双流体喷射洗净技术

为了进一步防止大气臭氧层破坏及地球温室效应的产生,近年来日本洗净行业开展了多种技术的研究,其中在削减药液使用量、降低环保负荷方面的洗净技术研究中取得了很大突破.

不同湍流模型对双流体喷射泵流场模拟的研究

采用标准κ～ε湍流模型、RNGκ～ε湍流模型和Realizableκ～ε湍流模型分别对双流体喷射泵内部的气液流动进行了模拟。对不同湍流模型下计算收敛速度,混合流体静压力变化和气体卷吸量大小进行了比较。模拟结果表明:3种κ～ε湍流模型均可很好的反应射流规律;在Realizableκ～ε湍流模型计算下,计算成本最低,流场计算收敛速度最快;在RNGκ～ε湍流模型和Realizableκ～ε湍流模型下混合流体静压力变化和气体卷吸量基本相同,均小于标准κ～ε湍流模型下的计算结果,且喷嘴速度越大,差距越明显。

流体喷射式齿轮压缩机在多温制冷循环中的应用研究

提出了一个新的多温制冷循环—流体喷射式齿轮压缩机多温制冷循环。在工作原理、特点、性能等方面与目前广为应用的采用蒸发压力调节阀的传统制冷循环进行了对比性分析和计算,结果表明,新循环理论功耗和冷凝器单位热负荷显著降低、制冷系数可提高10%、单位容积制冷量略有提高。

柔性衬底的电流体喷射按需打印研究

仿真分析了金属喷针和石英喷针在柔性衬底上的电流体射流行为,采用电流体喷射按需打印的工艺,以热固化胶为打印材料,研究了工艺参数对打印微结构的影响。研究发现,打印过程的稳定性与工作距离、电压、流量等因素有关,打印液滴的尺寸与所施加的电压大小成反比。利用优化后的打印参数,实现了柔性衬底PET上微图案的电流体喷射打印。

银微结构的电流体喷射按需打印研究

基于电流体喷射打印技术,采用自主研发的电流体喷射打印平台,以2000 cps黏度的纳米银墨水为打印材料,以厚度为0.5 mm的柔性材料PET为打印衬底,通过实验开展相关技术研究,探明了电流体喷射打印过程中锥射流的形成过程及控制机理,并采用单因素控制变量方法研究了关键工艺参数对打印线形结构的影响规律。研究结果表明,电喷打印过程中的锥射流的形成与所施加的电场有关,且电场强度大小直接影响到锥射流的稳定性以及微结构制造质量;此外,在一定范围内,随着所施加电压的增大,打印线形结构的线宽变得越来越小,随着打印速度的增加,线形结构的线宽亦变得越来越小,即打印线形结构的线宽与施加电压大小和打印速度均成反比;最后利用优化后的工艺参数在PET柔性衬底上完成了线宽约为100μm的图案化银微结构的电流体喷射按需打印制造。

联合减压Ⅰ级流体喷射器316L不锈钢管裂纹修复

对流体喷射器裂纹形成原因进行了分析,综合考虑了材料的理化性能和工作环境,通过试验选择了合适的焊接方法和用于焊接超级奥氏体不锈钢的ENiCrMo-3美国泰克罗伊万能电焊条,确定了焊补工艺和焊接工艺参数,修补过程精细施工,严格控制。通过对流体喷射器裂纹修复后一年的质量跟踪,设备运行良好,各项技术指标均满足要求。

喷射流体紊流混合装置的理论计算及其应用

阐述喷射流体紊流混合装置的作用和应用。建立两级紊流混合速的液———气喷射器的流体动力学方程组 ,讨论影响脱硫除尘治理效果的主要因素 。

喷射雾化流体紊流混合降尘的机理研究

研究了喷射雾化流体与粉尘气流紊流混合的降尘机理、关键技术以及影响除尘的主要因素，并与现有的文正里除尘器、气湿法除尘器进行了综合比较。

双流体共引喷射器数值优化研究

双流体共引喷射器是船用海水淡化设备的关键部件,其结构参数和工作参数将对性能产生较大影响,利用数值模拟方法优化双流体共引喷射器的结构参数和工作参数,分析结果显示:随着出口直径的增大,引射效果增强;喷嘴处的最低压力随着喷嘴距的减小而降低,将增强一、二级喷嘴处的引射效果。两级喷嘴面积比要大于一定值才能获得较好的引射效果,同时不同面积比,导致两级喷嘴处的压力差也不同。喷嘴直径和喷嘴倾斜角不变的情况下,工作入口直径越大,引射效果越差;喷嘴倾斜角需要在一定范围内才能满足设计要求,改变喷嘴倾斜角对一级喷嘴处的影响会比二级喷嘴处的影响大。

煤气燃烧器喷射流体紊流方程及其封闭条件

煤气燃烧过程是喷射流体抽吸空气两次进风紊流掺和、伴随着质、热传递的过程,流场结构极其复杂,燃烧器混合流场的理论研究包括:①从喷嘴出发,一次及二次进风紊流混合过程;②二次进风后煤气与空气在热管的混合;③炉头混合气体的燃烧过程.本文着重研究前两部分,介绍紊流方程组及其封闭条件,并讨论其应用前景.煤气燃烧喷射流体从喷嘴喷出,为有限空间约束射流,由于流速较低,喷射流体和经过两次进风进入热管至炉头前的混合流体.可假设为①是不可压缩的;②稳定轴对称流动;

流体二次喷射推力矢量控制技术研究进展

介绍了流体二次喷射推力矢量原理,对该领域主要的涡流阀、激波诱导和喉部喷射三种技术的研究进展进行了归纳分析。其中,涡流阀和激波诱导技术均进行了原理性点火试车,获得了较好的控制效果,奠定了工程应用基础;喉部喷射技术也完成了冷流试验,获得了推力控制调节的特性和基本规律,具有较高的研究价值。然而,各种流体二次喷射推力矢量控制技术离工程实际应用还存在一定差距。最后,对固体火箭发动机的流体二次喷射推力矢量控制技术研究需重点关注的问题提出了建议,以期为后续研究工作提供一定的借鉴和参考。

流体注入的轴对称矢量喷管三维流场计算

采用Roe通量差分分裂格式对基于流体注入控制的轴对称矢量喷管内流场进行了数值模拟。流体注入的位置分别为前孔和后孔,注气压强比为0.75～2.0,注气流量比为2.5％～10.0％,矢量角变化范围为2.8°～7.8°。计算结果表明:随着注气流量和注气压强增加,流体注入所产生的喷管矢量角相应增加;注气位置对喷管矢量角影响较大,注气位置靠近喷管尾沿(后孔注气)比注气位置靠近喷管喉部(前孔注气)所产生的矢量角明显增大。

HMX炸药喷射结晶超细化实验研究

为改善HMX炸药的重结晶细化效果,提出了一种基于重结晶和流体喷射原理的喷射结晶超细化技术。通过实验,对影响细化效果的4个工艺条件进行了优化设计,制备出亚微米级的HMX炸药超细粒子。

随机森林算法在电喷印液滴直径预测中的应用

电流体喷射打印技术是一种新型微纳尺度增材制造工艺,由于电喷印成本低、工艺简单、效率高、精度高,在制备微流控芯片、印刷柔性电子器件和各种光学器件等领域具有广阔的应用前景。精确预测并控制电喷印液滴直径是保证加工质量的关键。因此,以电喷印液滴直径预测为研究对象,运用随机森林回归算法进行建模,来预测在几种关键参数(基电压、高电压、脉冲频率、喷头与基板的距离、油墨电导率及粘度)的条件下打印出的液滴直径。预测结果显示,该模型的预测精度较传统的理论建模及回归分析的结果有明显提高。在几种常见的算法预测模型中,随机森林回归模型在训练样本受限的情况下,预测精度最高。基于随机森林回归算法的液滴直径预测模型为电喷印液滴直径预测及控制提供了一种经济有效的方法。

基于EHD微尺度3D打印喷射机理与规律研究

基于电流体动力学(EHD)微尺度3D打印(电流体动力喷射打印或电喷印)的成形机理复杂,成形影响因素较多,首先对泰勒锥的受力状况进行了理论分析,然后用有限元数值模拟和实验方法进行验证,探索了该微尺度3D打印方法的喷射机理,并揭示了电压、压力对锥射流喷射性能的影响规律。结果表明,电压越大,锥形越短;入口压力越大,锥形越长,同时也表明了在一定的电压和气压范围内喷印均可以正常进行,而不是特定的电压或气压,从而可以通过调节电压和气压改善锥射流及喷印质量。用光固化树脂材料进行的喷印实例中获得了较好的喷印质量。

激光微熔覆沉积工艺中TC4粉末精确喷射技术研究

在目前的激光熔覆沉积制造工艺中,送粉技术主要是利用气体大量送粉,粉末输送精度不高,导致熔覆过程中粉末的利用率低且制造精度不高。利用微流体数字化喷射技术来实现粉末的精确喷射,并利用搭建的激光微熔覆成形制造系统,研究了钛合金粉末单喷管和双喷管精确喷射时参数对喷射精度的影响,并进行了对比。利用单喷管送粉进行了单道熔覆实验,分析了激光功率、扫描速度、送粉率等工艺参数对成形工艺的影响。

蒸汽喷射真空泵性能的CFD模拟研究

采用有限体积法离散控制方程,标准 k-ε湍流模型,近壁面处使用壁面函数修正的方法对蒸汽喷射真空泵的超音速混合过程进行数值模拟。计算并分析了第二喉管与工作蒸汽喷嘴喉管面积比、喷嘴出口截面与混合段入口截面间的距离及混合段的锥度等结构参数及工作蒸汽的压力和温度、引射流体及混合流体压力等热力参数对真空泵操作性能的影响。数值计算结果表明,几何参数的改变极大地影响着波系结构,在一定的设计工况下,总存在一个最佳的面积比及一个最优的相对位置对应于最大的喷射系数,其在物理上的表现形式为通过工作蒸汽喷嘴所产生的激波系刚好能够通过第二喉管。混合段的锥度在一定范围内对真空泵的性能无显著影响,等压混合理论较等面积混合理论具更优的操作性能。根据喷射泵内的物理现象及喷射系数的变化规律将蒸汽喷射真空泵的操作状态分为临界状态、亚临界状态和回流状态三类,同时指出临界点为最佳工作点。

喷雾特性对液体火箭发动机燃烧稳定性的影响

用数值方法研究了一甲基肼 /四氧化二氮自燃推进剂 (MMH/ NTO)喷雾液滴直径对火箭发动机燃烧稳定性的影响。从喷雾特性对蒸发速率的影响规律出发 ,发展了喷雾液滴大小影响蒸发速率的物理模型。以蒸发作为燃烧速率控制过程 ,由 MMH的分解蒸发速率来控制。用蒸发和分解的时滞分析了燃烧不稳定性 ,应用 CFD技术发展了评定燃烧稳定性的脉冲枪模型 ,得到了对燃烧振荡的敏感分析 。

声表面波技术在微流控研究领域中的应用

介绍了声表面波(SAW)器件的基本构造及工作原理,分析了声表面波进入微流体后所产生的复杂的流-固耦合效应。根据液滴随着声表面波功率的增大所出现的不同响应,将声表面波技术在微流控研究领域中的应用具体分为液滴振动及粒子聚集、液滴平移及粒子收集、微流体喷射、微流体雾化四大类。分别讨论了各类应用的工作原理及其在相关研究领域中典型的应用实例,指出了声表面波相比其他驱动方式在微流控研究领域中的优势。综合国内外研发现状,分析了目前研究过程中存在的问题,提出了声表面波驱动微流体今后的研究方向。

微型压电厚膜执行器的仿真与实验研究

采用ANSYS有限元软件建立了微型压电厚膜执行器的多物理场耦合仿真模型,求解了微型压电厚膜执行器B(0,3)模态的共振频率为80673 Hz,在15 V交流电压下的振幅为210 nm。同时通过磁控溅射、电流体喷射打印工艺,制备了外径为4.5 mm的环形PZT压电厚膜执行器并对其进行性能表征,采用阻抗分析仪对压电执行器进行扫频测试,得出压电执行器的谐振频率为79 kHz,与模态仿真分析所得结果误差为2.1%;采用单点式激光多普勒测振仪,对压电执行器进行动态振幅测试,得出压电执行器定子齿部分表面质点的Z方向振幅为202.4 nm,与瞬态仿真分析结果相比误差为3.6%,实验结果验证了仿真的准确性。