摘要：目的 实现耦合空化效应的超声滚压系统流场结构的优化,提升超声滚压加工质量。方法首先,利用Fluent流场仿真软件模拟超声滚压加工流场空化情况,获取滚珠周边3个关键位置的气含率。其次,采用最优拉丁超立方方法进行实验设计,并以流场结构参数为优化变量,以3个关键位置气含率为优化目标,基于二阶响应面法建立气含率近似模型。然后,综合运用AHP和熵权法确定各个气含率的权重值,采用遗传算法NSGA-II对近似模型进行优化求解来获取最优流场结构参数。最后,对优化结构与初始结构下获得的气含率进行对比,验证优化结果。结果基于20组最优拉丁超立方试验结果所构建的二阶响应面近似模型拟合度较好,3个关键位置气含率均在95%置信水平上均通过显著性检验。综合分析后,3个优化目标的权重分别为0.2791、0.2516和0.4692,获得的优化结构的3个关键位置气含率相较于初始结构分别提升了21.6%、156.4%、44.1%,效果明显。结论优化后的流场结构可以应用在超声滚压加工系统中以提升加工过程中的空化效应。

摘要：高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)已在临床治疗肿瘤领域展示了较好的应用前景,但目前的治疗计划中未考虑空化效应的影响。本文通过离体实验研究了空化效应对HIFU治疗中组织损伤形成的影响。首先采用KZK非线性方程和Pennes生物传热模型,在理论上模拟了不同超声激励参数的HIFU热效应产生的组织损伤。然后在实验中改变脉冲长度和声压,比较了实验和理论上产生的损伤形成。最后采用B型成像系统定量监测产生的声空化,从而定量分析空化效应对损伤形成的影响,为HIFU治疗策略的设计提供更好的指导。

摘要：为探究滑动摩擦副表面非对称微织构空化效应及其影响因素,基于N-S方程建立了表面织构化滑动摩擦副数值计算模型并进行求解,讨论了凹槽型非对称微织构的结构参数、运动速度和润滑油黏度对凹槽内的气相分布、空化面积率、油膜承载力和摩擦系数等的影响.结果表明:凹槽型非对称微织构的承载力大于对称微织构,而其摩擦系数小于对称微织构;在考虑空化效应时,凹槽型非对称微织构比对称微织构能更显著地改善摩擦学性能,并且非对称微织构凹槽离入口距离越远,空化效应越显著;滑动摩擦副运动速度和润滑油黏度对空化效应有重要影响,运动速度越高、润滑油黏度越大,凹槽型非对称微织构的空化效应越明显,且提升承载力的能力明显优于对称微织构,该研究对滑动摩擦副表面微织构的设计和分析有一定的参考意义.

摘要：水下爆炸冲击波会使自由液面和结构附近的水域产生空化效应,引起的空化区域在闭合溃灭时会对结构产生较大的二次加载现象。文章理论分析了空化区域的形成,并用ABAQUS模拟计算了水下爆炸冲击波产生的空化区域的膨胀扩大、收缩溃灭过程,将模拟结果与实验值进行比较,结果表明,ABAQUS可以很好地模拟水下爆炸冲击波引起的空化现象,并验证了空化溃灭时对结构的二次加载作用是不可以忽略的。

摘要：设计了25kHz和40kHz的双频超声强化提取装置,以碘化钾中碘的释放量研究双频超声的空化效应,并以黄柏为原料研究双频超声对提取小檗碱的强化效果,结果表明:在相同实验条件下,双频超声的空化效应远大于单频超声的空化效应;25kHz与40kHz双频超声时的提取率为64.1%,单频25kHz及40kHz时的提取率分别为36.8%和19.0%,双频超声强化的提取率显著高于单频超声强化的提取率。研究还表明,双频超声强化可以降低提取温度,缩短提取时间,为热敏性药物的提取提供了新的强化方法。

摘要：合成喷是一种新型喷 ,了解它的形成机理对其设计和应用起着重要的作用。该文讨论了液体合成喷和气体合成喷的形成特点并建立了各自相应的数学物理模型。利用小扰动模型解释了大空间液体合成喷形成的原因 ,通过一个简单的热力学模型探讨了气体合成喷的形成机理。分析认为 :液体合成喷的产生主要是空化效应的结果 ,而气体合成喷的形成机制类似于微型压缩机。与他人实验结果的对比表明

摘要：气液异相介质隔离密封的实现有赖于密封端面几何型槽的上游泵送特性,为探索多孔端面实现液封气密封的设计途径,对液体密封端面倾斜椭圆孔上游泵送特性开展研究.考虑空化效应,采用有限差分方法对转速、密封间隙、密封压力等操作参数和孔深、倾斜角、方向因子、孔数等结构参数对开启力和泄漏率的影响规律进行了数值分析.结果显示:液体润滑条件下端面倾斜椭圆孔可产生明显的上游泵送效应,增加周向孔数和方向因子可实现被密封介质的完全零泄漏,同时可产生明显的流体动压效应使端面开启力提高50%以上.文中密封压力条件下,孔深取5～10μm,倾斜角取45°,周向孔数大于80,方向因子大于3时,密封可实现完全反向泵送,反向泄漏率的增加与随着孔数、方向因子和孔深的增加而增加.

摘要：结合液体空化理论和制退机非工作腔的空化超声检测与压力测试,研究了制退液的空化效应及其对制退机工作性能的影响。结果表明,在火炮后坐冲击作用下,制退液发生了剧烈的空化效应,后坐结束时非工作腔内充满制退液泡沫,并不存在真空段。制退液泡沫在复进过程中逐渐溃灭,因此在复进"真空消失点"处制退机非工作腔并不提供液压阻力。复进过程中非工作腔提供的液压阻力峰值仅为复进节制腔液压阻力平均值的8.91%。考虑制退液空化效应时,火炮复进液压阻力功比传统理论值小4.5%,火炮最大复进速度比传统理论值大10.5%。试验结果证实了计算结果的正确性。该结论为制退机的合理设计与故障诊断提供了理论依据。

摘要：从实验和理论上对超声强化超临界流体萃取的机理进行了研究。采用自行设计的内插式超声强化超临界流体萃取装置,运用数码显微成像系统和透射电镜观察了有、无超声作用下超临界流体萃取中空化测试材料和海藻细胞微观结构的前后变化,分析了超声对超临界流体萃取海藻中二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的传质和萃取率的影响,并根据声化学原理对超临界流体中附加超声场时能否产生空化现象进行了探讨。实验结果发现超声对超临界二氧化碳流体中的空化材料和海藻细胞壁不产生破坏作用,不会产生声空化效应,但提高了海藻中EPA和DHA的萃取传质效果。其实验结果与理论推导相一致。结果表明:超声强化超临界流体萃取的机理不是源于超声空化,而是超声在微环境内产生的机械波动效应和热效应。

摘要：为研究再生式液体发射药火炮喷嘴内部空化效应对射流雾化的影响,针对常用喷嘴结构建立了Euler多相流模型和空化模型,研究了喷嘴内部的空化流动现象,分析了喷嘴结构形式、内部倾斜角和喷射压力对喷嘴内部空化流动与喷嘴出口流动状态的影响规律。结果表明:RNG k-ε湍流模型比k-ε湍流模型更适于分析喷嘴内的空化流动现象;圆柱形和圆锥形喷嘴内部均发生空化流动现象;增大圆锥形喷嘴倾角导致空化增强,气液掺混区域变大,但流动速度受阻;大于10 MPa的喷射压力有利于形成稳定的空化流动。研究结果为优化喷嘴结构设计提供了理论依据,为进一步研究射流在燃烧室内的破碎、雾化、蒸发和燃烧过程提供了上游边界条件。