垂直下降管散体颗粒换热实验台设计与应用

为研究陶瓷球固体热载体与生物质粉颗粒及空气的换热机理,设计了一种分离式垂直下降管颗粒换热实验装置,该装置可以进行陶瓷球和生物质粉2种流动特性完全不同的散体颗粒的换热实验研究。喂料实验表明:陶瓷球和生物质颗粒下料均匀可调、分离完全。根据90℃陶瓷球与室温空气换热实验数据,分析计算出陶瓷球与空气的对流换热系数为291.3 W/(m2.K);以陶瓷球质量流量为1.0、1.2、1.4 kg/min,陶瓷球与生物质粉质量比为15、20、25进行的颗粒换热实验结果表明,随陶瓷球流量、陶瓷球与生物质粉质量比的增大生物质粉升温增大。

高温高压水在垂直下降管内的传热特性

在压力11.5～28MPa,质量流速450～1550kg·m-2.s-1,内壁热负荷50～585kW·m-2的范围内,对水在垂直下降管内的传热特性进行了实验研究,得到了垂直下降管内水的传热特性,分析了热负荷对内壁温度和传热系数的影响,给出了能用于工程实际的传热实验关联式,并且对垂直下降流动和垂直上升流动的传热特性进行了比较。实验结果表明:在亚临界和近临界压力区,垂直下降管会发生第一类传热恶化——膜态沸腾和第二类传热恶化——干涸。热负荷的增大,会导致传热恶化的提前发生和传热恶化发生后的壁温飞升值增大。在超临界压力区,壁温在低焓值区随焓值平缓增加,而在高焓值区随焓值明显升高,表明在拟临界点附近发生了传热强化现象。

旋翼模型垂直下降状态气动特性风洞试验

直升机垂直下降状态中包含极为危险的涡环状态.为提高对涡环状态的认识以及掌握其气动载荷、流场变化,并为相应数值模拟及飞行仿真提供试验数据,采用直升机垂直升降试验台以及大视场PIV试验测量系统在Φ5 m立式风洞对Bo-105旋翼模型进行了垂直下降状态的气动载荷以及流场测量.在桨尖马赫数相似的情况下,得到了该旋翼模型在不同总距、不同下降速度情况下的平均拉力和功率变化,以及较大范围的详细流场图像,分析了旋翼模型气动载荷变化现象,并进一步揭示了旋翼模型垂直下降状态下流场的演化发展过程.试验研究表明:旋翼模型垂直下降速度达到8 m/s后,拉力和功率急剧下降,且其各自均方根误差值显著增大;旋翼模型总距越小,对应的旋翼拉力值随垂直下降速度增大而迅速减小,越易进入"涡环状态";桨尖涡结构不稳定的主要内因是形成了"涡对"结构,相邻桨尖涡之间的距离越近,桨尖涡越不稳定;桨尖涡聚集形成"涡环"以及涡环结构的动态演化是旋翼性能突变的关键因素.

垂直下降管内油气水三相流摩擦压力降的实验研究

本文对垂直下降钢管中的油气水三相流摩擦压力降进行了实验研究,得出了三相流摩擦压力降与折算液速、折算气速和含液率之间的关系曲线,并对各影响因素进行了讨论。

垂直下降状态下的旋翼三维流场数值模拟

应用激励盘模型,采用计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)方法结合动量叶素理论,计算了旋翼在垂直下降时的流场特征与气动性能.计算过程中,旋翼载荷被描绘成沿桨盘径向分布、与当地流动参数相关的压力源项.在直角坐标系中,运用有限体积方法直接求解了定常不可压N-S(Navier-Stokes)方程,湍流模型为S-A(Spalart-Allmaras)一方程模型,重点使用诱导速度经验公式计算出了压力源项.旋翼流场模拟结果和性能预计结果同实验测量数据吻合较好,表明这种CFD方法可以有效地分析旋翼下降飞行时的空气流动特性,为进一步的涡环状态研究提供了参考.

坩埚加速旋转-垂直下降法晶体生长设备的研制

根据CdZnTe等Ⅱ Ⅵ族化合物半导体晶体生长的基本原理和工艺要求 ,设计制造了坩埚加速旋转 垂直下降法 (ACRT VBM)晶体生长系统。本文介绍了该系统设计所考虑的基本问题和元器件的选择 ,给出了系统的基本结构。晶体生长炉的温度控制精度为± 1℃ ,系统的速度均匀度为± 0 .0 0 15mm/h。该系统的性能指标满足生长直径30mm的CdZnTe晶体的要求。

垂直下降管内油气水三相间歇-环状流转换的研究

对垂直下降管内油气水三相间歇流向环状流的转换进行了详细的实验研究，提出了发生转换的新判别式，着重研究了流体粘度对转换的影响，预测模型与实验结果吻合良好．此模型优于其他文献中提出的预测模型，具有较广的适用范围．

垂直下降管内油水乳状液流动特性的研究

对垂直下降管内油包水型（Ｗ／Ｏ）和水包油型（Ｏ／Ｗ）油水乳状液的流动特性进行了深入的实验研究，根据实验结果分析得出了一个新的油水乳状液表观粘度的表达式；同时也得出了一个新的油水乳状液发生相转变的判别式，并提出了采用Ｒｅ和摩擦阻力系数的关联式计算摩擦阻力的方法，也得到了判别油水乳状液为牛顿流体和非牛顿流体的方法。

垂直下降管内油气水三相流的摩擦压降研究

对垂直下降钢管内油气水三相流动的摩擦压降受折算液速、折算气速和油水混合物中含水率的影响进行了试验研究。由于气速的改变,三相流动出现了不同的流型,使得流动的摩擦压降变化也表现出不同的变化趋势,特别是在未充分发展的环状流区域,由于液膜被气芯撕裂并携带液相,因此导致摩擦压降随着气速的增加反而降低。当含水率在18％～50％以内时,随着含水率的增加,液相粘度的减小,摩擦压降减小,当大于50％时,随着含水率的增加,混合物的密度增加,摩擦压降增加。

垂直下降管内高压汽、水两相流动及沸腾传热特性研究

在垂直下降管内,以汽、水两相流为工质,对中压条件下绝热两相流的流型及截面含汽率、高压条件下沸腾两相流的流型及传热恶化特性(诸如传热恶化机理、临界干度、最大壁温飞升值及最小放热系数等)进行试验和理论研究,分析其规律及相互关系.并对中、高压汽水两相流流型(用光导探针、电导探针及压差脉动信号法判别)和截面含汽率(用光导探针、电导探针及快速关闭阀门法测量)的测试方法进行了研究.

两相流垂直下降横掠“T”形柱体的斯特罗哈数

试验研究了两种规格梯形柱体 ,在垂直下降气液两相流中 ,发生气液两相涡街时 ,气液两相斯特罗哈数的变化规律。在测得大量数据的基础上 ,得出了发生气液两相涡街时 ,气液两相斯特罗哈数的通用关系式。研究表明 ,气液两相斯特罗哈数在两相工况下为一变数 ,与来流截面含气率、涡街发生体形状与特征尺寸和来流方向等因素有关。应用此关系式 。

垂直下降管内两相流摩擦压降计算关联式评价

对内径范围为15 mm到65 mm的垂直下降管内的空气-水两相流的摩擦压降进行了实验研究。实验在常温下进行,实验压力为0.168~0.278 MPa,液相与气相的折算速度分别为0.127~2.349 m·s^(-1)和0.013~15.401 m·s^(-1),得到了1112个不同工况条件下的垂直下降管内两相流摩擦压降的实验数据点,并以本次实验数据为基础对现有文献中的两相流摩擦压降计算关联式进行了评价。研究发现:现有两相流摩擦压降关联式对本实验条件下的垂直下降管内两相流摩擦压降的计算精度随管径的增加而降低,且在弹状流与搅拌流条件下的计算值远小于实验值。

封面图片说明

2023年第4期封面图片来自论文“倾转旋翼机涡环状态数值模拟及数学建模”,是南京航空航天大学陈仁良教授团队提出的一种关于倾转旋翼机涡环状态的建模方法。倾转旋翼机垂直下降或斜下降过程中包含极为危险的涡环状态,采用基于滑移网格技术的CFD方法模拟了倾转旋翼机的涡环状态,研究了倾转旋翼机垂直下降飞行时涡环状态流场、力和力矩的演变规律,提出了倾转旋翼机涡环边界计算方法,并得出了涡环边界解析表达式。

油水气三相流的流型及泡状流向弹状流的转变

油水气多相混输是海上油气田开发中赖以取得重大经济效益的技术,其流动特性的准确计算是管线设计及安全、经济运行的重要依据.首先,通过实验确定出了油水两相混合物由油包水(W/O)向水包油型(O/W)的转变发生在含水率约为0.45时.垂直下降管内油水气三相流的流型基本上可以划分为油包水和水包油型的泡状流、弹状流及环状流.通过对垂直下降管内气泡碰撞、合并机理的分析建立了油水气三相流动过程中泡状流与弹状流间的转变界限的计算式,该转变发生的临界截面含气率约为0.35,计算结果与实验值的平均误差为11%.泡状流向弹状流的转变主要取决于折算气速和折算液速的大小,含水率对转变界限的影响较弱.

膈神经电刺激在重症康复方面的应用进展

膈神经由C4发出,C3、C5亦有参与,发出后为椎前筋膜所覆盖,从前斜角肌上外侧缘垂直下降于肌的浅面,然后从前斜角肌内侧缘、锁骨下动静脉之间、经胸廓入口进入胸腔,与心包膈动脉伴行,经肺门前方沿心包两侧下降,分布于膈肌和胸膜[1],支配膈肌收缩。而吸气的主要肌肉是膈肌,膈肌提供了60%-70%的吸气功能。在重症领域有很多疾病存在或伴有呼吸功能障碍,包括急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)、心力衰竭、肺动脉高压等,可能导致低氧血症、心律失常、撤机时间延长、肺部感染等带来一系列临床问题及社会负担。膈神经电刺激应用在补偿机械通气[2]、帮助撤机[3]、改善通气状况等方面的临床治疗价值已得到证实。自1786年Caldani提出电刺激能引起膈肌收缩至今已经有200多年历史。几经发展分为体内膈肌起搏和体外膈肌起搏,两种膈神经刺激方法虽然因各自优缺点而应用在不同领域。但本文重点不在于选择何种治疗方式,而是总结国内外近期膈神经刺激在重症康复方面的应用现状及进展,及膈神经刺激的具体应用方法,综述如下。

直升机旋翼涡环状态的气动噪声特性

使用一种鲁棒的CFD/涡粒子耦合方法,以Caradonna-Tung旋翼为研究对象,采用固定旋翼总距、逐步增大垂直下降率的计算策略,对直升机旋翼垂直下降时可能出现的涡环状态进行了数值模拟,展示了旋翼涡环状态高度紊乱的流场。数值模拟结果同时表明,旋翼垂直下降速度接近悬停诱导速度时,旋翼进入深度涡环状态,整体拉力及桨叶剖面的升力迅速下降。在流场模拟结果的基础上进行了旋翼气动噪声分析,结果表明随着垂直下降率的增加,旋翼载荷噪声频谱特性出现显著变化,频谱阶次在十倍频以上的中频噪声幅值有所提高。基于这一发现,提出了一种在直升机机身周围安装麦克风,通过实时分析旋翼噪声频谱成分,以对旋翼在进入涡环状态的早期就做出及时预警的新方法。

双人花样滑冰后外螺旋线初探

螺旋线的种类双人花样滑冰的螺旋线有后外螺旋线、后内螺旋线、前内螺旋线和前外螺旋线四种。所谓前内、前外、后内和后外主要是指女伴做螺旋线时所用的刀刃,如果是用后外刃滑行,则称为后外螺旋线,余此类推。

“地层深处”的他们

记得有一首歌,这样记录矿工们的生活:破衣裳、烂雨鞋,真个盈盈的疼;阴凉凉的黑洞洞里,四疙瘩石头夹疙瘩肉;黑脸脸、灰脸脸,醋个溜溜的酸;800米下的动物世界,生生的弄死个人。其中的辛苦和危险已经不言而喻了。在中国,至少有几百万的煤矿工人,他们每天乘坐罐笼车,一头扎进地下几百米深处的漆黑井下。在垂直下降的过程中,失重的感觉十分明显,心中那种莫名的紧张感会在黑暗中陡然升起。下罐笼车后,沿着巷道继续往前走,穿行于阴冷、潮湿的坑道,不时会有零星的水滴溅落在身上,冷冷的感觉。越往深处走,越有点透不过气来。到了工作面,工作面看起来似乎更加可怕。一根根液压柱支着黑漆漆的顶部,不时还会有小煤块掉下来。但闲聊的矿工们看起来若无其事。

冒险乎?挑战乎?狂热乎?创新乎?——用质疑问难法读《冒险大乐园》

文章把我们带入了“矛盾”之中——美国人的举动,是冒险,还是挑战?是狂热,还是创新?而这两对“矛盾”,正是我们需要解决的疑难。那么,我们的阅读就从“矛盾”入手吧。“矛盾”之一:冒险乎?挑战乎? 白雪坚冰覆盖的高山上,伏在陡壁上蠕动;在世界知名的尼亚加拉大瀑布垂直下降50多米。

空中“飞人”绝处逢生

从一千多米的高空坠下,却安然无恙,这简直是个奇迹。至今每每想起来,谢尔盖·卡利涅克上尉都不免心悸……事情发生在1996年11月。这天。