【摘 要】
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迄今为止关于凹腔流动振荡的理论,数值模拟和实验大多基于二维流动假设的基础,仅研究流动沿主流方向(凹腔长度L与深度D截面)的发展,而忽略沿垂直流动方向(凹腔宽度W流动的变化。通过在三维凹腔(有限L,D和W底面嵌入沿长度及宽度方向分布的麦克风阵列,测量凹腔底面脉动压力分布特性,研究凹腔内部流动振荡的三维特性。通过改变上游分离点处边界层状态及凹腔特征比L/D,W/D改变凹腔振荡模式,研究不同振荡模式下振
【机 构】
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西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室,西安710049
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迄今为止关于凹腔流动振荡的理论,数值模拟和实验大多基于二维流动假设的基础,仅研究流动沿主流方向(凹腔长度L与深度D截面)的发展,而忽略沿垂直流动方向(凹腔宽度W流动的变化。通过在三维凹腔(有限L,D和W底面嵌入沿长度及宽度方向分布的麦克风阵列,测量凹腔底面脉动压力分布特性,研究凹腔内部流动振荡的三维特性。通过改变上游分离点处边界层状态及凹腔特征比L/D,W/D改变凹腔振荡模式,研究不同振荡模式下振荡的三维特性及凹腔结构对其影响。
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均匀设计法作为一种非常简单实用的试验设计方法，在工程领域应用广泛，将其应用于对风压分区内选择代表点以代表该分区的风载荷。该方法以平均风压系数相对误差为准则，运用均匀设计方法选出的风压分区代表点组合，并通过多阶模态力法计算该分区风振系数加以验证。通过算例说明均匀设计法可大大的减少试验次数，用来选取分区代表点时可大大缩减工作量，且运用该方法得到的计算结果满足工程需要。
以前对三角腔内流动和传热的研究表明：在顶部冷却和底部加热边界条件下,腔内的冷羽流下降和热羽流上升呈现出类似Rayleigh-Bénard的不稳定流动.该文三维瞬态数值结果显示：腔内流动经历了初始阶段、过渡阶段和准定常阶段.在初始阶段,热边界层的厚度会随时间增长,其发展由热传导控制.在过渡阶段,腔内底部冷入侵流以及冷热羽流的形成与发展是其主要流动特征,且冷热羽流表现出明显的三维特性,该阶段腔内流动主
低温状态下的LNG泄漏扩散存在重气效应,为研究气体泄漏流动规律,通过扩充量纲分析,减少了相似准则数,推出气体泄漏后浓度与流量Q成正比。由于LNG属危险性介质,采用重质气体CO2在1∶60比例油库罐区模型上做泄漏扩散实验,经数据分析,CO2在采集点处浓度正比于泄漏口流量Q,从而验证理论推导；同时,对罐底部及顶部CO2浓度分析,得出CO2泄漏后流动存在重力沉降,空气卷吸,云团加热及非重气云团扩散4个阶
采用了粒径为100-250 nm的荧光粒子，在超纯水中测量了荧光粒子的亮度.通过归一化后的实测粒子亮度的统计分布与理论分布曲线的对比，确定了基准光强I0.更进一步，在距壁面700 nm范围内进行了分层速度测量，结果与理论值吻合很好，证明此方法在流动状态下的有效性.
使用高灵敏度的红外热像仪对环形液池表面温度场进行了测量,获得了7种表面周向驻波模态和一种热流体波形式,并与阴影法得到的二维振荡流和一维热流体波相互对应.利用STD图成功解释了周向驻波模态的产生机理,并对比阴影法结果说明当Bo＞0.25时,发生二维振荡流,Bo＜0.25时,发生热流体波.此结论很好地验证了Lan Peng等的计算预测.
基于多层扫描和立体三维显微测速方法的扫描立体Micro-PIV技术,通过获取每一流体层的两组二维速度分布合成全场三维三分量(3D-3C)速度场针对扫描立体Micro-PIV的3D-3C速度场算法进行了研究.测量时,单流体层的2个速度场平面存在相交点,通过速度矢量关系计算获得相交点上的一组三分量速度,在完成一个扫描周期后获得全部流体层的二维速度场进行循环交叉计算,构建全流3D-3C速度分布.利用典型
利用高速摄影技术研究了微通道分离角度(90°,180°)对两微液滴碰撞后混合及分裂过程的影响。利用微通道生成2个微液滴,并使其同时到达交叉位置,观察了两微液混合及混合后分裂的过程,定义了液滴的接触时间、膜排液时间与分裂时间,并得到了液滴融合的临界毛细数。结合图像处理软件获取混合前后染色液滴的光密度值,分析下游处的微通道分离角度对微液滴混合效率的影响。研究结果表明两相流量比与微通道下游交叉处的分离角
利用DHKFC-1型静、动滑动摩擦因数测试系统及计算流体力学数值模拟方法,对表面凹槽滑块在下滑过程中速度及阻力变化进行实验及数值模拟研究。实验中研制了4种具有不同宽高比e=1,2,3,4)的表面凹槽结构的滑块,使其分别在均匀油膜中下滑,记录其速度和加速度值,加速度为摩擦力提供理论值,取平均速度进行数值模拟,并与理论值进行对比。实验获得的理论值与数值模拟结果基本一致。分析了凹槽内流场结构、压力、不同
采用非定常RANS方法，分别对FL-14风洞在收集口通孔打开和关闭状态下的低频振荡现象进行了数值模拟研究。通过流场压力云图比较发现，试验段的低频振荡是由于射流边界的剪切层不稳定产生的大尺度涡结构向下游传播，并与收集口及其反射的压力脉动相互作用所导致。收集口通孔的存在使得收集口外恒定的气压信号得以传到收集口下游的扩散段内，从而使得扩散段内的压力保持相对恒定，避免了扩散段内压力与上游压力波动的相互作用
利用高速摄像仪观测了液滴在主通道以及通过微凹槽时液滴的形貌变化，研究了凹槽的尺寸对液滴形貌变化的影响。在此基础上，利用显微粒子图像测速技术(Micro-PIV)研究液滴通过微凹槽时其内部的流动特性，分析了液滴速度、液滴大小和微凹槽尺寸对液滴内部速度矢量分布以及壁面剪应力的影响，并与计算流体力学(CFD)数值模拟结果进行对比。结果表明，当液滴通过凹槽时，液滴尺寸变大，变化幅度与凹槽的尺寸有关。液滴速