双波长单光栅纳米测量中激光器性能非理想的影响

阐述了双波长单光栅式大量程纳米级位移测量系统的基本原理,并对系统具有的量程大、精度高、稳定性好等特点进行了介绍。由于系统进行的是高精度纳米级的位移测量,必须考虑各种不利因素造成的误差影响,主要分析讨论了双频激光器性能非理想所造成的误差,包括波长不稳定造成的线性误差及椭圆极化偏振所造成的非线性误差。并在理论建模的基础上,导出了相应的误差表达式。最后通过仿真计算,指出波长不稳定造成的线性误差的极限值为2 nm,在非正交角为1.1°,渥拉斯顿棱镜的透过率Tx、Ty分别为0.85、1时,椭圆极化偏振所造成的非线性误差极值达到1.54 nm,并选取不同的非正交角及Tx、Ty对误差变化规律进行了研究分析。

同轴双通道气流式雾化喷嘴初次雾化过程

对同轴双通道气流式雾化喷嘴的初次雾化过程进行了实验研究,发现在初次雾化过程中,初始微小扰动经过一段距离(即未扰动长度)后,在液体射流表面发展成为可以观察到的不稳定波.当气速Ug超过一临界值(大约25m·s-1)时,在不稳定波的波峰附近,形成小的突起,这些突起迅速被拉成细长液丝,液丝进一步破裂成液滴,最终导致液体的初次雾化.同时得到不稳定波长λm与环隙通道出口气速Ug、中心通道出口水速UL的关系为λm=68·60Ug-0·79UL-0·24;未扰动长度Lu与气速Ug、水速UL的关系为Lu=783·8Ug-1·54UL-0·16.

金属射流失稳断裂的理论分析

基于Hamilton原理,提出一个包含射流强度、剪切、应变率效应、动力学黏性、表面张力和速度梯度等多因素耦合的金属射流拉伸运动方程,具体分析了各种失稳因素,并由数值解定量给出其影响大小,以及最不稳定波长与初始应变率乘积λ_mε_0值的变化范围;给出了射流断裂的时间判据和近似理论公式,计算得到的t_b-ε_0曲线与射流实验点、Chou&Carleone拟合公式三者符合较好.

黏弹性对液体初次雾化特性的影响

以糖浆溶液和糖浆聚合物溶液为液相介质、空气为气相介质,采用同轴双通道气流式雾化喷嘴研究黏弹性对液体初次雾化特性的影响,根据高速摄像拍摄的图片对雾化模式进行研究,并重点探讨了液柱表面的不稳定特性。研究结果表明,两种液相介质的初次雾化可分为非轴对称振荡模式、膜破裂模式和拉丝破裂模式,糖浆聚合物溶液各个破裂模式的边界Weber数大于同等黏度的糖浆溶液。液体表面的不稳定波长与气速及液体自身的黏弹性密切相关,在考虑边界层影响的不稳定波长理论模型的基础上引入弹性参数Wi,并通过数据拟合得到新的不稳定波长关系式。