基于激光诱导荧光方法对层流搅拌高效混合技术及机理的可视化研究

来源 :第十届全国流体力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunjuanhuahard
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  机械搅拌作为一种重要的混合技术在化工生产,环保安全,生物制药等领域有着广泛的应用。搅拌效率是衡量搅拌质量的重要指标。然而,在层流搅拌流场中,由于搅拌桨周期性的扰动产生环形动力流场,导致搅拌槽内普遍存在混合隔离区,这是实现高效混合的一大障碍。
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边界层从层流状态向湍流状态转抉的现象在工程应用和理论研究中就有着重要的意义。对于边界层转扳的深入研究可以帮助我们进一步认识这一个复杂的物理现象,并且有助于建立更加简单可靠的转扳计算模型,从而使得在工程设计中对于转换现象有更加准确地评估。我们通过风洞试验,使用热线风速仪对边界层的流动现象进行测量,进一步分析转扳的过程。
针对低雷诺数条件下螺旋桨的远场气动噪声问题,在北京航空航天大学DS气动声学风洞开展实验研究。螺旋桨的噪声是在宽频噪声的基础上叠加了一系列的离散噪声,其中离散噪声可根据声源特征进一步区分为厚度噪声和负载噪声,是分布在桨叶通过频率及其更高谐波频率上的离散噪声;而宽带噪声则是由湍流或其他随机相互作用引起桨叶上的随机脉动载荷所导致的。以不同平面外形的螺旋桨为研究对象,改变实验段风速和螺旋桨转速以获取不同工
由于固定翼微型飞行器使用小展弦比飞翼气动布局具有翼载低的特性,在大迎角下易受到不稳定气流的影响,在翼身的背风面产生非对称的流动拓扑结构,进而逐步引发成为大振幅的自诱导滚转振荡,严重影响其航拍任务和操控稳定性。因此,围绕这一气动设计问题,在北京航空航天大学陆士嘉实验室开展通过流动控制技术抑制小展弦比机翼自诱导滚转振荡的实验研究。
本研究就在地面效应下同向不等强度涡对的融合过程及演化规律开展实验研究。实验依托北京航空航天大学陆士嘉实验室的回流水槽设备。通过使用弯板作涡发生器形成不同强度比的同向不等强涡对,并且在涡对的下方布置平板,通过调节平板的高度研究不同程度地面效应对于涡对演化的影响。
本文针对不同反角的三角翼在大迎角俯仰机动时的非定常气动力及其动态流动特性开展实验工作。实验在北京航空航天大学陆士嘉实验室低湍流度回流式水槽中进行。所完成的动态半模实验,选用三角翼模型的根弦长为150mm,后掠角为50度,三角翼所采用反角范围为-20~+20度,每5度为一个间隔,通过不同角度的连接角片改变三角翼的反角。
为了研究H型风力机的自启动特性,理论分析了启动阶段低雷诺数和大分离流对翼型气动特性的影响,试验测试了两种不同尺寸的H型风力机在不同的风速下静扭矩和启动过程中时间-转速曲线,获取H型风力机静扭矩分布特性和启动行为特征。基于试验数据,理论分析了启动过程中气动力的变化规律,揭示了H型风力机自启动机理。
设计一小型立式循环水槽,已实现实验室条件下在低流速范围(0.1m/s-0.3m/s)对多普勒海流计校准.介绍了循环水槽各分段的设计,动力系统的选择.为提高工作段的流场稳定性,应用CFD软件fluent完成了对拐角段导流片,整流段整流格的最佳选型计算.完成循环水槽加工后,应用激光多普勒测速仪(LDV),完成了对工作段流速的测量,发现:工作段流速与螺旋桨转速近似成线性关系.
黄河小北干流是指黄河中游干流河道龙门至撞关段,该段是典型的藕节型游荡性河道,全长132.5Km,河宽3~18Km,河道纵比降0.3~0.6‰,河床淤积物深厚松散,造床过程较快较强.本文通过分析黄河小北干流1919年至今历年河势特征与水沙样本,得到了河势特征与水沙组合的得分表.进一步对水沙组合得分表进行量化分析:①对水沙组合相关性进行计算,通过计算找出了关联度最高和最低的水沙组合;②河势特征相关性进
仿生扑翼微型飞行器与传统布局飞行器相比,在小尺寸低雷诺数流动下,气动性能、机动能力和抗干扰能力更加优异。其尺寸小、易携带和隐蔽性强等特点,使其在军事侦查与民用反恐救灾等方面有广泛的应用前景。扑翼运动最显著的特点是翼的往复加减速运动以及翼的柔性变形,扑翼除了要有服气动力做功外,还需要有服惯性力做功。
利用LUNA公司的ODiSI-B光纤分布式传感系统,开展基于温敏光纤的高精度转捩测量技术研究。试验在西北工业大学NF-3低速风洞进行。在钢架木质OA309旋翼翼型模型展向中剖面沿弦向开槽埋入电加热丝及温敏光纤,用ODiSI-B光纤分布式传感系统测量翼型表面弦向温度分布,按照模型表面温度变化进行边界层转捩判断。