空化相似律的探讨(英文)

空化相似律的探讨(英文)

一、关于空化相似定律的讨论(英文)(论文文献综述)

王路遥[1](2021)在《通气空腔两相流动及其减阻增稳效应研究》文中研究说明船舶装备的节能、增速和增稳问题是船舶运输领域重要的研究课题,以船底通气流动控制为手段的减阻增稳技术是提升运载体性能与能耗指标的重要途径之一。其中,由主动通气形成一定尺度的通气空腔能显着影响近壁面边界层流体的流动特征,可有效降低船舶运输装备的摩擦阻力,并提升运载体整体的纵向动稳性,在高性能船舶方向具有重要的应用价值。本文面向高速船舶的通气流动控制增效增稳需求,基于两相流数值模拟、水洞通气平板实验和静水拖曳水池通气船模实验,探索通气空腔流动、减阻及船体动稳定性问题,以期探究通气空腔两相流的流动机理问题,为工程应用提供理论支撑。本文的主要工作包括以下几个方面:1.面向水洞实验和静水拖曳实验,搭建了包含阻力测量、两相流动可视化等功能的平板实验机构和通气船模实验装置,建立了通气平板和拖曳船模两相流数值计算模型。2.针对通气空腔流的边界层特征及减阻机理问题,研究发现可以将中高弗鲁德数来流下形成的空腔划分为三个具有明显流动差异的区域,即连续空腔区,过渡空腔区和混流空腔区。这三个空腔区在流向的流动状态、密度、粘度和壁面剪应力上表现出显着的区域化差异。在此基础上,建立了阻力降低同空腔边界层特征值之间的量化关系,并构建了半经验预测模型,能较好地预测流动方向连续空腔和混流空腔区的壁面剪切应力值。3.针对通气空腔流的两相流动问题,梳理了在水洞实验中出现的三种稳定几何形态的空腔和水池实验发现的七种不同流动模式的空腔结构,分析了通气空腔的生成演化特征、形态(拓扑)分布及其转变机理,研究了空腔闭合脱落规律。探究了气体射流动量和气液相之间的压差力在影响空腔形态上的主导性问题。4.针对通气空腔流的减阻增稳问题,建立了包含附加能耗的净节省功率估算方程,得到了净节省功率关于弗鲁德数的关系曲线,研究得到的船模最大减阻率范围为10%-30%。发现了通气空腔对船模高速纵向失稳(海豚运动失稳)的抑制作用,并揭示了中/高弗鲁德数下空腔增稳效应的作用机制,即纵倾值的降低致使的船体排水体积的增加直接导致了海豚运动失稳现象的消失。本文在现有通气减阻理论和应用研究成果的基础上,研究通气空腔流的两相流动机理,研究发现了空腔流型的转变机制、空腔边界层区域化的流动特征以及空腔对海豚运动失稳现象的抑制作用,阐明了通气空腔流的减阻增稳机理,成果可为高性能水面运输装备的减阻、提速、增稳设计即工程应用提供支撑。

周嘉[2](2021)在《超声辅助脉冲激光水下加工工艺研究》文中研究说明超声辅助水下脉冲激光加工技术是一种新兴的复合加工技术,该技术能有效减少材料加工表面的熔渣,提高金属材料和脆性材料的加工质量和加工效率。然而当超声波引入水下激光加工中,使加工过程中产生超声驱使流体流动、超声对空化气泡的影响、超声对材料熔池的影响、蒸发冲击、等离子体冲击等复杂的物理现象。本文在综述了超声辅助水下激光加工研究现状的基础上,对超声辅助水下脉冲激光加工中的机理进行深入分析,并对加工工艺参数的优化和选择进行研究。1.分析了超声辅助水下脉冲激光加工中多物理场的相互作用首次对超声辅助水下脉冲激光加工中的复合作用进行系统分析,主要包括:超声波对水的驱动作用,声流速度随着超声功率的增加而增加,随着水层厚度的增加而减小;理论计算了石英玻璃、水层、对激光束的干涉作用,得到了石英玻璃和水层对激光的总干涉作用很小。分析了等离子体的屏蔽效应和冲击作用,在本文中可以忽略等离子体屏蔽效应,然而等离子体产生的冲击压强对材料的刻蚀具有促进作用。根据考虑空化气泡的声流模型反推出了作用于加工区域的声压幅值大小,从而建立超声参数与空化气泡之间的联系。研究了超声振动速度对材料升温过程中熔池的影响,结果表明超声振动速度越小(即超声振动能量越小)对熔池影响越小,此外,研究了超声振动对不同脉宽激光加工中熔池的影响,结果表明在纳秒激光加工中超声振动对熔池影响很小。2.研究了超声辅助水下脉冲激光加工温度场和材料去除建立了超声辅助水下高频脉冲激光加工数值模型,并推导出数值模型中加工切槽深度、宽度与实验中切槽深度、宽度的数学关系。以单晶硅为试样,分析了加工过程中工件内部温度场分布和材料去除的变化,通过实验对所提出的数值模型进行验证,结果显示数值模型计算得到的结果与实验获得的结果误差为10%左右,因此,表明所提出的模型具有准确性、可行性和有效性。系统研究了超声功率、水层厚度和空泡干扰系数对材料加工过程中的温度场和材料去除的影响,结果表明,随着水层厚度的增加,材料加工表面处于高温的时间较短,从而材料去除率降低;超声功率对温度场的影响和材料去除影响较小;空泡干扰系数对材料内部的温度场和去除有较大的影响,随着空泡干扰系数的增加,材料内部的最大温度下降,甚至降到低于去除材料的温度。3.研究了超声辅助水下脉冲激光加工中材料内部微裂纹形成建立了热应力模型,以单晶硅为试样,分析了不同超声功率、不同水层厚度和空泡干扰系数对切槽底部微裂纹形成和扩展的影响,结果表明,不同超声功率获得的热应力基本一样;工件上的最大热应力随着水层厚度的增加而减少;空化气泡干扰系数增加,导致工件上的热应力降低。探讨了切槽深宽比与切槽底部微裂纹长度的关系,微裂纹长度与切槽深宽比变化趋势基本一致,说明切槽底部微裂纹形成符合弹性力学,因此,热应力模型假设为热弹性力学是可行的。分析了不同超声功率和不同水层厚度下等离子体冲击作用对于切槽底部微裂纹形成的影响,结果表明,等离子体对切槽底部裂纹形成的影响较小。此外,分析了不同超声功率和不同水层厚度下空化气泡脉动和溃灭冲击对切槽底部微裂纹形成的影响,结果表明,切槽底部裂纹长度随着超声功率的增加先减小后增加,随着水层厚度的增加先增加后减小。说明了空化气泡脉动和溃灭冲击是切槽底部微裂纹形成的主要原因。4.研究了超声辅助水下脉冲激光加工工艺参数的优化在前面章节分析的基础上,选取对加工效果影响较大且可控性较好的工艺参数进行实验,采用正交实验方法对加工中的工艺参数进行优化,并通过实验对最佳工艺参数组合进行了验证。此外,根据最佳工艺参数获得的切槽微观电镜图,验证了等离子体对切槽底部微裂纹形成的影响很小。根据不同实验条件中的空化气泡时间序列图,验证了空化气泡的干扰对加工效果影响较大。最后总结了不同工艺参数的工艺机理。

李晗[3](2021)在《影响外啮合齿轮泵极限转速的因素及其产生危害的防治措施》文中提出液压泵是一种使用范围极其广泛的动力元件,常见到的液压泵共有四种,而外啮合齿轮泵因结构简单、抗污染能力强被广泛应用在挖掘设备、起重设备及航天深海等领域中。在信息高速化的今天,对齿轮泵转速和负载压力的要求也越来越高,使其能够应用在更广阔的领域中。本课题通过solidworks对外啮合齿轮泵进行三维建模,基于空化理论基础及CFD数值仿真基础通过Pumplinx对已知泵型的齿轮泵进行数值仿真计算,确定齿轮泵最高极限转速并解决由此带来的新问题,针对这些问题展开全面研究。通过控制变量法改变能够影响齿轮泵转速的因素,进行逐一分析,其中包括吸油压力、负载压力、吸油口直径大小、油液的黏温特性以及油液中的含气量等五个方面,运用数值模拟的方法分析了影响齿轮泵极限转速的因素及如何改善因转速过高产生的噪声过大、空化加剧等问题。首先,通过了解齿轮泵的工作原理、极限转速的定义以及仿真计算的基本模型,确定仿真计算模型和计算时需要的湍流模型、空化模型及边界条件;为了节省计算资源提高计算效率,本文进行了网格无关性的验证,结果表明网格数量在21万左右时,计算结果较为准确。其次,通过Pumplinx对齿轮泵极限转速的影响因素进行分析,结论表明:齿轮泵的极限转速随吸油压力的增加而升高,但吸油压力达到0.758MPa后,再次增加吸油压力后,泵的极限转速开始下降;适当增加吸油口尺寸有利于提升泵的转速,但必须满足于管道流速的条件同时油温过高会降低油液粘性,油温过低会影响泵的自吸,温度在313K左右时,泵的极限转速达到最高;降低泵的含气率有利于延长泵的寿命,提升泵的极限转速。最后,针对泵的极限转速可能带来的危害,采取了一定的防治措施,通过提高泵的吸油压力和改善齿形进行了可行性的分析与验证。结果表明:提高泵的吸油压力可以降低泵的流量脉动,从而使其压力脉动降低,对泵的噪声有一定程度的抑制效果;新型齿的齿轮泵能够有效抑制齿轮泵内部空化现象的发生。

周辉[4](2021)在《超声波处置沥青的流变学响应及机理研究》文中研究指明沥青是热塑性材料,其黏度随温度持续变化。温拌沥青混合料技术可使混合料拌合温度降低,而铺筑冷却后的常温性能又不受显着影响。它的基本技术原理是采用化学添加剂使沥青达到高温降黏或界面润滑的效果。这在一定程度上提高了沥青成分的复杂性,可能使其长期性能不可预期;同时添加剂普遍提高了材料成本,使规模浩大的道路工程造价显着提高。既有研究表明:超声处置可改变黏稠石油产品的大分子团的化学结构,使得沥青质聚集体变得更均匀细小,进而黏度显着降低。借助超声的降黏效应,功率超声技术目前已经被广泛应用于稠油开采和渣油输送等工业过程。石油沥青是渣油进一步加工的产物,其与渣油在化学成分和结构上没有本质上的区别,因此功率超声对渣油的降黏效应理论上可以推广到熔融态的沥青,进而有用于调节沥青高温段黏度和温拌技术的可能。同时,功率超声对沥青黏度的影响是超声对沥青化学成分和化学结构干预的结果,这种干预如存在有利倾向,则也具有用于沥青生产、储运、改性、再生等其他技术的广泛前景。本文首先探索了超声波处置对熔融态沥青的黏度影响,在获得施工期高温黏度影响规律的基础上,结合沥青的路用性能评价,对超声处置后的沥青的服役温度段性能进行了深入分析。并通过沥青的微观结构和化学组分分析,验证了超声技术对沥青化学结构和化学成分影响假说,揭示了超声处置对沥青宏观性能的内在影响机理。具体的内容如下:基于黏度试验探究了超声处置时间和超声处置温度等处置条件对两种沥青高温黏度的影响规律,研究发现:一定处置温度下,降黏率随超声时间的增长先升高再降低,一定处置时间下,降黏率随超声处置温度的升高先升高再降低。通过方差分析发现,超声处理时间对沥青降黏率的贡献最大。在本研究中,在40kHz、110℃条件下,经0.78W/cm2超声处置30min,可使得90号沥青的135℃黏度降低43%,70号沥青的135℃黏度降低30%,降黏效果明显。基于最大降黏率的超声处置条件,探究了超声波对沥青经验性指标和高低温流变性能的影响规律。通过模拟短期沥青的老化,分析了超声处置后的沥青老化后流变性质变化规律。结果表明,处置后的沥青针入度略降低、软化点略提高、DSR试验的车辙因子基本不变,超声处置对沥青的服役段高温稳定性影响不显着;处置后的15℃延度略有降低、BBR试验的m值基本不变,超声处置对沥青的服役期低温抗裂性能影响也不显着。超声处置对服役温度段沥青性能影响不显着的研究结果表明,高温段的降黏影响并未延伸到常温段,这一结果与沥青常规的热塑性变化并不一致,但契合温拌沥青技术需求,表明超声处置有用于温拌技术的可能。最后从超声波对液体的基本作用原理出发,提出了超声波对石油沥青的影响机理,并通过组分分析和显微分析两种试验手段对提出的影响机理假说进行了验证。处置后的四组分分析结果显示沥青中的沥青质和胶质含量显着降低,芳香分和饱和分明显上升,超声处置对沥青有裂解和氢化的影响;处置后的400倍光学荧光显微镜观察发现超声处置后沥青中的沥青质颗粒变得均匀细化,说明超声处置可使沥青中沥青质胶团的缔合大分子被打散或拆解。沥青中重组分下降、轻组分上升常规上对应流变学测试的常温服役段黏度或稠度降低,但超声处置使沥青不遵循这一规律,甚至相反(针入度下降、软化点略提高)。上述现象说明超声处置对宏观性能的影响可能更主要来自于其对化学结构——沥青质大分子胶团被打散后冷却重组的胶体结构产生了显着影响,进而使得沥青中重质成分降低的同时,其常温黏度或稠度反而提高。本文研究所发现的这些规律,说明超声处置可使沥青性质发生特异性变化,这一变化可能用于温拌沥青混合料等道路工程领域,也可能具有再生或其他沥青改性改质方面的应用前景。

侯福荣[5](2021)在《超声在酶促降解几丁质过程中的作用研究》文中研究指明几丁质是地球上含量第二丰富的天然生物多糖,但由于其强大的分子间/内氢键网络,使其具有高度有序的晶体结构,分子量大、溶解性差,很大程度上限制了它的应用。已有研究发现,几丁质经过降解后可降低其结晶度和分子量,提高其比表面积,使其具有良好的吸附能力,扩大其应用范围。目前,降解几丁质的方法有化学法、物理法和酶法,其中,超声与酶结合的方法可以加速酶促反应速率,实现大分子的有效降解。因此,为了获得一种降解几丁质的有效方法,扩大几丁质的应用范围,本研究将超声应用于几丁质的酶促降解过程中,通过探索超声对酶促降解效率、对几丁质酶分子、对几丁质降解产物结构和功能特性的影响,以及从降解产物应用的角度(降解产物对刚果红的吸附能力和吸附特性)说明超声在其中所发挥的作用。本文的主要研究内容如下:(1)超声对几丁质的酶促降解效率的影响通过探索不同超声条件对几丁质的酶促降解率的影响,发现在一定的条件下,超声有利于几丁质的酶促反应。在反应温度为50℃条件下,超声强度为25 W/m L,处理前35 min内有利于酶促反应的进行,并在20 min酶解效率达到最大(38.72%),比未超声增加了27.93%;当超声强度和超声时间进一步增加,超声所发挥的促进作用逐渐减弱,甚至低于对照组酶解效率。几丁质的酶促反应速率常数随着温度从20℃升高到50℃而逐渐增大,当温度继续升高时,反应速率常数开始下降,声酶解反应的速率常数甚至低于酶解,说明超声不改变几丁质酶的最适反应温度。在相同条件下,声酶解反应的活化能(Activation energy,Ea)、焓变(Enthalpy changes,ΔH)和熵变(Entropy change,ΔS)均低于酶解反应,说明超声提高酶与底物的碰撞频率,从而提高产物转化效率。与酶解反应相比,声酶解反应使几丁质降解产物的粘度分子量(Viscosity-average molecular weight,Mv)从247.78k Da降低到92.98 k Da,但是单纯的超声处理则对其Mv几乎无影响,说明超声主要通过促进酶促反应提高几丁质降解效率。(2)超声对几丁质酶性质和结构的影响利用不同超声条件处理几丁质酶,分析超声对几丁质酶活性的影响,发现在一定条件下,超声有利于几丁质酶的活化。当以25 W/m L的超声强度处理20 min时(25℃),几丁质酶的酶活性比未处理时提高了19.17%(从1.22 U增加到1.45U)。经过超声处理后几丁质酶的最大反应速率Vmax增加了10.91%,米氏常数Km降低了11.84%,说明超声提高了几丁质酶与底物之间的亲和力。几丁质酶对大多数金属离子不敏感,且超声处理不影响几丁质酶对大多数金属离子(Mn2+和Mg2+除外)的耐受性。超声改变了几丁质酶二级结构组成的含量(α-螺旋和β-转角含量下降,β-折叠和无规卷曲含量增加),使几丁质酶表面的色氨酸数量减少。利用原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)力谱技术,分析超声对几丁质酶与几丁质之间结合力的影响进一步说明超声在酶解过程中对几丁质酶的影响。通过统计几丁质酶与几丁质之间典型力-距离曲线,发现在0.3μm/s的拉伸速率下,超声处理几丁质酶20 min后可使几丁质酶与几丁质之间的结合力从未处理时的71±12 p N增加到105±23 p N。随着超声处理几丁质酶时间的增加,几丁质酶与几丁质之间的结合力逐渐增加,并与几丁质酶的活性呈现相似的变化趋势,从而验证了在酶动力学中得出的超声作用增强酶与底物之间结合力的结论。(3)超声在几丁质声酶解过程中对产物结构和功能性质的影响利用不同手段分析酶解和声酶解对几丁质降解产物的结构特性、理化特性和流变特性的影响。酶解后几丁质的颗粒变小,超声则可以加速破坏几丁质的晶体结构,使几丁质酶更易发挥其降解作用,因此酶解和声酶解产物的结晶度、微晶尺寸以及晶格面的d间距降低,但并未引起几丁质基本结构的变化。几丁质酶或超声不会造成几丁质产生较大程度的脱乙酰,但可显着降低几丁质的粒径(D4,3从未处理的301.80μm分别减小到酶解后以及声酶解后的175.40μm和128.60μm)。根据热力学性质分析,由于酶解和声酶解后几丁质分子量降低,因此使其热稳定性降低(最高热分解温度和熔化热降低)。在低剪切速率下,随着剪切速率的增加,酶解和声酶解不影响几丁质的剪切变稀现象,不改变其流体类型及弹性凝胶特性。(4)声酶解对几丁质吸附刚果红的影响将酶解和声酶解后的几丁质样品作为刚果红吸附剂,分析酶解和声酶解对几丁质吸附能力的影响。随着刚果红浓度从100 mg/L增加到300 mg/L(几丁质用量恒定),或者随着几丁质用量从1 mg增加到2 mg(刚果红浓度一定)时,几丁质对刚果红的去除率均逐渐增加,且酶解和声酶解产物对刚果红表现出更高的吸附能力和去除效率。Langmuir等温吸附模型及伪二级动力学模型是相对最适合描述几丁质吸附刚果红过程的模型,表现为单层吸热且易于发生的物理吸附过程。酶解和声酶解使几丁质具有更大的比表面积和更高的孔隙率,有利于刚果红的扩散和填充,提高了几丁质的吸附能力,但并不影响其吸附特性,为几丁质降解产物的应用提供了一定研究基础。

张少文[6](2020)在《高速水润滑螺旋槽轴承动态特性分析与试验研究》文中指出水润滑动压螺旋槽轴承集承载力大、稳定性好、摩擦功耗低和自动泵送作用等优良性能于一体,可望在高速旋转机械中获得工程应用。然而,高速工况下,水润滑动压螺旋槽轴承中的空化效应、流体惯性效应、紊流效应和热效应凸显。因此,考虑以上多因素的影响,建立一种适用的高速水润滑动压螺旋槽轴承润滑模型,是亟待研究的问题。本文致力于高速水润滑动压螺旋槽轴承的润滑建模研究,并较为系统地开展了轴承静、动态特性的理论分析与试验研究。论文的主要工作如下:(1)高速水润滑动压螺旋槽轴承润滑模型的建立基于气-液二相流体动力学理论,推导了液相瞬态广义雷诺方程、空泡体积分数输运方程和单个空泡运动方程,提出了一种基于雷诺方程的异质二相流空化模型,揭示了气-液两相之间的质量、动量和能量传递机制;考虑空化效应、流体惯性效应、紊流效应和热效应等多因素的耦合作用,推导了液相能量方程和液相静、动态广义雷诺方程,继而建立了高速水润滑动压螺旋槽轴承润滑模型;综合运用边界拟合坐标法和控制体积-有限差分法数值求解轴承润滑模型,提出了三自由度螺旋槽推力轴承和四自由度螺旋槽径向轴承静、动态特性计算的一般方法。将理论结果与试验数据进行比较,表明所建立的润滑模型可用于分析高速水润滑动压螺旋槽轴承静、动态特性。(2)空化和离心效应对开式高速水润滑螺旋槽推力轴承特性影响研究针对泵入、泵出两种开式高速水润滑螺旋槽推力轴承,围绕如下四种情况:(1)无空化、无离心,(2)有空化、无离心,(3)无空化,有离心,(4)有空化、有离心,探讨了不同转速和膜厚条件下空化和离心效应对轴承静、动态特性的影响;研制了高速水润滑螺旋槽推力轴承静、动态特性和空化性能测试装置,测试了轴承水膜厚度、体积流量和轴向刚度系数,利用工业高速相机拍摄了不同膜厚下轴承表面的空化照片,实现了空化现象的定量化描述。研究结果表明:当修正雷诺数大于0.63时,空化和离心效应的耦合作用对两种推力轴承静、动态特性的影响必须予以考虑;当修正雷诺数大于1.2时,泵入式推力轴承会出现反流现象;考虑空化和离心效应的耦合作用,两种推力轴承承载力、刚度和阻尼系数均有所减小,泵入式推力轴承流量显着减小,而泵出式推力轴承流量却显着增加;试验中观察到高速工况下水膜中空化泡空间分布的离散性和瞬变性新现象。(3)两类典型的闭式高速水润滑螺旋槽推力轴承特性对比研究开展了泵入、泵出两类典型的闭式高速水润滑螺旋槽推力轴承静、动态特性的对比研究,分析了倾斜角、转速、偏心率、半径比、螺旋角、径向槽长比和槽深等工况和结构参数对两种闭式螺旋槽推力轴承静、动态特性的影响。研究结果表明:高速工况下,泵出式推力轴承的摩擦功耗大于泵入式轴承,但是当半径比大于0.7时,泵出式推力轴承却能表现出更加优异的工作性能:较大的轴向承载力、更强的抗倾覆能力、更高的刚度和阻尼系数和始终保持正向的径向流量;两种推力轴承最大轴向承载力所对应的结构参数相同,但两者最大轴向刚度系数所对应的结构参数却不相同;密封坝对两种推力轴承轴向承载力和刚度系数具有十分显着的影响。(4)高速水润滑螺旋槽径向轴承特性分析分析了非对称部分槽式高速水润滑径向轴承的静、动态特性随转速、偏心率和倾斜角等工况条件的变化规律。研究结果表明:在高速、小偏心条件下,水润滑螺旋槽径向轴承也具有良好的稳定性。本文的研究工作进一步完善了动压螺旋槽轴承二相流润滑理论,揭示了空化和惯性效应对高速水润滑动压螺旋槽轴承特性的影响规律,为高速水润滑动压螺旋槽轴承静、动态特性分析提供了有效的方法,进而为此类轴承的工程设计与应用奠定了理论基础。

郁金红[7](2020)在《后盖板小叶片对离心泵空化特性的影响研究》文中认为水力机械内局部压力过低产生的空化现象,会导致内部流动变得复杂、紊乱,降低水力效率的同时,还会影响水力机械的正常运行和使用寿命,因此如何避免或降低空化发生的可能性以及实现对空化的有效控制就显得尤为重要。本文以低比转速离心泵中的叶片前缘空化为研究对象,借助理论、试验和数值计算三种方法来研究小流量工况下离心泵内部空化发生发展、空化内流特性;设计流量下叶轮后盖板布置小叶片抑制空化及其对离心泵空化性能与内部瞬时流态的影响;在验证了小叶片对空化产生抑制效果的基础上,改变小叶片的几何参数,包括位置、长度和宽度系数,研究并确定使得小叶片抑制空化效果最佳的各参数系数。本文主要研究内容和创新性成果如下:1.简要介绍了空化产生机理和空化研究现状。概括总结了水力机械领域中常见的空化控制方法,主要包括提高叶轮进口压力(增压泵或诱导轮)、修改叶轮进口几何参数(很难与效率同时兼得)以及叶片控制技术(叶片头部安装凸起)三大类。2.详细介绍了计算流体动力学数值计算方法的主要步骤。简要梳理了离心泵外特性能和空化试验的基本步骤,同时在甘肃省流体机械及系统重点实验室闭式试验台上完成了设计流量下外特性试验和空化性能试验。试验所得外特性曲线在小流量下存在驼峰现象,整体变化趋势与数值结果相吻合,由此验证了数值计算的可行性和湍流模型的适用性。空化试验结果与其模拟值发展趋势基本一致,但在数值上存在一定偏差,这是因为试验无法完全达到与数值模拟相同的环境和条件。3.完成小流量工况下的空化流非定常数值模拟,分析了该流量下离心泵内空化流特征和非定常瞬态特性。研究发现:受叶轮与蜗壳间动静干涉作用的影响,靠近隔舌的叶轮流道内产生了与叶轮旋转方向相反的漩涡。随着空化的发展,叶轮进口和出口处的回流现象加剧,空泡尾迹区产生了与叶轮旋转方向相同的漩涡;空化严重阶段,空化对流动的影响已超过了小流量工况本身的不稳定性以及动静干涉作用;小流量下由于逆压梯度较大,叶片工作面易出现流动分离,因此压力脉动最大幅值位于叶轮出口监测点处。4.本文提出一种在离心泵叶轮后盖板布置小叶片抑制空化的新方法。小叶片是在原型叶片的基础上,减厚降高设计的,与原叶片数量相同,呈交错布置。分析发现:小叶片能够降低叶轮内湍动能强度和空泡体积,优化流场结构,从而提高低比转速离心泵的空化性能。在此基础上,展开了对叶轮后盖板加小叶片控制空化的反问题研究,包括小叶片位置、长度和宽度系数。通过非定常数值计算,从压力、流线分布、Q分布云图、空泡体积及其增长速率、压力脉动主频幅值等角度较为全面的分析了小叶片各参数变化对离心泵空化性能的影响及其抑制空化效果。研究结果表明:不同位置、长度、宽度的小叶片对离心泵扬程基本无影响,但可适当提升各流量工况下的效率值;小叶片均可不同程度的提高空化断裂扬程;有效限制叶轮内低压区面积扩大,缩小Q正值区域并降低了Q分布的绝对值;缩减空泡体积但会增加比原型更快的增长速率,对空化具有抑制效果的同时还可大幅降低叶轮和蜗壳内各监测点的压力主频幅值。小叶片实现空化控制效果的机理可解释为:小叶片类似于分流叶片对流体做功,其导流、引流和分流作用能够有效减少叶片背面上的流动分离,抑制了压力面空泡的发生,并对吸力面空泡产生扰动,削弱了叶片背面的漩涡强度,降低了能量耗散和湍流流动损失,因此对空化产生了一定的抑制作用,一定程度上改善了离心泵的抗空化性能。最终得到了具有较好抑制效果的小叶片无量纲几何参数,即小叶片位置位于叶轮半径35%处的轴面流线中心处,长度系数为0.5,宽度系数为0.5。

郭韵恬[8](2019)在《基于番茄皮渣膳食纤维的绿色保鲜包装薄膜的研究》文中进行了进一步梳理近年来,由于塑料包装造成的资源压力及其废弃物产生的环境污染日益严重,绿色包装材料的开发越来越受到重视。天然高分子材料以其原料来源广泛、安全无毒且零废弃等特点,成为食品、药品包装领域的研究热点。但其也因具有机械强度低、耐候性差等缺点,限制了其在包装领域的广泛应用。因而需以应用为导向,对天然高分子材料的功能化改性及其机理展开研究。本文一方面从番茄皮渣中分离提取可溶性膳食纤维(TSDF)和不溶性膳食纤维(TIDF),并提出对TIDF酸解改性制备微晶膳食纤维(TMCC)的方法,旨在研制一种新型来源的,可用于天然高分子薄膜性能优化的微晶纤维素材料。另一方面,本文创新性地以壳聚糖(CS)和TSDF为基材,TMCC为添加剂制备绿色包装薄膜,系统探讨TMCC和薄膜基体间的作用机理,并利用正交、响应面等统计学方法优化薄膜的配方与性能,旨在开发番茄皮渣膳食纤维在绿色包装领域的新型应用技术路线,同时为同类膳食纤维的改性和应用研究提供参考。本文进行的主要研究工作和结论如下:(1)以番茄皮渣为原料,采用超声波-碱法制备TIDF和TSDF。红外分析表明TIDF的主要成分为β-构型纤维素,其粒径分布集中且中位径较大(249.75μm)。而TSDF中含有α-糖醛酸、呋喃糖等多种糖类,其中位径较小(186.87μm)且粒径分布较为分散。TIDF和TSDF形貌呈块状至片层状,TIDF表面粗糙且出现分丝帚化现象,而TSDF结晶较有序,表面较平整。正交分析得到提取最优工艺条件为:料液比1:25 g:mL、NaOH浓度5%wt、反应时间50min和反应温度60 oC,此条件下TSDF得率为25.93%,TIDF得率为59.46%。(2)以CS、TSDF、TIDF为原料,甘油为增塑剂制备壳聚糖-膳食纤维复合膜(CS-TDF),响应面优化设计得到复合膜的最优配比为:TSDF浓度1.6%wt,CS浓度4.1%wt,TIDF添加量21%wt,甘油添加量10%wt。表征分析结果说明复合膜的结晶结构符合半结晶聚合物的特征,各组分共混成膜的过程中因氢键作用,使得CS分子的排列规整度提高,复合膜的结晶度增加。(3)利用超声波协同TIDF脱色和酸解制备TMCC。结果表明,超声波通过空化机制提升了TIDF的脱色效果和TMCC的得率。TMCC制备最优工艺参数为:盐酸浓度8%wt,超声功率306 w,反应温度82 oC,反应时间62 min,在此条件下TMCC得率为55.07%。表征分析可知酸解作用仅针对TIDF无定形区的溶解和分子链的水解,TMCC形貌呈5070μm的短粗棒状,其表面粗糙并伴随分丝纵裂现象。(4)将TMCC加入CS与TSDF混合膜液中制备壳聚糖-微晶纤维复合膜(CS-TMCC膜)。表征结果说明,TMCC在膜基体中起到异相成核的作用,二者相容性良好,且材料的结晶度增加。包装性能分析结果说明:TMCC的加入显着提高了复合膜的力学性能、对膜的阻隔性能和热封性能具有一定的提升作用,TMCC添加量为7%时,材料的综合性能最佳。吸湿机理分析表明,B.E.T模型和G.A.B模型分别良好拟合了水分活度(aw=00.35)和水分活度(aw=00.9)范围内复合膜的吸湿行为。阻隔机理分析表明,复合膜透氧率与环境温度之间呈指数关系,TMCC添加量为7%时,材料透氧活化能最高(20.527kJ/mol);透湿率则受到环境温、湿度的交互作用影响,经二次通用旋转组合设计得到了三者之间的二次函数关系。热封性能研究结果得到复合膜最佳热封工艺为:热封温度150 o C,热封压力0.4MPa,热封时间5 s。(5)考察CS-TMCC膜对樱桃、双孢菇的保鲜效果;同时通过对SD大鼠进行经口毒性测试,初步研究CS-TMCC膜的生物安全性。保鲜效果研究表明,相较于普通PE膜,CS-TMCC膜有效控制了樱桃、双孢菇贮藏过程中水分的散失、微生物的滋生、营养成分的分解和品质的下降,对樱桃、双孢菇具有良好的保鲜效果。安全性研究结果表明,CS-TMCC膜具有良好的生物安全性。SD大鼠经CS-TMCC膜及其主要组分灌胃14天内,均未出现毒性反应。同时,CS-TMCC膜中的膳食纤维因具有较强的持水力和膨胀力,能降低大鼠的进食量,控制大鼠的体重增长,同时也使得大鼠粪便中的含水量增加。本文的研究成果为食品废渣来源膳食纤维的功能化改性和利用提供了具有参考价值的理论方法和可靠数据,对于提高天然高分子材料的综合性能,拓展其在包装领域的广泛应用具有一定的促进作用。

马浩原[9](2019)在《燃料喷射系统空化流动特性可视化表征与模拟研究》文中研究指明在内燃机中采用高压共轨燃料喷射系统实现燃料供应的精确控制,是满足日益严苛的排放法规要求和能效提升的有效手段之一。但随着喷射压力的逐步提高,液体燃料快速降压带来的空化问题也随之变得不容忽视,空化不仅会造成空蚀而影响动力元器件的可靠性和寿命,还会对系统流通能力造成影响,降低燃料喷射系统的性能,因此高压共轨燃料喷射系统中的空化流动机理的探究与问题的缓解,对燃料喷射系统高可靠性和高一致性的能力提升有重要研究意义,也是燃料喷射系统向高参数发展过程中不可忽视的核心问题。为了获取燃料喷射系统中的空化流动的演化规律,本文首先基于相似原理以及柴油机高压共轨电控喷油器内部流道的流动特征,设计了二维“三明治”结构的可视化观测模型,建立了能够捕捉到相似空化流动演变特征的可视化实验台;并采用高速摄影设备及数据图像方法对特定的复杂流道进行了实验研究,同时也利用数值模拟方法对模型流道的流动规律进行了对比校验。其次,通过对可视化实验结果解析,结合空化区域与关键密封区域相分离的工程优化思路,本文设计了一种具有内收特征的新型控制阀结构,并通过可视化实验和数值模拟方法对新型的内收结构和传统结构进行了对比分析。同时,论文研究了空化对于喷油器流通能力的影响,以方形截面喷孔为研究对象,利用三维CFD数值模拟结合实验验证,研究了不同长径比喷孔结构中空化流动对流量特性影响的规律,着重探究了收缩系数Cc的变化规律和影响因素。最后,为了探索通过无损信号检测(非透明模型可视化实验)实时获取燃料喷射系统中的空化流动状态的可行性,本文选取了空化云脱落这一特性进行研究,通过高速摄像可视化观测结合后期图像处理方法,初步得出了空化云脱落的变化规律和分布特性。论文的研究工作可获得以下结论:1.基于相似原理设计搭建的可视化实验台可以很好地捕捉到空化流动特征,并且能够真实反映燃料喷射系统复杂流道下的空化流动规律;2.控制阀的内收结构设计可降低密封面附近的空化强度,是可行的优化思路;3.对于高压共轨喷油器存在一种最优喷孔长径比使得空化流动状态下仍然保持较高的流通能力;空化是影响喷孔流量系数变化的主要因素;喷孔的收缩系数Cc的变化规律与空化流动状态有关;4.燃料喷射系统中空化流动的空化云脱落的演变规律呈现出一定频率分布特征,因此可以用间接测量的方法进行检测。

朱小龙[10](2019)在《泡沫与矿尘作用机理及高效降尘技术研究》文中研究指明矿井粉尘不仅会造成爆炸事故,而且会引起施工人员的尘肺病,对施工人员的健康和安全够成了重大威胁。随着我国煤炭开采强度不断提高,迫切需要进一步提升矿井粉尘防治技术的水平。泡沫降尘技术具有湿润性好、覆盖面积大、耗水量低、降尘效果好等优势,近年来在部分掘进工作面取得了良好的效果。然而,在风量大、断面小、水压低的掘进工作面,现有泡沫降尘设备降尘效果不佳,甚至难以正常工作。其原因一方面是现有降尘泡沫遇疏水性粉尘易破裂,持续抑制能力不足;另一方面是现有泡沫降尘设备中发泡剂添加器、发泡器、喷头等部件的阻力过大,泡沫射流难以在风流影响下完全覆盖尘源。为解决上述问题,实现降尘发泡剂和降尘设备两方面性能的提升缺一不可。本论文采用理论分析、实验证明、数值模拟分析、现场工业化实验相结合的研究方法,较深入研究了泡沫在降尘过程中的作用机理与高效泡沫降尘技术,取得的主要成果和结论如下:通过改进发泡剂成分,大幅提高了泡沫捕获高度疏水性粉尘后的稳定性,并通过现场实验证实改善发泡剂成分后明显提高了降尘效果。利用Sheludko液膜仪研究了粉尘颗粒接触对泡沫液膜排液过程的作用关系,得到了粉尘表面湿润特性对降尘泡沫稳定性的影响规律,证实高度疏水性粉尘(前进接触角大于90°)会引起泡沫的瞬间破裂。基于颗粒周围的液膜弯曲形态,得到了矿尘颗粒周围液膜内的拉普拉斯压力分布,揭示了不同类型颗粒影响液膜排液过程的内在的动力学机理。通过向现有发泡剂中添加微量正辛醇,大幅提高了泡沫捕获高度疏水性粉尘后的稳定性。通过发泡器实验和现场降尘实验证明在矿用发泡剂中添加0.001 wt%正辛醇后,泡沫生成量和降尘效率均会发生明显提升。首次将空化射流泵同时作为发泡剂添加器和流量计进行使用,不仅实现了高精度发泡剂添加,而且使压力损失由原来的60%下降至20%。通过实验和数值模拟,得出了射流泵内的湍流和局部低压对空化现象发展的影响规律。提出的新型空化射流泵结构实现了局部低压区与局部强湍流区的重合,促进了空化现象发生,并得出了指导设计的经验曲线。在流量比例低于1.4%时,空化临界压力比高达0.8。此外,通过实验证明空化射流泵的吸液流量比低于4%时,可发挥流量计的功能并具有可靠的测量精度。此研究对于降尘设备减阻、节省空间、使用安全及成本控制等方面均具有重要意义。改进了直立式发泡器,实现了低阻高效发泡。改进的直立式发泡器将传统发泡器中水平流动方向上的气、液混合过程转变为自下而上的流动方向,使得重力对气、液混合过程的负面效应转化为促进效应。当气-液流量比低于临界值时,至少有84.5%的空气被分散在液相中用于发泡,比相同工况状态下的水平螺旋网发泡器提高27.4%。直立式发泡器的内部流动横截面积大且扰流结构阻力小,使得新型发泡器的发泡能力比原有发泡器明显提升并且压力损失大幅下降,不超过0.08MPa。不仅为高效降尘打下了基础也使其在降尘系统内的兼容性得到提升。利用此发泡器还证实矿用发泡剂中加入0.001 wt%的正辛醇后,发泡流量明显提升。开发了新型泡沫喷头,实现了低损耗、高冲击力泡沫喷射。通过对喷头内部流场的数值模拟分析,发现喷头结构缺陷引起的局部湍流以及泡沫射流卷吸周围的空气是引起射流破碎、变形的主要原因。利用3D打印技术设计并制造了符合泡沫流动特性的降尘泡沫喷头。新型泡沫喷头完全避免了横截面积突变和导流体的阻挡,使得泡沫射流在连续性、稳定性、均匀度、泡沫损失率等多个方面均展现出比现有喷头更加优良的性能。单个喷头提供的泡沫覆盖面积为0.4×1.6 m,泡沫射流能在局部风速达到7m/s时不发生偏转,喷头内泡沫损失率降低至15%以下,为高效降尘奠定了基础。开发了新型低损泡沫降尘技术,在实验室构建了模拟降尘测试系统。模拟降尘测试系统在一定程度上能预测某降尘技术在现场可能遇到的情况,且能定量测试降尘技术在极限条件下的工作性能。新型泡沫降尘系统仅需0.87MPa的水入口压力就能在大风量巷道中(560–570 m3/min)实现高效降尘。这使得泡沫降尘技术可应用于更广泛的粉尘污染地点。在贵州省大湾煤矿120702轨道巷掘进工作面进行了新型泡沫降尘技术的工业性实验,此矿井具有产尘量大、断面小、风量大、水压低的典型特点。在掘进工作面现场,全尘的降尘效率达到86.8%,在长时间跨度内呼吸性粉尘的时间评价浓度被降低至3.9–5.7mg/m3。经过对比发现矿用发泡剂中加入0.001 wt%的正辛醇后,泡沫的降尘效率明显提高。该论文有图86幅,表32个,参考文献137篇。

二、关于空化相似定律的讨论(英文)(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、关于空化相似定律的讨论(英文)(论文提纲范文)

(1)通气空腔两相流动及其减阻增稳效应研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
符号表
第1章 引言
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 通气减阻方法
        1.2.2 二维空腔势流理论
        1.2.3 通气空腔两相流体动力学研究现状
        1.2.4 通气减阻机理研究现状
        1.2.5 船模高速纵向失稳研究现状
    1.3 目前研究中存在的问题
    1.4 研究目标和内容
第2章 实验和数值模拟方法
    2.1 平板通气水洞实验和数值模拟
        2.1.1 平板通气水洞实验
        2.1.2 平板通气水洞数值模拟
        2.1.3 数值模拟方法验证
    2.2 船模拖曳水池实验和数值模拟
        2.2.1 船模拖曳水池实验
        2.2.2 船模拖曳水池数值模拟
        2.2.3 数值模拟方法验证
    2.3 本章小结
第3章 平板通气空腔两相流动及其减阻机理
    3.1 通气空腔两相流动特征
        3.1.1 空腔形成及其演化特征
        3.1.2 空腔流型分布特征及其形成机理
    3.2 通气空腔减阻机理
        3.2.1 边界层解析方程
        3.2.2 边界层速度分布
        3.2.3 边界层密度和粘度分布
        3.2.4 壁面剪切应力分布特征及其半经验预测模型
    3.3 本章小结
第4章 船模通气空腔两相流动及减阻效应
    4.1 通气空腔两相流动特征
        4.1.1 空腔流型特征
        4.1.2 空腔闭合和脱落特征分析
        4.1.3 空腔拓扑特征及其形成转变机理分析
    4.2 通气空腔气量需求分析
        4.2.1 空腔生长曲线量化分析
        4.2.2 空腔气量需求相关性分析
    4.3 船模减阻效果及能耗节省分析
        4.3.1 船模净减阻特征
        4.3.2 船模能耗节省分析
    4.4 本章小结
第5章 通气空腔对船模纵向运动失稳的抑制作用
    5.1 船模固有的水动力特征
    5.2 通气空腔对船模海豚运动的抑制特征
    5.3 船模纵向增稳机理
    5.4 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 本文总结
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
作者简历

(2)超声辅助脉冲激光水下加工工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 论文研究背景和意义
    §1.2 激光加工研究现状
    §1.3 水辅助激光加工研究现状
        §1.3.1 水下激光加工
        §1.3.2 水射流激光加工
        §1.3.3 水导激光加工
    §1.4 超声辅助激光加工研究现状
        §1.4.1 超声辅助激光空气中加工
        §1.4.2 超声辅助激光水环境中加工
    §1.5 存在的问题
    §1.6 本文主要研究内容和组织结构
        §1.6.1 主要研究内容
        §1.6.2 本文的组织结构
第二章 超声辅助水下脉冲激光加工多物理场作用研究
    §2.1 引言
    §2.2 激光与工件的相互作用
    §2.3 超声波对水的驱动作用
    §2.4 水对材料的冷却作用
    §2.5 石英玻璃和水层对激光束的干涉作用
        §2.5.1 水层对激光反射和吸收
        §2.5.2 石英玻璃和水层对激光折射
    §2.6 等离体屏蔽效应与冲击作用
        §2.6.1 等离子体产生
        §2.6.2 等离子体屏蔽效应
        §2.6.3 等离子体冲击作用
    §2.7 空化气泡对激光束的干涉与冲击作用
        §2.7.1 空化气泡对激光束的干涉作用
        §2.7.2 空化气泡对工件材料的冲击作用
    §2.8 超声振动对熔池的影响作用
        §2.8.1 固/液相变界面追踪
        §2.8.2 液/气相变界面追踪
        §2.8.3 作用力及热源模型
        §2.8.4 计算模型及边界条件
        §2.8.5 计算结果分析
    §2.9 本章小结
第三章 超声辅助水下脉冲激光加工温度场与材料去除研究
    §3.1 引言
    §3.2 温度场与去除模型建立
        §3.2.1 高频率脉冲激光加工示意图
        §3.2.2 控制方程
        §3.2.3 初始条件和边界条件
        §3.2.4 材料的物理性质
        §3.2.5 网格剖分
        §3.2.6 方程求解
    §3.3 实验设计
        §3.3.1 实验设备及材料
        §3.3.2 实验方案
    §3.4 结果与讨论
        §3.4.1 材料内部温度场及去除演变分析
        §3.4.2 仿真结果验证
        §3.4.3 超声功率对材料内部温度场和材料去除分析
        §3.4.4 水层厚度对材料内部温度场和材料去除分析
        §3.4.5 空化气泡干扰系数对材料内部温度场和材料去除分析
    §3.5 本章小结
第四章 超声辅助水下脉冲激光加工微裂纹研究
    §4.1 引言
    §4.2 实验系统
    §4.3 模型建立
        §4.3.1 温度场求解
        §4.3.2 热应力求解
    §4.4 结果与讨论
        §4.4.1 超声功率对裂纹形成的影响分析
        §4.4.2 水层厚度对裂纹形成的影响分析
        §4.4.3 空化气泡干扰系数对裂纹形成的影响分析
    §4.5 本章小结
第五章 超声辅助水下脉冲激光加工工艺参数优化研究
    §5.1 引言
    §5.2 正交设计实验制备及实验方法
    §5.3 结果与讨论
        §5.3.1 实验结果的极差分析
        §5.3.2 实验结果的方差分析
        §5.3.3 加工的最优方案
    §5.4 最佳工艺参数实验验证
        §5.4.1 每种指标对应的最优工艺参数实验验证
        §5.4.2 四种指标综合权衡的最优工艺参数实验验证
        §5.4.3 空化气泡影响重要性验证
    §5.5 超声辅助水下脉冲激光加工机理分析
    §5.6 本章小结
第六章 总结及展望
    §6.1 总结
    §6.2 创新点
    §6.3 展望
参考文献
致谢
博士研究生阶段主要研究成果

(3)影响外啮合齿轮泵极限转速的因素及其产生危害的防治措施(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 齿轮泵概述
    1.2 研究背景和意义
    1.3 齿轮泵极限转速的研究方法及研究现状
        1.3.1 齿轮泵的研究方法
        1.3.2 齿轮泵极限转速研究现状
    1.4 研究思路和研究内容
第二章 齿轮泵数值计算基础及仿真模型建立
    2.1 极限转速的定义
    2.2 数值模拟基础
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 空化模型
    2.3 CFD仿真模型
        2.3.1 模型网格划分
        2.3.2 边界条件设置
        2.3.3 网格无关性验证
第三章 影响齿轮泵极限转速的因素
    3.1 吸油压力对齿轮泵极限转速的影响
        3.1.1 不同吸油压力下齿轮泵内部流场的变化
        3.1.2 不同吸油压力下齿轮泵的极限转速对比
        3.1.3 不同吸油压力下齿轮泵输出流量品质对比
    3.2 工作压力对齿轮泵极限转速的影响
        3.2.1 不同工作压力下齿轮泵内部流场的变化
        3.2.2 不同工作压力下齿轮泵的极限转速对比
    3.3 吸油口尺寸对齿轮泵极限转速的影响
        3.3.1 吸油口尺寸不同时齿轮泵内部流场的变化
        3.3.2 吸油口尺寸不同时齿轮泵的极限转速对比
        3.3.3 吸油口尺寸对入口流量特性的影响
    3.4 油温对齿轮泵极限转速的影响
        3.4.1 温度不同时齿轮泵内部流场变化
        3.4.2 温度不同时齿轮泵的极限转速对比
        3.4.3 不同油液温度对齿轮泵容积效率的影响
    3.5 油液含气率不同对齿轮泵极限转速的影响
        3.5.1 油液不同含气率时齿轮泵内部流场变化
        3.5.2 油液不同含气率时齿轮泵极限转速对比
        3.5.3 油液不同含气率对泵空化特性的影响
    3.6 本章小结
第四章 高转速齿轮泵噪声分析及防治措施
    4.1 流动噪声分析方法
    4.2 外啮合齿轮泵流动噪声计算理论基础
        4.2.1 CFD计算模型基础
        4.2.2 声学计算模型
    4.3 计算结果对比分析
        4.3.1 Lighthill中的声源时域分析
        4.3.2 频域分析
        4.3.3 声压分析
    4.4 提高吸油压力对齿轮泵噪声的影响
    4.5 本章小结
第五章 改善高转速齿轮泵的空化问题
    5.1 空化的理论
        5.1.1 空化数的意义
        5.1.2 空化产生的机理
    5.2 改变齿形对齿轮泵空化性能的影响
        5.2.1 新型齿轮泵的设计原理
        5.2.2 新型齿轮泵的空化特性分析
        5.2.3 出口流量特性分析
        5.2.4 容积效率特性分析
    5.3 本章小结
总结与展望
    一、主要结论
    二、论文展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

(4)超声波处置沥青的流变学响应及机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外相关研究现状及发展趋势
        1.2.1 沥青的组成与结构
        1.2.2 超声波技术在石油产品降黏中的作用
        1.2.3 超声波对沥青的作用
        1.2.4 研究现状总结
    1.3 主要研究内容
    1.4 技术路线
2 超声处置沥青施工期高温黏度影响规律
    2.1 试验概况
        2.1.1 试验方案
        2.1.2 原材料
        2.1.3 试验仪器与设备
    2.2 不同处置条件下的试件制备方法
    2.3 试验结果分析
        2.3.1 处置温度对90号沥青黏度的影响
        2.3.2 处置时间对90号沥青黏度的影响
        2.3.3 处置温度对70号沥青黏度的影响
        2.3.4 处置时间对70号沥青黏度的影响
    2.4 降黏时效性分析
    2.5 降黏幅度分析与方差分析
        2.5.1 降黏幅度箱线图
        2.5.2 方差分析
    2.6 本章小结
3 超声处置对沥青服役期性能影响
    3.1 沥青材料的流动特性
    3.2 超声波对沥青经验性指标的影响
        3.2.1 超声波对沥青针入度的影响
        3.2.2 超声波对沥青软化点的影响
        3.2.3 超声波对沥青延度的影响
    3.3 超声波对沥青感温性的影响
    3.4 超声处置沥青的动态力学性能
        3.4.1 动态剪切流变试验
        3.4.2 弯曲梁流变试验
    3.5 超声波对沥青老化行为的影响
        3.5.1 常规指标
        3.5.2 动态剪切流变试验
        3.5.3 弯曲梁流变实验
    3.6 本章小结
4 超声处置对沥青宏观性能的影响机理及验证
    4.1 超声波的基本原理与应用
        4.1.1 超声波的基本原理
        4.1.2 超声波技术的应用
    4.2 超声波处置对石油产品的理化效应
        4.2.1 机械效应
        4.2.2 空化效应
        4.2.3 热效应
        4.2.4 化学效应
    4.3 超声理化效应对沥青内在作用假说
    4.4 超声处置对沥青内在作用的验证
        4.4.1 显微镜下超声处置沥青的微观结构
        4.4.2 四组分分析
    4.5 超声处置后沥青流变性能变化的微观解释
    4.6 本章小结
结论
文献
附录-降黏分析R语言逻辑代码
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
硕士学位论文修改情况确认表

(5)超声在酶促降解几丁质过程中的作用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词
第一章 绪论
    1.1 几丁质及其降解产物的研究概述
        1.1.1 几丁质的研究概述
        1.1.2 几丁质降解产物的研究概述
    1.2 几丁质酶的研究概述
        1.2.1 几丁质酶的来源及分类
        1.2.2 几丁质酶的结构
        1.2.3 几丁质酶在降解几丁质方面的应用
    1.3 超声在酶促反应中的应用研究进展
        1.3.1 超声在酶促反应中对酶的影响
        1.3.2 超声在酶促反应中对底物的影响
        1.3.3 超声在酶促反应中对传质过程的影响
    1.4 本论文的立题背景、研究意义、研究内容及技术路线
        1.4.1 立题背景和研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第二章 超声对几丁质的酶促降解效率的影响
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 样品制备
        2.2.2 酶解反应
        2.2.3 声酶解反应
        2.2.4 酶促降解反应动力学
        2.2.5 酶促降解反应热力学
        2.2.6 特性粘度和粘度平均分子量(M_v)
        2.2.7 数据处理与分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 超声作用条件对几丁质酶解效率的影响
        2.3.2 超声对酶促降解反应动力学的影响
        2.3.3 超声对酶促降解反应热力学参数的影响
        2.3.4 特性粘度和粘度平均分子量M_v
    2.4 本章小结
第三章 超声对几丁质酶性质及结构的影响
    3.1 实验材料与仪器
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 样品制备
        3.2.2 几丁质酶活性的测定
        3.2.3 超声处理几丁质酶
        3.2.4 几丁质酶的酶动力学研究
        3.2.5 几丁质酶的金属离子耐受性
        3.2.6 几丁质酶的结构测定
        3.2.7 数据处理与分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 超声作用条件对几丁质酶活性的影响
        3.3.2 超声对几丁质酶的酶动力学的影响
        3.3.3 超声对几丁质酶金属离子耐受性的影响
        3.3.4 超声对几丁质酶结构的影响
    3.4 本章小结
第四章 超声对几丁质酶与几丁质之间结合力的影响
    4.1 实验材料与仪器
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 样品制备
        4.2.2 AFM探针修饰
        4.2.3 AFM力谱测定
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 典型力-距离曲线
        4.3.2 超声对几丁质酶和几丁质相互作用力的影响
        4.3.3 不同处理时间对几丁质酶和几丁质相互作用力的影响
    4.4 本章小结
第五章 超声在几丁质酶解过程中对其结构和性质的影响
    5.1 实验材料与仪器
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验仪器
    5.2 实验方法
        5.2.1 样品制备
        5.2.2 结构特性
        5.2.3 理化特性
        5.2.4 流变特性
        5.2.5 数据处理与分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 结构特性
        5.3.2 理化特性
        5.3.3 流变特性
    5.4 本章小结
第六章 声酶解对几丁质吸附刚果红的影响
    6.1 实验材料与仪器
        6.1.1 实验材料
        6.1.2 实验仪器
    6.2 实验方法
        6.2.1 样品制备
        6.2.2 刚果红吸附实验
        6.2.3 几丁质对刚果红的吸附等温线
        6.2.4 几丁质对刚果红的吸附动力学
        6.2.5 几丁质吸附热力学参数
        6.2.6 模型拟合系数
        6.2.7 几丁质样品表征
        6.2.8 数据处理与分析
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 不同刚果红初始浓度和几丁质用量对其吸附能力的影响
        6.3.2 吸附等温线
        6.3.3 吸附动力学
        6.3.4 吸附热力学
        6.3.5 几丁质样品的表征
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简介
在学期间取得的科研成果
致谢

(6)高速水润滑螺旋槽轴承动态特性分析与试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 螺旋槽轴承结构
        1.2.2 流体动压润滑理论建模
        1.2.3 螺旋槽轴承试验研究
    1.3 有待解决的问题
    1.4 论文主要研究内容
第二章 高速水润滑螺旋槽推力轴承静动态建模
    2.1 概述
    2.2 轴承结构与坐标系
    2.3 控制方程
        2.3.1 液相静动态广义雷诺方程
        2.3.2 液相能量方程
        2.3.3 空泡体积分数输运方程
        2.3.4 单个空泡运动方程
    2.4 静动态特性参数
    2.5 数值求解方法
    2.6 本章小结
第三章 高速水润滑螺旋槽推力轴承性能测试装置研制
    3.1 概述
    3.2 测试装置
    3.3 被测轴承
    3.4 测试方法
    3.5 本章小结
第四章 空化和离心效应对开式水润滑螺旋槽推力轴承特性影响研究
    4.1 概述
    4.2 开式泵入水润滑螺旋槽推力轴承空化和离心效应研究
        4.2.1 空化和离心效应对静态特性的影响
        4.2.2 空化和离心效应对动态特性的影响
    4.3 开式泵出水润滑螺旋槽推力轴承空化和离心效应研究
        4.3.1 空化和离心效应对静态特性的影响
        4.3.2 空化和离心效应对动态特性的影响
    4.4 本章小结
第五章 两类典型的闭式高速水润滑螺旋槽推力轴承特性对比研究
    5.1 概述
    5.2 闭式泵入、泵出螺旋槽推力轴承静态特性对比分析
        5.2.1 两类轴承静态特性随工况参数的变化
        5.2.2 两类轴承静态特性随结构参数的变化
    5.3 闭式泵入、泵出螺旋槽推力轴承动态特性对比分析
        5.3.1 两类轴承动态特性随工况参数的变化
        5.3.2 两类轴承动态特性随结构参数的变化
    5.4 本章小结
第六章 高速水润滑螺旋槽径向轴承静动态建模与特性分析
    6.1 概述
    6.2 轴承结构与坐标系
    6.3 控制方程
        6.3.1 液相静动态广义雷诺方程
        6.3.2 液相能量方程
        6.3.3 空泡体积分数输运方程
        6.3.4 单个空泡运动方程
    6.4 静动态特性参数
    6.5 数值求解方法
    6.6 轴承润滑模型试验验证
    6.7 螺旋槽径向轴承静动态特性分析
        6.7.1 静态特性
        6.7.2 动态特性
    6.8 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
附录Ⅰ 螺旋槽推力轴承质量流量系数
附录Ⅱ 螺旋槽径向轴承质量流量系数
攻读博士学位期间取得的成果

(7)后盖板小叶片对离心泵空化特性的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号说明
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 空化研究现状
        1.2.1 空化类型
        1.2.2 翼型空化流动研究进展
        1.2.3 泵空化流动研究进展
    1.3 空化控制方法及成果
    1.4 本文的研究内容
第2章 离心泵空化数值计算方法
    2.1 流动基本方程
        2.1.1 连续性方程
        2.1.2 动量方程
        2.1.3 能量方程
    2.2 湍流数值模拟方法
        2.2.1 直接数值模拟
        2.2.2 大涡模拟
        2.2.3 雷诺时均法
    2.3 湍流模型
        2.3.1 标准k-ε湍流模型
        2.3.2 RNGk-ε湍流模型
        2.3.3 标准k-ω湍流模型
        2.3.4 SSTk-ω湍流模型
        2.3.5 修正的SSTk-ω湍流模型
    2.4 空化模型
        2.4.1 Kunz空化模型
        2.4.2 Schnerr-Sauer空化模型
        2.4.3 Singhal空化模型
        2.4.4 Zwart-Gerber-Belamri空化模型
    2.5 本章总结
第3章 空化数值模拟及试验验证
    3.1 几何模型及网格划分
        3.1.1 几何模型
        3.1.2 网格划分
        3.1.3 网格无关性验证
    3.2 边界条件设置
    3.3 试验装置
    3.4 外特性性能试验
        3.4.1 试验步骤
        3.4.2 结果验证
    3.5 空化性能试验
        3.5.1 试验步骤
        3.5.2 空化试验结果验证
    3.6 小流量下离心泵空化性能分析
        3.6.1 离心泵内流特性分析
        3.6.2 离心泵内部空化发展
        3.6.3 叶轮内空泡形态随时间变化
        3.6.4 压力脉动频域变化
        3.6.5 叶轮内及隔舌处压力幅值分析
    3.7 本章总结
第4章 离心泵叶轮后盖板布置小叶片抑制空化
    4.1 概述
    4.2 空化控制方案
    4.3 离心泵叶轮后盖板布置小叶片空化控制研究
        4.3.1 对湍动能分布的影响
        4.3.2 对空泡体积的影响
        4.3.3 对内部流动瞬态特性的影响
    4.4 小叶片位置参数设计
        4.4.1 小叶片基本参数
        4.4.2 对绝对压力分布的影响
        4.4.3 对流场结构的影响
        4.4.4 对空泡体积的影响
        4.4.5 对内部流动瞬态特性的影响
    4.5 本章小结
第5章 叶轮后盖板加小叶片空化控制的反问题研究
    5.1 小叶片长度参数设计
        5.1.1 小叶片长度对外特性的影响
        5.1.2 对压力及流线的影响
        5.1.3 对涡旋结构的影响
        5.1.4 对空泡体积的影响
        5.1.5 对内部流动瞬态特性的影响
    5.2 小叶片宽度参数设计
        5.2.1 小叶片宽度对外特性的影响
        5.2.2 对压力及流线的影响
        5.2.3 对涡旋结构的影响
        5.2.4 对空泡体积的影响
        5.2.5 对内部流动瞬态特性的影响
    5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的论文及科研成果

(8)基于番茄皮渣膳食纤维的绿色保鲜包装薄膜的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩写符号说明
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 天然高分子绿色包装材料的研究进展
        1.2.1 天然高分子绿色包装材料的定义与特点
        1.2.2 天然高分子绿色包装材料的组成与分类
        1.2.3 壳聚糖绿色包装材料的研究现状
    1.3 膳食纤维的研究现状
        1.3.1 膳食纤维的定义
        1.3.2 膳食纤维的分类与组成
        1.3.3 膳食纤维的制备与改性
        1.3.4 膳食纤维在绿色包装材料中的应用
    1.4 番茄皮渣膳食纤维的研究现状
        1.4.1 我国番茄皮渣加工利用现状
        1.4.2 番茄皮渣膳食纤维的研究现状
        1.4.3 番茄皮渣在绿色包装材料中的应用研究
    1.5 研究目的与意义
    1.6 研究内容与技术路线
第二章 TIDF、TSDF的制备、表征与工艺优化
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 实验步骤
        2.2.4 表征与检测
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单因素试验结果与讨论
        2.3.2 正交实验结果与讨论
        2.3.3 TIDF和 TSDF的红外光谱分析
        2.3.4 TIDF和 TSDF的粒径分析
        2.3.5 TSDF和 TIDF的 SEM表征
        2.3.6 TSDF和 TIDF的理化性质
    2.4 本章小结
第三章 CS-TDF复合膜的制备、表征与配方优化
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 实验步骤
        3.2.4 表征与检测
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 CS-TDF复合膜制备单因素实验结果与讨论
        3.3.2 CS-TDF复合膜制备响应面实验结果与讨论
        3.3.3 CS-TDF复合膜的FTIR分析
        3.3.4 CS-TDF复合膜的XRD分析
        3.3.5 CS-TDF复合膜的热重分析
    3.4 本章小结
第四章 超声辅助TMCC的制备、表征与工艺优化
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 实验步骤
        4.2.4 表征与检测
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 超声辅助脱色机理与结果讨论
        4.3.2 TMCC制备单因素实验结果与讨论
        4.3.3 TMCC制备响应面实验结果与讨论
        4.3.4 TMCC的 FTIR表征结果与分析
        4.3.5 TMCC热重表征结果与分析
        4.3.6 TMCC的 SEM表征结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 CS-TMCC复合膜的包装性能和机理研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验设备
        5.2.3 实验步骤
        5.2.4 表征与检测
    5.3 结果与分析
        5.3.1 CS-TMCC复合膜的FTIR分析
        5.3.2 CS-TMCC复合膜的XRD分析
        5.3.3 CS-TMCC复合膜的SEM分析
        5.3.4 CS-TMCC复合膜的吸湿特性和机理分析
        5.3.5 CS-TMCC复合膜的力学性能分析
        5.3.6 CS-TMCC复合膜的阻隔性能及其机理分析
        5.3.7 CS-TMCC复合膜的热封性能及其工艺参数优化
    5.4 本章小结
第六章 CS-TMCC复合膜的保鲜性能和安全性初探
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 实验设备
        6.2.3 保鲜实验材料准备与检测
        6.2.4 安全性实验动物准备与检测
    6.3 结果与分析
        6.3.1 CS-TMCC复合膜对黄樱桃的保鲜效果分析
        6.3.2 CS-TMCC复合膜对双孢菇的保鲜效果分析
        6.3.3 CS-TMCC复合膜的安全性分析
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 全文总结
    7.2 本文创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢

(9)燃料喷射系统空化流动特性可视化表征与模拟研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 空化流动简介
    1.3 燃料喷射系统空化流动研究现状
        1.3.1 燃料喷射系统空化损伤相关研究现状
        1.3.2 燃料喷射系统空化流动特性研究现状
    1.4 燃料喷射系统空化流动数值计算模型
        1.4.1 CFD数值计算方法
        1.4.2 湍流数值模拟方法
        1.4.3 空化模拟模型
    1.5 本文主要研究内容
第二章 燃料喷射系统空化流动可视化实验
    2.1 流体力学相似原理
    2.2 燃料喷射系统空化流动可视化实验台系统设计
        2.2.1 整体系统设计
        2.2.2 供油系统
        2.2.3 可视化流道模型
        2.2.4 光路及数据图像采集系统
    2.3 可视化实验结果及分析
        2.3.1 实验过程
        2.3.2 可视化实验拍摄图像
    2.4 可视化实验结果验证
    2.5 本章小结
第三章 喷油器控制阀流道空化流动特性分析及结构优化
    3.1 喷油器控制阀流道空化流动三维模拟及可视化实验
        3.1.1 喷油器控制阀空化流动三维数值模拟
        3.1.2 喷油器控制阀空化实验及模拟结果
    3.2 喷油器控制阀流道结构优化
        3.2.1 流道优化理论基础
        3.2.2 喷油器控制阀流道优化方案
    3.3 喷油器控制阀流道结构优化结果验证
        3.3.1 内收长度L对空化流动的影响
        3.3.2 内收模型数值模拟与可视化实验
        3.3.3 不同控制阀升程下的原始模型与内收模型对比
    3.4 本章小结
第四章 空化流动对喷孔流量特性影响研究
    4.1 空化数、流量系数和收缩系数定义
        4.1.1 空化数
        4.1.2 流量系数
        4.1.3 收缩系数
    4.2 数值模拟模型建立及实验方案设计
        4.2.1 数值模拟模型建立
        4.2.2 边界条件设置
        4.2.3 实验验证
    4.3 实验及模拟结果与分析
        4.3.1 喷孔质量流量随入口压力变化
        4.3.2 喷孔流量系数随入口压力变化
        4.3.3 喷孔流量系数与气相体积分数的关系
        4.3.4 喷孔收缩系数随入口压力变化
        4.3.5 平均流量系数和收缩系数
    4.4 本章小结
第五章 喷孔内云空化脱落瞬态特性研究
    5.1 喷孔内云空化形成及脱落机理
    5.2 喷孔内云空化脱落频率实验研究
        5.2.1 实验对象及实验方案设计
        5.2.2 图像处理
        5.2.3 实验结果
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 本文创新点
    6.3 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(10)泡沫与矿尘作用机理及高效降尘技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 科学问题提出
    1.4 研究的内容与技术路线
2 泡沫与矿尘的作用机理
    2.1 实验方案
    2.2 实验结果与讨论
    2.3 本章小结
3 射流泵结构对空化特性的影响规律
    3.1 理论分析与结构设计
    3.2 实验设计
    3.3 数值模拟
    3.4 实验结果与讨论
    3.5 本章小结
4 直立式泡沫发生装置
    4.1 直立式发泡器设计
    4.2 发泡性能测试方案
    4.3 实验结果讨论
    4.4 本章小结
5 流动通道结构对泡沫射流特性的影响规律
    5.1 喷嘴设计
    5.2 实验方案
    5.3 数值模拟方案
    5.4 结果与讨论
    5.5 本章小结
6 新型泡沫降尘系统性能测试
    6.1 掘进机载泡沫降尘系统
    6.2 实验设计
    6.3 结果与讨论
    6.4 本章小结
7 全文总结
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 后续研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

四、关于空化相似定律的讨论(英文)(论文参考文献)

  • [1]通气空腔两相流动及其减阻增稳效应研究[D]. 王路遥. 浙江大学, 2021(01)
  • [2]超声辅助脉冲激光水下加工工艺研究[D]. 周嘉. 桂林电子科技大学, 2021(02)
  • [3]影响外啮合齿轮泵极限转速的因素及其产生危害的防治措施[D]. 李晗. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [4]超声波处置沥青的流变学响应及机理研究[D]. 周辉. 东北林业大学, 2021(08)
  • [5]超声在酶促降解几丁质过程中的作用研究[D]. 侯福荣. 浙江大学, 2021(01)
  • [6]高速水润滑螺旋槽轴承动态特性分析与试验研究[D]. 张少文. 东南大学, 2020(02)
  • [7]后盖板小叶片对离心泵空化特性的影响研究[D]. 郁金红. 兰州理工大学, 2020(12)
  • [8]基于番茄皮渣膳食纤维的绿色保鲜包装薄膜的研究[D]. 郭韵恬. 湖南工业大学, 2019(07)
  • [9]燃料喷射系统空化流动特性可视化表征与模拟研究[D]. 马浩原. 天津大学, 2019(01)
  • [10]泡沫与矿尘作用机理及高效降尘技术研究[D]. 朱小龙. 中国矿业大学, 2019(04)

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空化相似律的探讨(英文)
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