不同摆角超声速分离线喷管烧蚀数值研究

建立了适用于超声速分离线喷管的三维烧蚀仿真方法,与试验结果对比验证了其有效性,对不同摆角的喷管烧蚀状况进行了数值仿真。结果表明,由于喷管型面改变,分离线附近烧蚀率出现骤升骤降的复杂变化。分离线前侧壁面大部分位置烧蚀率受摆角影响较小,仅下侧点位置附近由于燃气流动受阻烧蚀率随摆角增大而增大,当摆角为5°时,为喷管整体烧蚀最严重区域,烧蚀率为79.4μm/s。分离线后侧壁面烧蚀率受摆角影响较大,且整体高于前侧。在分离线下游上侧边界线,烧蚀率会快速出现一个峰值,且出现位置随摆角增大后移,从0°的59.7 mm后移至5°的65.3 mm处。摆角为5°时,由于下侧激波切割了流场,导致了上侧边界线x=130 mm燃气流动出现分离现象,烧蚀率在此处回升到5.8μm/s。

基于流固耦合的混合刷式密封流场特性与密封性能分析

刷丝在密闭气流的同时,受到高压降流体的影响,易造成不可恢复性形变和结构损耗,使得间隙间的气体泄漏量增加,加剧发动机推力的损耗。本文采用流固耦合模型,基于刷式-迷宫密封结构建立了混合刷式密封模型,进行了密封流场的非定常数值模拟,探究不同进出口压差条件下密封结构泄漏流动和结构形变特性,并结合泄漏量数据分析了混合刷式密封结构的密封效果。研究结果表明:受进出口气压差的影响,混合刷式密封的刷丝最大位移量超过刷丝束间隙值,其中处于刷丝束轴向末端的刷丝固定端是最容易发生损耗的危险位置。同工况下,混合刷式密封比刷式密封结构泄漏量可减少约18%。刷丝束整体随着压降的增加,在具有更大径向吹下量的同时也伴随着更强的刷丝扰动,但混合刷式密封流场中存在的气流涡旋可以消耗一部分气体能量,减小气流的泄漏速度,对不同压差条件的影响具有一定的适应能力。

斜射流梯形腔内靶面的冲击冷却换热特性实验研究

为了深入了解冲击冷却在涡轮叶片前缘的应用效果,建立了其附近梯形内冷通道的放大模型,对冲击冷却进行试验研究,测量腔内流场和壁面换热特性,在已掌握流动结构的基础上进行换热分析,更好地理解此类受限通道内冲击冷却的强化换热机理,为更高效的内冷通道设计提供参考。使用热电偶对通道靶面温度进行了详细测量,研究射流角度、横流和射流雷诺数对靶面换热努塞尔数的影响规律。结果表明:较低位置射流对靶面具有较强的冲击作用,而较高位置射流未对靶面形成冲击;射流入射角度的增加会提高较低位置射流在靶面上的冲击换热能力,对较高位置射流的换热没有明显影响;较强的横流将严重削弱靶面冲击区的换热能力,射流雷诺数的增加将大幅提高整个靶面上的换热能力;换热试验结果与前期研究的流场分析结论非常一致。

新疆黑石沟花岗岩裸露区历史泥石流形成条件及活动特点

西北地区干旱少雨,但却在新疆天山、阿尔泰山及东西准噶尔盆地等硬质岩裸露地区频繁暴发泥石流,究其原因与粗粒花岗岩自身易遭到物理风化有关。以哈密市天山故乡河流域三道沟左岸黑石沟花岗岩裸露地区为例,黑石沟特殊的地形条件（高差大、沟床比降大、沟道内存在两级高度6~8m的跌水坎）、粗粒（粒径达0.5~2.0mm）花岗岩易温差风化及夏季（6~8月）降水集中、降雨历时较短、降雨强度大是形成泥石流的充分必要条件。根据泥痕断面法和雨洪法判断历史上黑石沟内曾暴发多期泥石流,重点探讨了最为显著的两期泥石流侵蚀、输移、堆积的活动特点及泥石流堆积物粒度特征及流体性质,发现该沟泥石流为典型的低频稀性水石流,潜在危害性大,应采取防治措施。

基于AMESim的电动伺服变量柱塞泵建模与仿真

阐述了一种新型电动伺服变量泵的结构组成和工作原理,基于AMESim软件建立泵体各部件及整体仿真模型,对其流量特性、流量-压力特性和变量调节特性进行了仿真分析。结果表明:所设计的电动伺服变量柱塞泵性能良好,能够满足使用要求;采用AMESim软件搭建的系统仿真模型可信度较高,可以很好地反映系统的实际运行情况,能够通过仿真指导系统的优化设计和控制算法实现。

柱形偏置短叶片低比转数离心泵数值模拟研究

选取比转数为66的IS50-32-125型离心泵为研究对象,并对其加装了柱形偏置短叶片。采用数值模拟的方法对两种泵的内部流场和外性能进行研究,发现:加装柱形偏置短叶片的离心泵能够有效改善离心泵内的流动状况,减小叶轮内部的压力波动,从而减小流动损失;柱形短叶片的存在增大了排挤系数,对长叶片背面的液流起到补功作用,能够有效控制长叶片背面流体的分离和脱流,并在叶轮出口部位具有较为理想的流动状态;加装柱形短叶片的离心泵扬程和水力效率,在设计工况下分别提高了13%和3%。

高产海岛棉田土壤微生物学特性研究

用混菌平板法和稀释频度法 ( MPN)对中壤土高产海岛棉田中的细菌、真菌、放线菌的数量与分布进行了测定。结果表明 ,细菌是中壤土海岛棉田微生物生命活动的最主要参与者。棉田三类土壤微生物呈现明显的季节变化。 0～ 2 0 cm的土层是微生物集中分布和生物学活性最大区域。氮素生理群中氨化细菌最多 ,芽孢细菌次之 ,硝化细菌再次之 。

大型桥梁沉井下沉过程中的水流力数值模拟

跨江桥梁大型沉井在下沉定位过程中会受到复杂的水流力作用。采用雷诺时均Navier-Stokes方程(RANS)和RNG k-ε湍流模型,考虑开挖基坑的影响,在计算流体动力学(CFD)软件中建立某桥梁大型沉井在不同入水深度时的三维足尺数值模型,计算不同流速、不同入水深度时沉井周围及内部流场特性、湍流特征和沉井动水压强,分析沉井受到的水流力随入水深度的变化规律。研究表明:开挖基坑会增大边界层高度,同时降低断面平均流速;在沉井定位下沉过程中,水流最大流速位于沉井4个角点处;沉井外围近壁面底部和基坑表面形状变化处水流湍流强度较大;沉井会受到非均匀分布的动水压强,最大值出现在4个角点处,且动水压强随着沉井入水深度增加而增大;CFD数值计算得到的水流力随入水深度增加先增大后减小。

秸秆还田后接种蚯蚓对夏玉米主要农艺性状及产量的影响

为消除小麦秸秆还田对夏玉米生长的不利影响,设置秸秆还田后接种蚯蚓、秸秆还田、无秸秆还田且不接种蚯蚓(对照)3种处理,探讨了秸秆还田后接种蚯蚓对夏玉米主要农艺性状及产量的影响。结果表明:与对照和秸秆还田相比,秸秆还田后接种蚯蚓加快了秸秆腐熟速度,提高了土壤肥力,促进了夏玉米的营养生长,显著增加了玉米株高、基部第1、2节间直径和叶面积指数,极显著增加了棒三叶叶面积;秸秆还田后接种蚯蚓处理玉米穗粒数和百粒重分别比对照提高6.1%、7.8%,其产量分别比对照和秸秆还田提高14.5%、5.2%。说明秸秆还田后接种蚯蚓具有更好的增产效果,建议引导农民秸秆还田后接种蚯蚓,以提高夏玉米产量。

高压脉冲电场激励油中液滴振动计算与实验

以单液滴为研究对象,建立液滴动力学模型,通过求解模型获得液滴振幅一次近似解及幅频特性关系。算例及实验结果表明,液滴非线性振动计算方法合理,液滴动力学模型能对高压脉冲电场激励油中液滴振动进行有效计算,且能预测液滴"共振"频率及振幅。该研究对研制高效电场脱水装置具有指导意义。

来流湍流度对圆柱绕流特性的影响

采用大涡模拟方法,在雷诺数为1.4×105时,研究来流湍流度对圆柱绕流特性的影响规律。研究表明:湍流度会使得自由剪切层间的相互作用更加剧烈,使得流场的三维特性更为强烈;同时加强了尾流区湍流能量的相互传递,减少能量的耗散,从而延长了回流区长度。随着回流长度的增加,圆柱背风面的平均风压系数得以增大,最终导致圆柱阻力系数随之减小。在尾流湍流得到增强的同时,尾流区会形成多尺度的湍流,从而促使漩涡形成区形成大涡量的漩涡,导致尾流区的漩涡呈现多频率的脱落。

SCAL型间接空冷塔内外空气流动和传热性能数值研究

利用计算流体力学软件CFD,对自然通风状态下,某电厂2×300 MW机组两机一塔的SCAL型间接空冷散热器空冷塔内外空气的流动和传热性能进行数值模拟、分析和研究。确定考核工况基准下,不同环境风速对空冷塔通风量和间接空冷散热器散热量以及机组背压的影响。模拟结果显示,随着环境风速的增加,空冷塔内外流场发生复杂变化,空冷塔通风量和散热器散热量降低,机组背压升高,将引起很大的经济损失。这为间接空冷系统空冷散热器的优化设计提供了参考。

紧凑式工业换热器传热试验平台设计与应用

为研究管翅式和板翅式2种紧凑式换热器的传热特性、阻力特性以及它们的性能评价,设计了一套基于GCMS组态软件的传热性能试验平台。该试验平台可用计算机测控系统进行数据采集和流程控制;用Wilson图解法确定对流换热系数,并拟合出努塞尔准则关系式;可得到ΔP=f(u)和Eu=f(Re)阻力特性曲线;可对换热器进行瞬态特性的分析;可用熵分析法和火用分析法对换热器进行性能评价。

云南地区中小地震震源机制解及分区特征分析

利用云南地区2008年至2022年4月M_(W)≥3.0共1096个地震震源机制解,进行统计和区域构造应力场特征分析.结果表明:①云南地区震源机制解以走滑断层型为主,走滑断层型地震为702个,占比为64%;其次是正断层型地震为125个,占比为11.4%,说明云南地区断裂以走滑断层型和正断层型为主;②云南地区以走滑断层型地震占比最多,滇西北地区的正断层型地震占比显著高于其他区域,小滇西地区几乎没有逆冲型大断层;③云南地区断层受到的应力以水平向剪切应力为主,主压应力轴P轴的方位角的优势分布方向以NNE和SSW向为主,断层面多为高倾角,滇西北地区正断层型地震显著多于其他地区,说明滇西北地区是云南地区应力转换带.

超声速涡轮叶栅超声速气膜冷却数值研究

为了研究超声速涡轮叶栅通道内的超声速气膜冷却,采用数值计算的方法,对主流压比2.33~4、冷气入射角度15°~45°条件下的涡轮叶栅超声速气膜流动和传热进行了研究.计算结果表明：超声速气膜射流与主流作用后产生的斜激波与尾缘激波交汇,形成两道反射激波,其中一道反射激波作用在气膜孔下游的叶片表面又形成了反射;在不同的主流压力下,超声速气膜射流在叶片法向和展向上展现出不同的发展特征,对转涡对（CVP）在展向上相互挤压,扼制了高温主流卷入叶片壁面;主流压比增加到4,气膜射流区在法向拉长,在展向相对较弱,导致主流在对转涡对（CVP）的作用下被卷入气膜射流的底层,壁面冷却效率降低;气膜入射角从15°增大到45°,冷却效率整体上呈先上升后下降趋势,在入射角30°时冷却效率相对最大,这与射流的穿透能力、冷却气流再覆壁面特征有关.

扭曲扁平管结构对管内传热强化与阻力特性的影响

采用CFD数值计算方法,以水-空气为换热系统、水为管内流体,研究了扁平度、扭距等结构和流动参数对扭曲扁平管传热强化和阻力特性的影响规律,建立了适用于扭曲扁平管对流换热系数和Fanning摩擦因子的准数关联式。结果表明:扭曲扁平管产生的二次流对管内对流传热起到强化作用,雷诺数Re为6 000~18 000时,综合传热性能评价因子η为1.01~1.61;增大扁平度能够提高扭曲扁平管的综合传热性能;减小扭曲比虽然能够提高扭曲扁平管的对流换热系数,但阻力损失增加,且不利于提高扭曲管的综合传热性能。

粘土心墙坝反滤料特性及反滤层填筑的施工控制

新疆某水利枢纽工程拦河建筑物为粘土心墙坝,通过反滤料的料场复查、碾压试验、反滤料特性以及与粘土心墙土料之间关系的分析计算,认为反滤料是符合设计及工程安全运行要求的。根据反滤料的料场分布及其特性,依据设计技术要求,在施工质量控制中,采取了针对性的施工方法及控制措施。

深埋特厚煤层综放开采覆岩导水裂缝带发育特征

以大佛寺煤矿为试验矿井，采用钻孔电视系统和钻孔简易水文观测法，探测深埋特厚煤层综放开采顶板导水裂缝带发育高度，并对导水裂缝带演化特征进行相似模拟和数值模拟试验研究。研究分析表明：大佛寺煤矿深埋特厚煤层综放开采顶板导水裂缝带发育高度为170．80～192．12m；裂缝带区域内，裂隙数量自上而下逐渐增多，近煤层区域裂隙异常发育；钻孔砂岩区域，受拉伸作用，形成了纵横交错的裂隙，裂隙尺寸、角度较大；工作面回采距离与顶板导水缝隙带发育高度曲线呈“台阶”型。

不同气流方式下双层玻璃幕墙火灾特性的数值模拟

采用数值模拟的方法进行双层玻璃幕墙火灾特性的预测。以某酒店为例建模,对双层玻璃幕墙的三种不同气流方式进行了数值模拟,得出火灾烟气在双层玻璃幕墙热通道内的运动规律,比较三种气流方式对烟气流动的影响,得出从各层进风口进入的风都沿通道汇集至顶层顶部的总排风口排出的方式控制烟气流动最为有效。

纬编针织增强材料的结构特性及应用

基于纺织增强材料的发展概述,探讨纬编针织增强材料结构的优缺点,其中延展性、柔顺性、分布均匀性及抗冲击疲劳性能优良。分析纬编针织增强材料的基本性能,如强力和强度适中、层间破坏强度高、可制作性能良好、生产成本低等。同时,详细分析可应用于纬编针织增强材料的结构类型,包括纬平针、罗纹、衬垫基本组织结构,三维成形结构以及轴向增强结构。最后,举例阐述纬编针织增强材料的应用领域,包括汽车制造工业、航天航海、医学生物、电子信息等,为未来纺织增强材料的应用提供参考。