴在静止环境中的蒸发过程,计算结果与试验结果基本一致。计算和试验结果表明:在蒸发过程中,液滴中酒精的浓度不断下降,受其影响液滴的蒸发速率也不断下降;酒精浓度和环境温度越高,液滴的蒸发速度越快。酒精液滴蒸发过程中,无量纲面积与时间不再是线性关系,这是与单组分液滴蒸发过程的本质区别。

三组元喷嘴结构参数对混合腔中两相流的影响

进行了三组元喷嘴混合腔冷态试验 ,研究了喷嘴结构参数对喷嘴混合腔中气液两相流流量特性的影响规律。结果表明 :混合腔中两相流流量系数是气液质量比的函数 ,气液比变化时 ,两相流流量系数变化不大(0 6 8<μm<0 82 )。两相流流量系数随着混合腔出口角度、内外喷嘴缩进长度。

低频强声实验舱的声学性能

0引言谐振式声波发生器(葛尔登哨和哈特曼哨)是一种机械式声波发生器,其结构简单、没有运动的构件,可靠性高,在功率超声、声学清洗和锅炉除灰等领域得到广泛应用[1]～[7]。低频强声实验舱以谐振式声波发生器为声源,可以用于低频强声的生物效应和材料的声学研究等方向研究。

超声速调制气流声源声压级增益特性的理论与实验

通常认为,当气室压力提高到一定程度,调制气流声源声压级输出将趋于饱和。为了从基本原理上探讨进一步提高声源输出的途径,设计了收缩-扩张喷口,将调制作用上游的声速流动提高至超声速。理论分析表明,来流气压较高时,超声速调制优于声速调制,可获得一定的声压级增益。增益量随喷口面积比减小而增加。旋笛实验在调制频率较低时得到了超声速调制的声压级增益;调制频率较高时,受瞬态作用的影响,参与调制的气流很可能未完全发展为超声速流动,超声速调制与声速调制的旋笛性能相同。

变截面管内燃煤烟气PM2.5声波团聚实验研究

声波团聚PM_（2.5）减排工业应用的瓶颈问题包括缺乏大功率高效强声源和能耗过高等。基于气流声源（高频旋笛）和突变截面驻波管建立了160dB以上燃煤烟气声波团聚实验系统。系统设计中,通过团聚敏感频率与驻波管共振频率相匹配,在相同输入声功率前提下提高了管内声强和团聚效率,并通过复合透声板实现了团聚舱内功率气流与强声场的分离。通过模态分析法和有限元模型研究了舱内声场特性和共振频率的影响因素。实验研究了500Hz至1.5kHz宽频范围内舱内强声信号和共振工况条件,对比了不同频率和声压级条件下烟气中5μm以下粒径的分布变化。结果表明,全频段内声压级获得5dB至15dB的共振增益,700Hz最大基频声压级达到167dB。烟气团聚较优频率为700Hz和1.4kHz,PM2.5减排效率最高99%,达到了PM2.5高效脱除和提高声能利用率的目的。

两位五通电动气阀动态特性研究

将电动气阀的工作过程分为电动过程和气动过程,建立了两过程的动力学模型。分别对电动过程和气动过程的响应特性进行仿真,并与试验结果比较,验证了动力学模型的正确性。分析了控制气体压力、最大气隙以及工作电压等因素对电动过程的影响。

一种基于二维Helmholtz腔阵列的低频宽带隔声结构实验研究

基于圆周排列的Helmholtz共振腔单元,设计并实现了一种具有低频宽禁带的声人工结构,可以在结构中心处实现二维隔声效果.针对实际模型,搭建了二维声场测量平台,进行了相应的实验研究,实验结果与有限元仿真结果符合较好.该结构在较宽的频带内(680—1050 Hz)可以实现较好的隔声效果,最大隔声量可达41 d B.实验中还研究了单元参数及共振状态对隔声效果的影响.隔声区的大小与共振单元的分布形式有直接关系,而良好的共振状态将对提高隔声量有一定帮助.研究结果对设计新型声防护结构具有理论与应用价值.

新型三组元喷嘴雾化特性研究

设计了新型三组元喷嘴,由两级离心内喷嘴和内混式外喷嘴装配为同轴式结构,通过燃料在内混腔里形成的两相流对液氧进行雾化。试验结果表明,上排孔进氧的双组元工况雾化质量高;三组元工况时存在两种雾化机理,并有较高雾化质量。

结构参数变化对内混式喷嘴雾化性能的影响作用

通过对比6种结构参数不同的环形内混式喷嘴的雾化平均直径的变化规律,研究了喷嘴结构变化对雾化性能的 影响规律。结果表明,混合腔宽度、内喷嘴缩进长度、出口流程均对喷嘴雾化性能造成明显影响,而不同的混合腔长度、 气体及液体的喷入方式则基本上不影响雾化性能。

模型三组元喷嘴雾化SMD变化规律

为了充分研究新型三组元喷嘴的内混腔雾化特性 ,设计了模型喷嘴进行多工况试验。试验发现 ,维持气体或液体压降不变 ,改变另一种介质的压降 ,会得到不同的雾化平均直径随气体压降或液体压降 ,以及气液比ALR的变化曲线 ,这些曲线有着明显的规律。大量试验表明 ,虽然平均直径SMD随气体压降或液体压降的变化曲线明显不同 。

模型三组元喷嘴流量特性实验

三组元喷嘴内混式外喷嘴与内喷嘴组合形成内混腔 ,气氢和煤油在此混合形成两相流。通过对大量模型喷嘴进行实验 ,详细研究了混合腔的结构参数对于喷射进入其内的气体和液体流量特性的影响规律 ,以及气体、液体流量特性之间的互相影响规律。实验结果表明 :气体和液体流量特性互相影响强烈 。

双工况氢氧发动机燃烧与传热数值分析

应用三维湍流N S方程以及颗粒轨道模型描述双工况氢氧发动机内部喷雾两相燃烧流动过程。两相之间的质量、能量交换由液滴蒸发模型计算,气相化学反应速率由Arrhenius公式计算。通过耦合求解气液两相的模型方程,对发动机转工况前后的三维流场进行了数值计算,并耦合计算了燃气与壁面之间的传热以确定壁面的温度和热流分布。另外还对分别采用同轴离心式喷嘴和直流式喷嘴得到的燃烧流场与燃烧效率进行了比较。计算结果表明转工况前的壁面温度与热流都比转工况后大。离心式喷嘴的雾化混合效果与燃烧效率都比直流式喷嘴好。

低频强噪声对大鼠听力的影响及内耳Caspase-3的表达

目的观察高强度低频噪声对听力及内耳细胞凋亡的影响。方法 52只大鼠随机分为正常对照组(Pr)13只和暴露组39只,暴露组包括即刻组(E0组)、3天组(E3组)和7天组(E7组)各13只,经强度为150dB中心频率在500Hz的稳态噪声持续暴露10分钟,分别于即刻、震后3天、7天,作脑干诱发电位检测,检测后处死动物,取材制作耳蜗石蜡切片行免疫组化观察。结果经150dB强噪声暴露后即刻,大鼠ABR阈值显著升高,3天组轻度恢复,7天组未进一步改善。暴露后各时间点ABR阈值较暴露前明显增高(P<0.01),E0组与E3组、E7组之间有统计学差异(P<0.05),E3组与E7组之间无统计学意义(P>0.05)。免疫组化结果低频强声暴露后各组耳蜗Corti器、螺旋神经节细胞、血管纹和螺旋韧带均可见Caspase-3染色程度不同的阳性表达,对照组无明显表达,实验暴露组各时间点平均光密度值与对照组之间有统计学差异(P<0.01),E0组与E3组、E7组之间有统计学差异(P<0.05),E3组与E7组之间有统计学差异(P<0.05)。结论高强度的低频噪声能够造成听力明显损伤,但可部分恢复,Caspase-3介导的内耳细胞凋亡可能在噪声性耳聋的发病机制中起重要作用。

动圈扬声器涡流阻抗建模

由音圈涡流效应引起的涡流阻抗对小信号下动圈扬声器的高频响应影响较大。基于集总参数系统等效电路法,将涡流阻抗的幅值和相位分别表示为角频率的幂指数函数,提出了音圈涡流阻抗的幂指模型。使用激光阻抗测量系统,测量得到了3种类型6只扬声器单元的电阻抗曲线,并采用最小二乘法对实测阻抗进行曲线拟合,得到了涡流阻抗的模型参数。分析了模拟阻抗值与实测值的误差,结果表明:幂指模型的模拟结果准确反映了实测涡流阻抗随频率的变化规律,幅值和相位误差均较小,与实验吻合较好。

低频强声对大鼠肝脏和脾脏形态学影响

目的探讨低频强声对肝脏及脾脏组织形态学的影响。方法随机将大鼠暴露于频率为103Hz或300Hz的声场中,暴露时间分别为5分钟和10分钟。根据暴露的频率和作用时间,分为4个实验组和对照组。依据暴露后观察时间,每组再分为即刻组、3天组和7天组。依据肝脏、脾脏损伤程度判断标准,对低频强声暴露后及对照组肝脏、脾脏组织病理学进行观察。结果与对照组比较,各实验组光镜下肝脏、脾脏均有不同程度的血管扩张、充血、淤血及组织水肿等改变。结论低频强声可导致肝脏、脾脏损伤。

高强度低频稳态噪声对大鼠耳蜗形态和功能影响的研究

目的探讨高强度低频稳态噪声对大鼠耳蜗形态和功能的影响。方法 42只SD大鼠随机分为2组,分别暴露于频率100Hz和300Hz,声压级153.7dB和158dB的声场中10分钟。暴露前、暴露后即刻、3天和7天分别测试大鼠听性脑干反应阈值(ABR),并取耳蜗标本行扫描电镜观察。结果 2组大鼠噪声暴露后听性脑干反应阈值均显著提高,脱离声场3天后仅可轻度恢复,7天后无进一步改善。300Hz组听力损伤更重。2组大鼠内外毛细胞均损伤严重,表现为毛细胞静纤毛缺失、融合及团状变,并可见螺旋器表面渗出性改变。由底圈向顶圈毛细胞损伤逐渐减轻,7天损伤程度较即刻有所减轻。300Hz组损伤较100Hz组重。结论高强度低频稳态噪声可造成大鼠耳蜗形态及功能严重损伤。耳蜗形态损伤以底圈最重,外毛细胞损伤较内毛细胞重。

低频强声对大鼠胃功能及形态学影响的实验研究

目的探讨低频强声对大鼠胃功能及形态学的影响。方法随机将大鼠暴露于频率103 Hz或300 Hz的声场中,暴露时间分别为5 min或10 min。根据暴露的频率、作用时间,分为4个实验组和对照组。依据暴露后观察时间,每组内再分为即刻组、3天组和7天组。对低频强声暴露后大鼠行为学进行观察,测定胃液pH、胃动素水平,并对胃黏膜糜烂及组织病理学进行观察。结果低频强声暴露后大鼠活跃程度下降,反应迟钝。不同条件暴露后各组大鼠胃内pH值无明显差异,暴露3 d后胃内pH最高为3.15。所有进行检测的85例实验组大鼠胃黏膜中,有9例出现斑点糜烂,对照组6例未见明确糜烂。各组均未见明确溃疡发生。和对照组相比,各实验组尤其2、4组大鼠血清胃动素水平明显下降(P<0.05)。结论低频强声可影响大鼠的行为,并可引起急性胃黏膜损伤及胃动素水平改变。

基于NFxPEM算法的调制气流声源的非线性补偿

针对调制气流声源存在较强的谐波畸变,将声源系统等效为Hammerstein非线性模型,利用该模型下的预失真技术对声源进行非线性补偿研究。根据辨识的Hammerstein模型中静态非线性部分带有直流分量的特点,给出了考虑直流分量补偿的预失真算法,并用数值仿真验证了算法的准确性和直流分量补偿的必要性。在非线性补偿实验中,根据单频信号辨识得到Hammerstein模型参数,采用NFxPEM算法求得对应的预失真Wiener模型参数和预失真波形。实验结果表明,与直接发射相比,补偿发射后声波的功率谱中谐波能量有所下降,而基频能量有小幅度的上升,说明了研究思路的正确性。

低温流量控制系统试验研究

低温可调汽蚀文氏管是低温流量控制系统的关键部件,本文选用步进电机控制调节针锥的位移。通过大量冷态试验,在大范围变化工况、变化喉部面积及变化背压条件下,利用水对低温流量控制系统进行研究,得到了流量系数、压力恢复系数的变化规律。利用液氧标定,对冷态试验结果进行修正。并将低温流量控制系统用于三组元模型发动机热态试验中,成功实现了流量调节和工况转换。