用高速摄影法确定大区爆破微差时间的研究

本文介绍了用高速摄影法研究大区微差爆破时,确定合理微差间隔时间的方法。并且提出了50～100万吨级大区多排微差爆破的合理微差间隔时间,矿山生产爆破实践证明,用高速摄影法能准确确定合理微差间隔时间。

高速摄影法测量弹丸的破片速度

本文介绍高速摄影法测量弹丸破片飞散速度的几种方法,着重讨论了直接摄影法,它能显示破片在距起爆弹丸较近距离上的防影图象,经数据处理,可获得诸破片速度大小的分布值,还可望求得同一破片在其飞行轨迹上的速度衰减量。

LOCAM-Ⅱ型高速摄影机在拍摄运动员掷标枪动作中的应用

本文通过对美国红湖有限公司(RED LAKE CORPORATION)的LOCAM—Ⅱ16毫米间歇式高速摄影机的最佳应用参数选择的探讨,试图为有关单位合理使用该机提供一些理论依据,力争做到摄影机的正确使用。同时结合LOCAM—Ⅱ型高速摄影机,介绍了我们协助西安体育学院生物力学专业研究生,在开展对掷标枪过程的生物力学研究时所采用高速摄影法的外场拍摄体会,给出了最佳应用技术参数的选择原则和实用图表。

有压输水管内微气泡分布特性及控制措施研究

近年来城市供水项目的兴建使有压输水管道日益增多,而水厂处理工艺要求对输水管道水流内的微气泡进行控制。以深圳北坑水库有压输水埋管为例,采用高速摄影图像法,通过模型试验对输水管道水流内的微气泡分布特性进行了研究。成果表明:在有压输水管道进口前消力池消能率更高的工况下,管道内微气泡尺寸更小、分布密度更低;输水流量从2.50 m^(3)/s增加至5.35 m^(3)/s,输水管内微气泡尺寸增大,分布密度增加;流量进一步增加至7.64 m^(3)/s,输水管内微气泡尺寸变化不明显,但分布密度降低。在此基础上的微气泡控制措施试验结果表明:采取小流量预充水、适当设置排气阀、适当减小管道直径均可有效控制管内微气泡的大小和数量。研究成果可为类似工程提供有益参考。

静止水中单气泡形状及上升规律的实验研究

为了研究静止液体中单气泡的形状及运动规律,以静止水中运动的单气泡为研究对象,采用高速摄影法和数字图像处理技术,通过实验研究单气泡在水中生成及上升的过程。提出用气泡圆形度C描述气泡形状,采用不同量纲一参数对气泡圆形度进行预测,并分析气泡运动轨迹、终速度的变化规律。研究结果表明:采用We数或Re数对气泡圆形度进行预测效果最好;气泡在运动过程中的轨迹呈直线型、之字型、螺旋型3种形态,且终速度随气泡变形的加剧而变化,气泡形状为球形时运动速度最小,为球帽形时速度最大。

固液混合推进石蜡燃料的性质及燃烧性能研究

石蜡燃料具有高退移速率和低成本的特性,是理想的固液混合推进剂燃料。为了研究不同石蜡燃料的性质对燃烧性能的影响规律,针对54#,58#,62#和66#4种粗晶石蜡和58#,60#,70#和90#4种微晶石蜡开展了粘度分析和TG-DSC热分析,并利用高速摄影法测试了8种石蜡在氧气流中的燃烧性能。研究结果表明:8种石蜡燃料的退移速率与氧气质量密流之间均满足幂函数关系,幂函数系数分别为0.0521±0.0012,0.0479±0.0008,0.0444±0.0010,0.0394±0.0007,0.0459±0.0009,0.0411±0.0008,0.0385±0.0011和0.0247±0.0007。石蜡的燃烧特性受粘度和熔点的影响很大,熔点越高,其退移速率越低;石蜡熔化液体的粘度越低,其退移速率越高。8种石蜡燃料的平均退移速率分别比HTPB燃料的退移速率高196%,171%,159%,141%,156%,146%,125%和48%。

瓦斯爆炸传播火焰高内聚力特性的试验研究

采用高速摄影法及通过对爆炸反应区内不同部位温度的测量 ,对瓦斯爆炸传播火焰的特性进行了试验研究 .研究发现 ,瓦斯爆炸产生的向前传播的火焰沿管道横断面分布不均匀 ,反应区内主要发光体沿管道底部向前传播 .该发光体在低温下具有较高的内聚力 ,高温时容易瓦解 .在瓦斯爆炸反应区内 ,中间产物的成分沿管道横断面分布也不均匀——管道中、上部是发光较弱的气体产物 ,放热量较大 ;而下部是亮度较高的等离子体 ,放热量较小 .当瓦斯爆炸温度达到最大值以后 ,等离子体的内聚力急剧下降 ,等离子体爆发 。

干砂消失模铸造金属液充填形态的研究

采用高速摄影法和电极触点法 ,对干砂消失模铸造金属液的充填形态进行了初步研究。结果表明 :由于浇注温度不同 ,铸铁和铝合金的充填形态有较大的差异 ,铸铁流动前沿有明显的气隙存在 ,不同浇注系统对充填形态也有一定的影响。

氘化物阴极真空弧放电光斑分布

氘化物真空弧放电在许多领域均有应用,如无损检测、石油探井、中子活化分析等。和金属阴极不同,氘化物阴极放电时会释放大量的气体分子,表现出许多不同性质。采用放大镜头和ICCD相机观察了氘化物阴极真空弧放电光斑分布。测量系统的空间分辨率约为5μm,时间分辨率最小2 ns。放电脉冲半高全宽(FWHM)0.9μs,弧流波形为半周期正弦波。实验结果表明,氘化物真空弧放电时,所有阴极斑聚集为一个群落,表现为一个大光斑;在液滴作用下,阴极斑群落偶尔也会分裂为两个或多个群落;光斑形状不受弧流影响,但面积和亮度会随弧流增加而增大。氘化物阴极放电斑点聚集有利于产生高密度等离子体,提高放电效率。

镁粉含量对HTPB燃料热解及退移速率影响研究

为了研究添加不同质量分数的镁粉对端羟基聚丁二烯(HTPB)混合推进燃料燃烧性能的影响,针对含质量分数为5%,10%和15%的20μm粒径镁粉的三种HTPB配方燃料开展了热重-差热(TGDSC)分析,并且利用高速摄影法在1MPa下测试了这三种配方燃料在气态氧气流(GOX)中的燃烧性能。研究结果表明:在氧化剂质量密流为370kg/(m2·s)时,相对于纯HTPB燃料,这三种配方燃料燃面的退移速率分别增长了75.61%,142.46%和173.42%。结论显示燃料燃面的退移速率与添加镁粉的质量分数二者之间呈现正比例关系。

低温下三组元固体推进剂燃烧波阵面变化规律实验研究

深入了解高能固体推进剂在低温条件下燃烧性能,获得燃烧波阵面变化规律,对评估推进剂在低温条件下的适应性能力具有重要指导意义。本文设计了燃烧波狭缝观测实验装置,采用高速摄影观测技术,对三组元HTPB固体推进剂在常温和低温条件下的燃烧过程进行了观测,获得了燃烧过程中波阵面的图像。结果表明,相比于在常温条件下,固体推进剂在低温条件下出现了燃烧波不稳定的情况。根据燃烧波图像计算出了推进剂的燃速,并与靶线法燃速测量结果进行比较。结果表明,两种方法测量的结果差异较小,推进剂在低温条件下的燃烧速度明显低于在常温条件下,常温条件的燃速在1.717~2.127mm/s,低温条件下的燃速在1.252~1.583mm/s。

三维模型柱状药包爆生裂纹扩展规律研究

利用有机玻璃材料,采用高速摄影和数值模拟方法研究不同位置起爆柱状药包爆生裂纹扩展和损伤破坏差异。研究结果表明,正反向起爆时炮孔周围均产生多条径向裂纹,爆生裂纹面经历了由"密集波纹状→光滑平坦→少量径向微裂隙→密集径向裂隙"逐步转变的过程。正向起爆时,径向裂纹优先产生,并逐渐向模型内部延伸,在炮孔底部产生较大的超深扩展现象。而反向起爆时,底部"圆锥形"裂纹面与炮孔径向裂纹同时产生,炮孔底部裂纹面消耗较多能量,其径向裂纹扩展速度较正向起爆时小,扩展时间也较短,但有利于岩石的抛掷。由模拟结果可知,柱状药包反向起爆比正向起爆爆破损伤区范围大,并且爆破损伤的均匀程度好。因此,在掏槽爆破中,为提高岩石的抛掷效果,应尽量采用反向起爆方式进行爆破;而在松动爆破中,为增加岩石中裂纹的扩展深度,应尽量采用正向起爆方式进行爆破。

黏性流体中气泡上升运动行为的实验研究

为了探究气泡在黏性流体中的运动变化从而进一步研究起泡脱挥机理,采用高速摄影法测定了气泡在静置流体中的上升运动行为及其形变特性,考察气泡在上升运动过程中脱离时间、等效脱离直径、瞬时速度及纵横比等参数的变化,并分析气泡在不同进气流量下的运动轨迹及聚结、分离过程。研究表明:在黏性流体中气泡的运动轨迹趋于直线型上升,相较于水中的“S”型上升轨迹更加稳定;在高流量下气泡在水中呈现双气泡、三气泡聚集态,而在黏性流体中进气流量达到0.6L/min时气泡才出现聚结现象。随着进气流量增加,气泡脱离时间减小,脱离孔口时直径增大,同时瞬时速度增加。通过观察气泡上升运动行为能够为起泡脱挥理论分析提供一定的实验基础。

缸内直喷式喷油器喷雾夹角检测系统

依据国内外标准,设计了一套缸内直喷式喷油器喷雾夹角检测系统。该系统采用高速摄影法检测喷雾夹角,首先用达到微秒级的高速相机采集喷雾瞬态图像,然后进行图像增强、边缘提取、特征点标记及分析计算等过程计算出喷雾夹角。试验表明该方法能够快速准确地对喷雾夹角进行测量,且试验标准差小于4%。

水平分布三气泡运动特性研究

为研究孔径、间距对三气泡运动特性的影响规律,本文利用高速相机和粒子图像测速仪观察三喷嘴气泡的运动过程,分析间距与孔径对三气泡的轨迹、速度、偏移量的影响,并与单气泡和双气泡进行对比,获得间距与孔径对气泡的影响规律以及流场对气泡的运动影响。实验结果表明,气泡数目的增多会使气泡运动轨迹更加复杂;气泡间距和孔径的增大或减小,对气泡的速度、流场、偏移量和运动轨迹都会产生影响。

燃油种类对重型柴油机喷雾特性的影响规律

为了研究商用及军用柴油对特种车辆重型柴油机冷启动及燃油适应性的影响规律,本文利用定容燃烧弹控制背压、背温,利用高速摄影法拍摄喷雾图像等,研究了2种商用燃料(TYRL柴油、MGP5柴油)及一种军用燃料(-10号军用柴油)的喷雾特性随柴油机上止点温度和压力的变化规律。结果表明:3种燃油的喷雾贯穿距随背压增大而减小,随背温增加,先增大后减小;喷雾锥角随背压增加而增大,随背温增加而减小。在低背温低背压工况下,3种燃料的贯穿距离基本一致,但在高背温700 K和高背压6 MPa工况下,轻质柴油由于表面张力小,贯穿距离相对较小,表明轻质柴油的燃油雾化程度更高;此外,商用柴油与军用柴油在喷雾贯穿距和锥角上的差别较大(约为4%和3.5°),因此在实际应用时需要修正和优化喷油策略以及点火时刻,以达到柴油机最优性能。

足球专项技术教学的几点认识

1 踢球技术 足球运动最基本、最重要的技术是踢球。足球专项课的教学中学生完成射门和传球两方面存在一些问题,主要表现在,①射门的准确性差,经常打离、打偏。②射门的隐蔽性差,射门前有明显的预兆动作。③射门的力量小,球速慢。④传球的落点差,份量不够恰当。对于这些现象,国内外专家有针对性的分析。张贻琪先生在《正足背射门偏离的生物力学诊断》一文中指出:“

喷油杆和凹腔支板稳定器近距匹配的液雾分布可视化

液雾分布与稳定器的燃油布置方式、油气分配、火焰稳定及火焰传播密切相关。以RP-3为雾化介质,在来流马赫数为0.2及来流温度为10~400℃的条件下,采用高速摄影法和激光片光/照相法,对喷油杆与凹腔支板稳定器间隔31.5mm且顺喷时的液雾分布特点进行了可视化研究,并探讨了来流温度及油气动量比对其液雾分布轨迹的影响。结果表明:顺喷喷油杆与凹腔支板稳定器近距匹配方式有利于燃油在支板前缘形成挡溅雾化;挡溅雾化后的一部分燃油在支板表面形成油膜,并在凹腔前缘与尾缘进行二次雾化,来流温度较高时高温支板表面也有利于燃油的蒸发雾化;另一部分燃油则以类似横向射流的形式进行雾化。当来流温度一定时,油气动量比增大,液雾轴向分布距离和横向穿透深度均增大;来流温度升高,液雾穿透深度增加,油气动量比对液雾分布的影响更明显。

世纪回响——记声学家魏荣爵院士

在自然界中,在艺术家的作品里,声音是一个多姿多彩、奇妙无穷的世界。那么,在一位科学家的研究中,声音的世界又是怎样的呢?