不同聚能射流水下毁伤性能对比分析

为进一步探究药型罩形状在不同壳体结构下的适用性问题及水层厚度影响,本文讨论了球缺形、60°锥角形及圆顶锥形3种药型罩结构及炸高中水层厚度因素对聚能射流毁伤性能的影响。通过对聚能射流形状、速度、头部宽度变化及靶板破口尺寸进行数值分析,发现球缺形药型罩对近距离单层壳结构破坏最大,而对于双层壳结构,圆顶锥形药型罩形成的聚能射流连续性和侵彻效果更优,60°锥角形药型罩次之。随着炸高中水层厚度的增加,靶板破口尺寸增大,并在水层厚度为300 mm附近其增量发生正向突跃。研究表明:控制水层厚度可以进一步增强聚能射流水下毁伤效果,本文研究可为聚能战斗部毁伤性能研究提供参考。

基于电涡流传感器的智能高度控制系统设计

在水射流切割过程中,只有保证切割头与材料间的割距,才可实现高质量和快速稳定的切割效果。为了解决水射流切割技术在高度随动系统中实现精确控制的难题,基于电涡流传感器,针对金属板材,设计了防水型的电涡流式自动调高系统,实现了无接触的智能高度控制。详细介绍了电涡流传感器线圈的数学建模与仿真,同时还阐述了系统检测电路及晶振电路的设计方法及原理。经实际生产过程的验证,系统符合性能指标要求,稳定性高,系统运行安全、可靠。

热水喷泉现象的理论研究

研究了莫尔吸量管中吸入部分热水产生的喷泉现象,应用伯努力方程得到最大喷射高度的表达式,讨论了吸水高度、平衡温度及喷嘴孔径对最大喷射高度的影响.通过多项式拟合求得平衡温度与吸水高度的关系式,解决了平衡温度不易测量的难题.

空化水喷丸工艺诱导塑性变形行为的数值模拟

金属薄板经空化水喷丸强化后会产生不同程度的塑性变形,为了探究冲击波压力作用时间对塑性变形的影响,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立了各向同性理想弹塑性的空化水喷丸三维有限元模型,对N型标准阿尔门试片经空化水喷丸处理后诱导的塑性变形进行了数值模拟。为了验证模拟结果的准确性,利用阿尔门测量仪对上述工艺诱导试片塑性变形产生的弧高度进行了试验测定。结果表明,数值模拟的弧高度和实测数据有较好的一致性。

基于相控式增压泵的水射流切割系统的设计

为设计相控式增压泵的水射流切割数控系统,对线圈与阻抗的关系参数进行了设计与计算,使该系统节省了位置传感器数量并简化了增压泵机械和控制系统结构.使系统噪音降低,延长了设备寿命,降低了设备制造及维修成本.实践证明该系统性能稳定,工件切割质量好,生产效率高.

静水条件下垂直圆管负浮力射流的数值模拟

建立了静水条件下垂直圆管负浮力射流的三维水动力数学模型和物理模型,两者的无量纲垂向速度吻合较好;对静水条件下垂直圆管负浮力射流的水动力特性进行了研究。结果表明:随着射流初始速度的增加,射流初始密度和喷口直径的减小,射流最大上升高度和稳态高度均增加。射流初始速度和射流初始密度对最大上升高度时刻中轴线垂向速度衰减早晚和衰减率的影响不大;随着射流初始密度的增加,稳态高度时刻的射流中轴线上垂向速度衰减较晚,衰减率增加;射流量一定时,随着喷口直径的增加,最大上升高度时刻和稳态高度时刻射流中轴线上垂向流速衰减较早,衰减率减小。分别建立了密度弗劳德数表达的无量纲最大上升高度和稳态高度线性关系式;本研究中射流最大上升高度和稳态高度比值趋近于常数1.52,与密度弗劳德数基本无关。研究结果可以为静水条件下垂直圆管负浮力射流的设计和工程应用提供一定的参考依据。

垂直淹没射流对黏性底床冲刷挖掘体积的试验研究

射流冲刷作为一种高效挖掘手段被广泛应用于深海工程领域。针对黏性底床条件下垂直淹没射流冲刷挖掘体积进行研究,利用注浆成型法制备冲刷坑的胚体并利用3 d扫描技术获取冲刷挖掘体积。通过开展室内试验探索了射流流速、射流靶距、冲刷时间以及泥样含水率与冲刷挖掘体积的关系:1)冲击射流挖掘体积随着射流靶距的增加而减小;2)冲击射流挖掘体积随着射流流速的增加而增加;3)冲击射流挖掘体积随着冲刷时间的增加而增加,但逐渐趋于平衡;4)随着泥样含水率的增加,冲击射流挖掘体积也显著增加。最后,利用54组试验数据和无量纲分析得到了冲击射流挖掘体积的经验公式,可为射流挖沟以及射流沉桩等海洋工程实践提供参考。

莫尔吸量管热水喷泉现象的研究

建立了薄壁大孔口流线型管嘴出流模型,并推导了莫尔吸量管中吸入部分热水后产生喷泉的最大喷射高度表达式.讨论了吸水体积、热水温度和吸量管直径对最大喷射高度的影响,并分析了影响最大喷射高度的因素.实验结果表明:热水温度愈高,吸量管直径愈大,喷泉高度愈大.在影响莫尔吸量管喷泉高度的因素中:流体流动状态对其影响最大,流体在管中与壁面发生碰撞对其的影响程度次之,其次是流体传热对喷射高度的影响,流体本身物性、空气阻力对喷射高度的影响最弱.

Heron喷泉水柱高度模型及实验验证

利用伯努利方程对喷泉喷水高度的影响因素进行探究,得到最大喷泉高度与瓶中液面高度差的关系。通过实验对模型数据进行了验证。结合影响实验的一些因素,解释了模型假设的合理性。

细水雾底部喷射对甲烷射流火焰影响实验研究

设计了细水雾底部伴流喷射抑制CH4射流火焰的实验平台。通过实验研究了底部伴流喷射细水雾对射流火焰形态、温度、辐射强度和熄灭过程的影响规律。研究表明,随着细水雾雾化压力的增加,CH4气体射流火焰高度降低,火焰摆动幅度增,在不同细水雾雾化压力下,无量纲火焰高度L*与Fr数依然可以拟合为同一形式的函数关系式;随着细水雾雾化压力增加,火焰峰值温度和高温区的范围逐渐减少,辐射强度大幅度的降低;细水雾底喷伴流条件下,CH4气体射流火焰的熄灭可以分为摆动熄灭和推举熄灭。

热水喷泉的理论与实验研究

通过实验研究莫尔吸量管吸入部分热水的热水喷泉现象,并自行设计实验装置避免人手扳动时抖动莫尔吸量管,从而形成连续水柱.根据范德瓦耳斯方程结合伯努利方程对喷泉喷射高度进行了理论推导和数值计算,通过多项式拟合方法来解决喷泉传热温度不易测量的问题,再探究多种实验参数对喷射高度的影响.根据实验结果:喷射高度与温度成正比;吸水量约为莫尔吸量管的30%~45%,喷嘴的直径越小,热水喷泉的喷射高度越高.

热水喷泉现象及其理论研究

为了探讨热水喷泉现象中各种因素对水柱最大喷射高度的影响,以莫尔管为基本实验装置,采用控制变量法,通过对一系列梯度数据的测量,得到了最大喷射高度随热水温度、吸水高度等参量的变化规律。为了探讨喷射机理,基于喷水过程中的动能定理,建立一个最大喷射高度与相关量关系的理论模型,数值计算了上述实验条件下的最大喷射高度,并与实验数据进行比较,结果表明:实验测量结果与理论模型的计算结果符合得较好。该研究进一步揭示了热水喷泉现象中的复杂运动机制。

磨料水射流加工材料去除机制及影响因素分析

对磨料水射流加工过程材料的去除机制及相关影响因素进行了分析,结果表明:工件表面材料的去除主要取决于磨料粒子的切削、铲削以及压痕成坑等侵蚀行为的综合作用,介质水起到加速粒子以及冷却工件作用,保证加工过程材料无热变形现象发生。影响工件切割效果的因素有很多,包括射流压力P、进砂比、进给速率V以及喷嘴高度h等,其中射流压力P和进砂比影响工件切割深度和切割效率,进给速率V影响切面质量及切缝角的大小,喷嘴高度h影响切缝形态及切割深度,h过大时射流束失去聚合性,出现发散现象,无法完成预设切割深度。