气固二相流固相颗粒播撒装置设计及数值模拟

为了给风沙二相流风洞提供在空气中分布均匀且体积流量可控的固相颗粒,设计了气固二相流固相颗粒播撒装置,并数值模拟了开关开度与固相颗粒流量变化关系。同时数值模拟了气固二相流固相颗粒在播撒装置中的变化情况,气固二相流固相颗粒被送出气固二相流固相颗粒播撒装置后固相颗粒的布情况。结果显示,固相颗粒流出过程随着送沙开关打开呈近似稳定的线性变化,固相颗粒在被送出气固二相流固相颗粒播撒装置后粒子在气流中分散均匀。气固二相流固相颗粒播撒装置送出的固相颗粒分散较好、流场稳定、固相颗粒浓度可控,可以作为风沙二相流风洞实验装置的固相颗粒播撒设备。     

科氏质量流量计气液两相流实验装置设计

针对科氏质量流量计的特点,设计了一套气液两相流实验装置,着重介绍了该实验装置的系统组成、主要功能和指标,以及重要部件的选型。实践表明,该实验装置设计合理、功能完善、测试准确可靠,可以用来模拟气液两相流。     

边界层风洞多功能流场模拟装置的研制

为了在边界层风洞中快速、准确地模拟流场,研制了一套多功能试验装置。根据浙江大学ZD-1边界层风洞的结构特点,并借鉴了国内其他风洞实验室的被动模拟装置,设计了具有双重无级调节机构的多功能尖劈隔栅组合装置,采用组合式钢结构完成了试验装置的制作并用于流场调试。调试结果表明,应用该装置可以在数天内精确调试出符合规范标准的各类指数型大气边界层流场,节约了大量的人力物力,为开展风工程研究奠定了坚实的基础。     

基于ASP.NET技术的数值风洞实验平台开发

结合中国民航大学飞行器制造工程专业本科培养方案,基于ASP.NET技术开发适合民航机务类专业的数值风洞实验平台,包括复杂管道流动、流体边界层流动、常见翼型流动以及超音速流动四大类实验内容,实验平台具有良好的局域网操作环境与功能扩展能力,具有一定的教学实践应用价值。     

水坝绕流的数值研究

In this paper, the characteristics of two-dimensional viscous flow over two dams were numerically investigated. The results show that the behavior of the vortices is closely related to the space between two dams, water depth, Fr number and Reynolds number. In addition, the flow properties behind each dam are different, and the changes over two dams are more complex than over one dam. Finally, the relevant turbulent characteristics were analyzed.     

气液两相搅拌槽内气泡直径的数值模拟

搅拌槽内气泡直径是一个很重要的参数.本文对搅拌槽内气泡直径进行了数值模拟,模拟结果表明,在搅拌槽内排出流区和循环区内模拟值同实验值的吻合情况都比较好.在模拟过程中仅考虑了湍流动能耗散率对气泡大小的影响,没有考虑到气泡本身凝并和循环过程,所以在循环区中模拟值要比实验值稍大.     

二维定常突扩流的数值模拟

对二维定常突扩流问题进行了讨论，就一个具体情况进行了数值模拟，表现出明显的涡流效果。     

一种实验室用精密直流信号源的设计

精密直流信号源装置能够程控输出0-24V的直流电压和0-2A的直流电流信号,具有精度高、可靠性高、操作简单的特点,可作为《电路》课程实验中的激励源,发挥电路实验的功能,本文主要介绍了信号源的工作原理和操作方式。     

两相流与泄漏实验装置的教学实验设计

油气管道内的复杂气液两相流动和管道泄漏预测控制是油气储运过程中面临的难题。为加深学生对专业流体力学和输气管道设计与管理课程内容的理解,在气液两相流实验环道基础上,设计了包括大起伏管段、地下以及水下等多场景的油气管道泄漏实验装置,并介绍了各功能模块的工艺流程、设备和特点。通过装置性能和实验分析,该实验装置具有非常好的实验教学预期效果。结合输气管道设计与管理课程的教学内容要求设计了多个实验教学项目。该综合实验不仅可以丰富教学内容,还可以提升学生的工程实践能力和创新能力,拓展学生在油气两相输送、管道泄漏过程与影响方面的知识储备,培养油气管道安全运行及泄漏检测技术方面的人才。     

初探二维PIV技术在风洞实验中的应用

粒子图像测速(PIV)技术是一种用于测量流体速度及相关特性的光学方法,提供瞬时、同步的流场和无干扰测量是PIV技术的独特特征.随着数字成像、图像处理、计算机技术的发展,PIV技术的应用范围已经十分广泛.采用细长旋成体为模型,利用PIV技术对模型不同截面的流体的速度特性及运动规律进行研究.结果表明,PIV技术非常适于显示涡流、湍流等复杂的流动结构,是风洞实验中研究流动特性的一种非常有效、准确的方法.该项技术已成功地应用在北京航空航天大学流体力学教育部重点实验室D-4风洞的二维流动测量中.     

弹头偏转弹体风洞实验设计

以某型单兵火箭弹为研究对象,进行弹头偏转弹体空气动力效应的风洞实验设计与研究。实验选用低速风洞,在弹头偏转条件下,得到不同位置点在不同偏角和不同攻角的表面压力变化规律。实验使用性价比高的U型管对压力进行实验测量,用不同长度橡胶管对平板压力进行测量,得到U型橡胶管对压力测量的影响关系,对弹头表面所测压力进行修正;从而进一步得出在有攻角的条件下,压力变化受弹体头部偏转影响更明显,并进行相关实验的流体力学数值仿真。为后续的弹头偏转条件下弹体空气动力学数值仿真以及弹道控制研究提供参考数据。     

流场可视化的便携式烟风洞装置

文章介绍了一种整体长度为0.64m,重约为4kg,轻巧、便携的烟风洞装置的特点.该装置有着良好的烟气发生装置和烟气流动质量,方便的燃油补充机构和试件磁力固定结构,是流体力学学科中一种较完美的教学工具.轻巧的结构使得这种烟风洞装置可以很方便地携入教室用于教学演示.各种研究对象在风洞中的绕流情况可以很好地用高质量的数字照片显示出来,这些照片如圆柱绕流,平面叶栅的流线分布,都能较好地反映了流体力学流动基本规律;同时,通过对一个模型汽车所进行的流体力学数值计算（FLUENT）与实验对比,其结果显示出它们的流动状态吻合较好,说明这种便携式烟风洞的良好性能.     

小型联合收割机的输送风机研究设计

根据水稻收割要求，研制了适用于小型联合收割机的中间输送装置，介绍了它的工作原理，经试验得出该装置较优设计方案，在较优的设计参数下，选出适合风机输送的较优因素组合。     

小型风力发电机外特性测试平台的设计

设计并实现了一个小型风力发电机的外特性测试平台,平台包括低速开放式风洞、数据采集系统两部分.风洞设计成口径3.5 m的直流式风洞,实验段采用圆形截面,动力段采用多风机提供动力,在风流通过蜂窝器后,大大改善了风流效果并提高了可靠性.数据采集系统通过工业控制数据采集卡对风速、风力发电机转速、输出电压、电流等进行数据采集和处理.通过对某小型风力发电机进行测试的结果表明,平台可满足测试小型风机外特性的实验要求.     

风洞舰船模型运动控制系统设计与开发

为在风洞试验中实现舰船模型实现模型纵摇、升沉与横摇3个方向上的简谐运动,设计了运动控制机械与电控方案,组建了硬件系统,开发了运动控制与监测软件,并将其作为共享软件公开。系统中纵摇升沉运动采用2个偏心轮机构实现,横摇运动则由伺服电机程控实现,采用2个位移和1个角度传感器实时监测整个系统的运动姿态,并额外引入触发信号来解决模型姿态和测量数据之间的同步问题。最后展开实际测试,验证了系统的运动性能,并针对测试中发现的两个问题,通过分析给出了具体的解决方法。     

高超声速风洞进气道流量系数测量精度影响因素研究

进气道是飞行器动力装置的重要组成部分,准确测量进气道流量系数是进气道风洞试验的重要内容。对来流马赫数Ma=4.5,5.0和6.0状态下皮托管进气道开展流量系数测量研究,通过对比理论值和实测值,获取各状态流量系数修正系数。试验结果表明,随着来流马赫数增加,进气道流量系数与理论值偏差较明显,并逐渐增大。超声速风洞试验通常认为测量截面总温与来流总温相等,通过对测量截面总温与来流总温偏差以及测量截面流场畸变情况的分析,判断测量偏差主要是由测量截面总温等于来流总温的假设导致的。在高超声速风洞试验中,由于模型壁面热交换的存在,测量截面总温低于来流总温,进气道流量系数测量时需要进行总温修正,以提高流量测量精度。      

圆管分层两相流问题的解析方法

管道输运工程中经常遇到两相流问题,因此需要预测对流体施加的压力大小以指导运输。拟对圆直管道分层两相流-层流模型做研究,用解析方法计算出圆管任一截面处流体的速度分布,并验证两层流体交界面处的摩擦力与其平均速度差值呈近似线性关系的结论。以此为基础,可以通过计算截面速度分布得到流体与管壁的摩擦力,通过输运流体所需达到的速度得到分界面处摩擦力,最终反推出运输流体所需要施加的压力差大小。     

风机主控半实物仿真测试平台设计

为降低风电机组的现场测试成本及风险,并能在实验室内对故障多发部件的功能和可靠性进行测试,设计了一种以风机主控为对象的半实物仿真测试平台。该平台硬件部分包括上位机、目标实时平台、I/O接口及风机控制器;软件部分包括风机仿真模型、仿真管理软件Sim control RT/HOST、控制算法等。仿真测试平台集合了硬件在环、先进建模、信号调理等技术。仿真测试平台基于风机控制器,利用Matlab建立风机仿真模型,可模拟风电机组在多种工况下的运行状况,并能通过GUI界面监控运行过程。利用平台对风机的几个典型工况进行仿真测试,结果验证了仿真平台的有效性,降低了现场测试的风险。