结冰风洞过冷大水滴粒径测量初步研究

过冷大水滴粒径测量方法是结冰风洞过冷大水滴云雾模拟能力的关键组成部分。为评估双通道机载式相位多普勒干涉仪(PDI-FPDR)的过冷大水滴粒径测量能力,利用标准液滴流发生器产生特定尺寸的大粒径液滴流,评估PDI-FPDR的液滴粒径测量不确定度;针对真实大粒径喷雾,同时采用Malvern粒度分析仪和PDI-FPDR测量喷雾粒径特征参数,对比评估PDI-FPDR的大粒径喷雾测量能力。结果表明:PDI-FPDR小粒径通道无法准确测量大尺寸液滴,测量结果显著小于真实液滴粒径(测量粒径189.0μm的液滴,相对误差为-72.8%);大粒径通道可以较为准确地测量大尺寸液滴,但精度较差(测量粒径240.5μm的液滴,相对误差为-5.1%,最大偏差50.2μm);对于典型大粒径喷雾,PDI-FPDR小粒径通道测量中值体积直径(MVD)大于75μm的喷雾适用性较差,大粒径通道的MVD测量值与Malvern粒度分析仪相比偏大。

基于Aharonov-Bohm笼的非厄米趋肤效应抑制现象

能带理论在光学领域的应用为控制光传输提供了有效手段,非厄米趋肤效应的发现扩展了传统能带理论的范畴,能够实现新型光局域和单向传输现象.然而在光学体系,如何有效地产生并调控非厄米趋肤效应仍然是重要的研究主题.本文研究了具有规范势的准一维菱形光晶格中的非厄米趋肤效应,通过计算本征能谱、环绕数和模式演化特性,发现规范势能够对趋肤效应强弱进行有效调节.当规范势大小为π时,趋肤效应被完全抑制,而由Aharonov-Bohm笼效应引起的平带局域占主导.利用间接耦合微环谐振腔阵列,可同时产生合成光子规范势和非对称耦合,为研究Aharonov-Bohm笼和趋肤效应的竞争机制提供了可能的实现方案.本研究结果为利用规范势调控趋肤效应提供理论基础,在发展片上非磁性单向传播器件也具有潜在的应用前景.

基于多种测试平台喷雾粒径特性实验研究

目的研究平台环境差异对喷雾液滴粒径造成的影响。方法分别在喷嘴测试台、直流吸气式风洞、闭口回流式结冰风洞等3种测试平台上开展喷雾液滴粒径测量,并将测量结果进行对比分析。结果各平台喷雾d_(MVD)随水气压变化的规律性都较好,d_(MVD)随着水压的增大而增大,随着气压的增大而减小。对于d_(MVD)≤30μm的工况,3种测试平台的d_(MVD)测量结果接近,但粒径分布存在差异。对于d_(MVD)>30μm的工况,直流吸气式风洞和闭口回流式结冰风洞喷雾的d_(MVD)都比喷嘴测试台大,粒径分布向大颗粒方向偏移。结论气流温度、速度、环境湿度、湍流度以及平台构型等环境因素均对喷雾液滴粒径产生影响,多因素耦合作用使得闭口回流式结冰风洞液滴的蒸发、碰撞合并、破碎等行为都更强烈,从而造成了其与喷嘴测试台、直流吸气式风洞喷雾的粒径特性存在差异。