摘要：雾化水滴的蒸发过程是非常复杂的物理过程,涉及到动量、热量和质量的传递以及输运等复杂过程。本文针对三维激光多普勒仪器PDA在测量雾化水滴中要求球形度高的缺点,设计搭建了单水滴生成器,利用高速摄影技术研究了单水滴在不同空气速度和水滴孔径情况下的运动规律,解决了测量中遇到的一些问题并开发了相应的图像处理软件,为今后进一步详细实验研究单水滴或多个水滴的蒸发过程提供了参考。

摘要：本文介绍了用微电脑控制多火花高速摄影仪的硬件电路，以及可变、固定时序脉冲控制软件的设计要点，对研制高性能价格比的用以记录瞬态物理过程的记录仪器作出了推进。

摘要：针对大容量中压直流断路器故障电流开断过程,利用CCD高速摄影装置对电弧运动过程进行了影像捕捉。该实验是在1 400 V直流开断实验平台上完成,分别在矩形和V型两种不同灭弧室结构下进行直流断路器开断实验,并对比两者的开断特性。结果发现灭弧室结构对灭弧性能有重要影响,矩形灭弧室与V型灭弧室对燃弧过程的影响差别很大。通过检测电弧影像的实验研究对大容量中压直流断路器的设计具有重要的指导意义。

摘要：采用高速摄影仪拍摄和压力测量的方法,研究了乙炔/空气混合气体在毫米量级微管中的单次爆震燃烧特性.测量得到内径10,mm的不锈钢管内的爆震波压力为2.7,MPa,速度为1,428.6,m/s.通过高速摄像仪观察到有机玻璃管中存在3种不同的火焰形态:振荡火焰、缓燃火焰和爆震火焰,有机玻璃管中的爆震波速度约为1,450,m/s.实验表明,乙炔/空气混合气体在两种不同材料的毫米量级微管中均可实现爆震燃烧.

摘要：细颈容器向外倾倒液体时,在颈部会产生周期性间歇振荡的"瓶颈效应"。本实验设计了转角、转速、瓶口大小、转轴位置均可调的有机玻璃容器,采用高速摄影仪对这一现象进行了观察。研究了瓶颈效应产生的基本原理,并探究了容器倾倒角度对瓶颈处气泡产生和生长、液体倾倒平均流量的影响。研究发现,瓶颈效应在倾倒角度不小于某一临界角度时产生,本实验中该临界角度为86°;随倾倒角度增大,气泡在产生和发展过程中稳定性下降,振动愈发剧烈,表面皱褶程度增强;在同一实验条件下,平均流量随着倾倒角度的增加,呈现出先增大后减小的趋势,本实验中平均流量最大值所对应的角度为160°。

摘要：针对发动机内固体推进剂在快速增压条件下的形变现象,设计了一套冷流实验测量装置,利用高速摄影机进行动态拍摄,获得了不同压强冲击条件下的推进剂动态形变数据。结果表明,推进剂形变大小与推进剂两端的压强差有很大关系,压强差越大,推进剂形变越大。同时,推进剂形变的速率与推进剂形变大小也有一定的关系,形变越大,相应的形变速率越小。分析认为,这一现象与推进剂的非线性粘弹性有很大关系。

摘要：本文设计了一套针对微圆管内流动沸腾现象进行实验研究的实验台,并对微圆管内流动沸腾的流型变化及分布进行了可视化实验研究。在一定质量流率、进口温度情况下,利用高速摄影仪对均匀受热的内径为530μm的水平布置的石英玻璃毛细管内水的流动沸腾流型进行拍摄,得到了相应条件下微管内的相变流型分布图。

摘要：泡沫金属在高速冲击下表现为变形局部化,采用传统的分离式Hopkinson杆技术进行动态实验测试可能存在问题。本文以动态、刚性-塑性硬化(D-R-PH)模型为理论基础,对闭孔泡沫铝开展Taylor-Hopkinson冲击实验,结合高速摄影技术和数字图像相关技术(DIC),获得了冲击速度的历史曲线。通过运用冲击波理论,提出了冲击速度与冲击时间的隐函数拟合方法,确定了动态初始压溃应力和应变硬化参数等两个动态材料参数。利用冲击端的应力历史曲线检验了结果的有效性,分析了动态材料参数对相对密度的敏感性,发现动态初始压溃应力和应变硬化参数均与相对密度近似呈幂函数关系。实验表明泡沫铝的应力-应变行为呈现明显的冲击速率敏感性。

摘要：电力系统中,存在一些悬浮导体构成的间隙,其放电特性较典型间隙更为复杂多样,放电特性规律尚未得到明确。设计了含悬浮金属板的棒-板-棒组合间隙试验装置,研究棒-板-棒组合间隙在操作冲击电压作用下的放电特性,分析不同电压极性、不同金属板位置下组合间隙的击穿电压并基于高速光学影像分析其放电过程现象。研究表明,金属板位于组合间隙不同位置时,其击穿电压变化较大,且在正负不同极性操作冲击作用下,其变化规律呈现出明显差异性;同时还观测到,当悬浮板靠近高压电极时,会出现单侧高压极棒-板间隙多次击穿这一特殊现象,电场仿真结果表明,单侧高压极棒-板间隙击穿后,有助于低压极起晕并产生流注通道向前发展。

摘要：为研究生物质在鼓泡流化床热解过程中床料与生物质颗粒的混合流动特性,设计制造了可以进行可视化流场研究的透明流化床实验台。以20~40目石英砂为床料,利用高速摄影仪对50,80,110 mm 3种静止床层高度下的流动特性进行了可视化研究,获得了不同床高对床层压降、稀相区高度以及气泡大小的影响规律。研究结果表明,床层高度为80 mm时,床层压降波动小,气泡形成均匀,无大气泡产生,整体流化效果最好。以石英砂和玉米秸颗粒为原料,利用PIV技术,在操作风速为0.56,0.69,0.82 m/s,混合质量比为20∶1,30∶1,40∶1的工况下进行实验,获得了操作风速以及混合质量比对颗粒横向速度及纵向速度分布的影响。研究结果发现：随着表观风速的增加,其横向速度整体增加平缓,中心区粒子总体表现横向速度较小,过渡区粒子流动复杂;轴向速度增加较大,中心区上升颗粒的数量增加,中心区颗粒纵向速度比边壁区增加明显;石英砂与玉米秸颗粒的质量比越大,颗粒横向速度略微增加,中心区向上流动的颗粒及纵向速度显著增加,纵向速度分布更加分散。