摘要：采用粒子图像测速(piv)技术对悬停状态下共轴式双旋翼和单旋翼的流场特性进行了水洞实验测量,得到流场矢量图和涡量云图数据。通过对所得数据进行处理和深入分析,得出了悬停状态下共轴双旋翼流场特性的一系列有价值的结论,如:共轴式双旋翼产生的轴向诱导速度大于单独靠下旋翼产生的轴向诱导速度,但小于其两倍;沿旋翼轴向下,轴向诱导速度逐渐增大。径向诱导速度在桨尖区域表现为快速向内收缩,上旋翼收缩速度比下旋翼快,收缩范围大;对于单双旋翼,周向诱导速度都存在一个方向转向的半径位置,在其内和该旋翼转向相同,在其外则相反,对于理论研究和工程设计有重要的参考作用。

摘要：空气隙膜蒸馏系统热容腔内料液的流动状态直接影响到温度和浓度边界层效应,决定系统的膜通量。本文采用三根沿圆周平均分布的入流管,喷管是鸭嘴形,应用piv系统测试膜面附近流动状态。在5种喷管中心线与热容腔径向夹角β和3种喷管前端和膜面间距离δ下,测试得到膜面附近的速度场数据,并计算得到涡量场信息。结果表明,所研究的膜组件结构参数β和δ对热容腔内料液的流动状态影响很大,适当的热容腔结构参数可以有效地改善温度极化边界层和浓度极化边界层的影响,增大膜通量。研究结果为空气隙膜蒸馏系统热容腔入流装置的优化设计提供了实验数据和研究经验。

摘要：为了研究炭粉颗粒在层流炉反应管内的运动规律,按照1∶1比例设计制造了一套透明玻璃试验装置用于piv流场测量。分别在4种不同的主气流量下,对粒径为100～120目的炭粉颗粒在反应管内的速度场进行了piv无接触测量。结果表明,在反应管中心处,开始时,炭粉颗粒的轴向速度在下料口附近很小,然后迅速增加到最大值,而后以此速度运动一段距离后,速度开始减小。在约1.8～123.8mm段,炭粉颗粒的轴向速度在管道中心处为最大。轴向速度沿径向成类似抛物线状分布;通过对测量数据的分析计算,获得了管内气流雷诺数与炭粉颗粒停留时间(无量纲处理后)的关联式。

摘要：将现有单旋翼实验台进行改装,以适合于纵列式双旋翼的实验研究。基于piv技术,针对悬停和前飞状态下的纵列式双旋翼时的桨尖涡特性进行了测量。通过改变前后旋翼的水平和轴向间距,调整两旋翼之间的重叠区域,研究了不同气动布局纵列式双旋翼干扰状态下的尾迹结构,并与单旋翼进行了对比。结果表明:悬停状态,随两旋翼纵向间距的增加,桨尖涡的轴向位移也逐渐增大,但桨尖涡径向位移并不是随纵向间距的改变而规律变化,在纵向间距为1.8R附近时最小;而双旋翼轴向间距的变化对桨尖涡的径向和轴向位移均有影响,但变化都不是很大。

摘要：为研究坐便器冲洗过程流态分布、流体动力学性能,优化虹吸管道而得到节水型坐便器。建立了坐便器的三维模型,应用RNGk?ε紊流模型及VOF方法对坐便器内部三维紊流流动进行了雷诺平均N-S方程的数值模拟,计算结果揭示了坐便器内流场三维流动形态,研究了坐便器虹吸管内流动规律,分析了虹吸管形状对流速分布、压强分布和虹吸性能的影响,以三维紊流场的分析结果为依据,实现了坐便器虹吸管道的优化设计。piv测试数据验证了三维紊流数值模拟结果的准确性。

摘要：内流场对于导管螺旋桨的设计和性能分析是至关重要的,利用随车式piv在中国船舶科学研究中心拖曳水池进行了导管螺旋桨的内流场测量。使用标靶技术建立了物像对应关系,从而修正导管曲率和厚度产生的图象畸变。使用同步控制器实现螺旋桨相位、CCD摄像和激光器的精确同步控制。试验分别在三个不同进速系数J=1.2,1.0和0.8下进行。试验结果很好地反映了螺旋桨梢涡、毂部涡、以及螺旋桨上下表面脱落的旋向相反的尾涡,以及近导管内壁、桨毂壁面涡层等流动特征。试验表明,涡强都随着进速系数的减小而增加。与螺旋桨前流动相比,导管内螺旋桨后轴向速度沿径向分布的不均匀性明显增强。试验结果表明,对于导管厚度与曲率都空间变化的导管螺旋桨,应用piv技术进行内流场测量在技术上是可行的。

摘要：自行设计制造了一台低Re数循环水洞试验台,收缩段采用维辛斯基(Witozinsky)曲线设计。变频电机调速,试验段流速范围0 2～1.0 m/s。用一维LDV系统测量了水洞试验段入口中心处的流速和湍流度随电机频率的变化,和来流速度为U_∞=0.26 m/s的平板湍流边界层速度和湍流度分布;并用piv系统检测边界层内层低速条带结构。试验结果表明,试验段入口湍流度随着流速增大而下降,放置于试验段的平板其边界层已达到充分发展状态,并且检测到其底层低速条带结构,试验台可用于湍流边界层流动结构测试研究。

摘要：为了研究聚驱采出井偏心环空中流体流动状态与抽油杆所受法向力的关系,在模拟井筒中产生轴向流和螺旋流,利用粒子图像测速技术(piv),测量了不同质量浓度聚合物溶液,在偏心环空窄间隙、宽间隙中轴向流和螺旋流的速度瞬时特性,并将它们的轴向速度梯度进行了比较。利用设计的实验装置测量了介质为不同质量浓度聚合物溶液时,轴向流和螺旋流的条件下,偏心环空中单位长度抽油杆所受的法向力。结果表明:偏心环空中螺旋流的轴向速度梯度比轴向流小,且窄间隙中螺旋流轴向速度梯度减小的幅度比宽间隙大;螺旋流条件下,单位长度抽油杆所受法向力小于轴向流。利用在井筒中产生螺旋流的方法可抑制聚驱采出井杆管偏磨现象。

摘要：采用弹性–重力相似关系设计了一组混凝土面板堆石坝(面板坝)振动台模型试验,研制开发了仿真面板材料,设计了一套图像采集、存储与分析系统。根据图像识别技术分析结果以及模型的数值计算分析结果,详细分析了面板坝面板错台机理,并与汶川地震中紫坪铺面板坝面板错台震害进行了对比分析。研究结果表明,地震造成的堆石体永久变形对面板产生的向下摩擦力和向外推力是造成面板错台的主要原因。模型试验结果与数值计算结果和实际震害基本吻合,表明振动台模型试验可以再现原型的主要破坏特征。

摘要：设计了腔体透明的电磁式零质量射流激励器。采用非接触式瞬态流场测试技术,对激励器腔体内部和外部的流场进行了定量测量。研究了激励驱动信号频率变化对射流形成的影响,研究结果表明50Hz为射流的共振频率,可以产生最强的射流。比较和分析了共振频率下零质量射流平均和瞬态流场特性。同时观察到,在激励周期的'吸入'阶段,周围气体向激励器腔体内向补充,腔体内部也会产生反方向的'零质量射流'现象。