柴油近场喷雾初期形成过程的研究

为了更好地理解喷油初期柴油喷雾的形成过程,利用长工作距离显微镜头和高速摄影相结合的方法,试验研究了不同喷油压力、环境压力以及喷孔长径比下喷油初期单孔柴油喷油器喷孔下方3.5 mm内的近场喷雾特性.结果表明,在喷油初期阶段,喷雾贯穿度存在一个加速发展过程,而油束的破碎区域由头部破碎区和液柱破碎区组成.燃油喷出后,油束头部先产生破碎,形成了一个随时间发展而逐渐增大的伞状头部,并伴随油丝剥离现象的产生,同时喷油压力越大,相同喷射时间下的头部破碎区域越大,油滴群分布范围越广;液柱区初始破碎的时间要晚于头部破碎区.随着空化流发展至孔外,液柱区开始产生破碎,油束宽度明显变大,柱状形态逐渐消失,导致近场喷雾锥角迅速增大;当环境压力为4.5 MPa、喷油压力从80 MPa增加至140 MPa时,喷雾液柱区开始破碎的时间由72μs提前至36μs;当喷油压力为120 MPa、环境压力从2.5 MPa提高至4.5 MPa时,喷雾液柱区的破碎时间也相对推迟,同时喷雾贯穿度和喷雾面积明显减小;当喷油压差平方根呈线性增加时,相同喷油时间下喷雾前端速度的增加幅度明显变大.当喷孔直径不变时,减小喷孔长度,喷雾贯穿度增加,喷雾液柱区的破碎时间提前,近场喷雾锥角相对增加,破碎程度随之增大,油束破碎区域也更加对称.

大视场近红外微光摄像镜头设计

对近红外波段玻璃材料的相对部分色散进行了研究计算,分析了近红外波段长焦距光学系统的二级光谱特性。并设计了焦距180mm,F#1.2的大视场近红外微光探测物镜,该系统采用ZF、ZK类普通玻璃,且无胶合面,满足露天环境使用。

热污水表面侧排的近区特性

为了正确预测热污水排放在受纳水域的掺混扩散规律,采用考虑浮力的雷诺应力紊流模型(RSM)对不同排放口长宽比的情况进行了三维紊流数值模拟,应用颗粒成像系统(PIV)和红外热像仪系统测得的热污水表面横向侧排试验流场和温度场作为验证.计算结果和试验结果吻合较好,表明所采用的三维紊流数学模型具有较高的精度.排放口长宽比对热污水表面侧排近区特性有较大的影响,并且扩散宽度和排放口的长宽比具有良好的相关关系.

相控阵超声检测声场近场区长度的理论

相控阵超声检测技术可靠高效、无辐射,可应用于工业无损检测中。对于均匀各向同性材料工件,尤其是焊缝的相控阵超声检测,可采用超声斜入射脉冲横波扇形扫描检测的方法。探讨相控阵超声探头辐射不同偏转角度声场的近场区长度问题,进行了理论计算和仿真分析,发现焊缝检测中常用有机玻璃楔块角度为36.2°时,偏转角度越大,近场区长度越小。结果可为相控阵超声检测工艺设计和检测设备校准提供参考。

镍铜合金棒材超声波检测方法

镍铜合金棒材中心部位存在的缩孔、夹渣类缺陷是棒材断裂的主要因素,提出的超声波探伤方法最大限度减少了横波探伤的盲区,提高了缺陷检出率。

低围压双向压缩条件下竖直裂纹扩展机制研究

为研究地下洞室开挖等岩石工程中双向压缩应力状态下的岩体裂纹扩展机制,以低围压三向受压或单轴压缩条件下含竖直裂纹的岩体试样为研究对象,通过数值模拟的方式分析不同泊松比μ和裂纹迹长a条件下远场轴向压应力和裂纹尖端应力的分布规律。基于叠加原理得到双向压缩条件下竖直裂纹/翼裂纹尖端近场应力的表达式,并推导出该应力状态下裂纹岩体试样的应力强度因子及裂纹扩展方向。结果表明:存在远场轴向压应力时,泊松比μ和裂纹迹长a对裂纹尖端应力分布规律有明显影响。裂纹尖端应力σxx与平行于裂纹面的轴向压应力σn的比值与泊松比μ成一次函数关系,与裂纹迹长a成三次函数关系。

喷孔长度和喷油体温度对乙醇柴油空化及近场喷雾的影响

利用高速摄像机和放大比例的单孔透明喷嘴搭建可视化试验台,研究喷孔长度和喷油体温度对喷孔内乙醇柴油空化流动特性和近场喷雾的影响,试验用喷嘴的孔径均为2 mm,孔长分别为4 mm、6 mm和8 mm,喷油体温度分别控制在303 K、333 K和363 K。试验发现,随着孔内燃油平均流速的增加,各喷孔的空化现象依次经历了无空化、空化初生、空化发展和超空化5个阶段,短喷孔内更易发生空化现象,且在相同的空化阶段短喷孔的孔内燃油平均流速小于长喷孔;此外在相同进出口压差下短喷孔对应的近场喷雾锥角要大于长喷孔喷雾锥角。喷油体温度也会影响喷孔内空化流动特性和近场喷雾形态,喷油体温度越高,空化现象越强烈,空化变化速率越大;当喷孔进出口压差相同时,喷油体温度在303 K、333 K和363 K所对应的近场喷雾锥角依次增大。最大近场喷雾锥角所需的喷射压力随喷油体温度的升高而减小。