西安交通大学学报-CNKI

作者：王昊利;
摘要：采用低雷诺数流理论中的奇点叠加法对做平移和旋转的纳米粒子运动规律进行了研究,推导出了适用于滑移流区域的Stokes阻力和旋转阻力矩公式,并在此基础上建立了平移和旋转运动的Stokes-Einstein扩散关系式.理论分析表明,滑移流条件下粒子运动的阻力和阻力矩小于经典式无滑移理论解,相应的粒子扩散系数高于无滑移问题的解,说明在滑移流条件下粒子扩散能力有所增强,且增强程度与努森数Kn直接相关,其值越大增强效果越显著.推导的关系式适用于描述低浓度无界液体或气体中的粒子运动,可应用于化工、环境、选矿和生物力学等领域.

作者：李彦鹏;王焕然;
摘要：将水平集方法与浸没边界方法相结合,建立了一个模拟带内嵌固体的气液两相界面流的数值方法.该方法在固定的规则网格下采用水平集函数捕捉气液交界面,采用改进直接力形式的浸没边界方法处理流体与固体的相互作用.在改进的直接力格式中,基于描述流体-固体相的另一个水平集函数设计了一个速度插值算法,以计算流体与固体的相互作用力.最后,应用所提出的数值方法分别模拟了气泡和液滴撞击内嵌固体平板以及球形固体的过程,给出了液滴与气泡的变形和运动细节.数值模拟结果与已有的实验观测结果吻合较好,证明了所提出的方法的正确性.

作者：朱昌允;秦国良;徐忠;
摘要：分别将显式中心差分和隐式Newmark差分方法与Chebyshev谱元方法相结合,探讨了当采用谱元方法求解气动噪声问题时,这2种时间差分方法对数值精度和计算稳定性的影响.通过模拟噪声扰动在自由空间的传播过程,比较了2种时间差分方法的数值误差,研究了显式中心差分方法的稳定性条件.由此得出以下结论:当显式中心差分方法稳定时,2种差分方法均可得到有效的数值解,在同一时刻的同一网格节点上,Newmark方法的数值误差约为显式方法的2倍左右;当计算采用的时间步长大于显式中心差分方法的临界步长时,显式方法发散,Newmark方法的数值结果仍和解析解保持一致.

作者：袁明新;杜海峰;王孙安;庄健;
摘要：针对小世界算法在复杂函数优化中存在的停滞现象,以及低局域短连接的搜索效率问题,提出了一种基于种群熵的混沌小世界算法.根据信息熵建立了种群个体浓度,并以个体浓度和个体适应度作为评价标准进行高浓度的个体更替,从而实现了种群的自我调节和多样性保持.利用混沌变量的遍历性和随机性,通过Logistic映射生成初始种群,采用混沌扰动对短连接后的个体进行局部搜索,从而提高了小世界算法的搜索效率和搜索精度.试验结果表明,该算法不仅明显改善了小世界算法的搜索能力,而且搜索效率也得到了显著提高.

作者：程向华;厉彦忠;陈二锋;张化照;
摘要：针对新型运载火箭液氧贮箱的热分层现象,采用计算流体力学(CFD)技术对液氧贮箱内部的物理场进行数值模拟,揭示了贮箱内部温度场及速度场的分布规律,并分析了液氧热分层的形成过程及原因.研究表明:回流口截面以上区域的传热以对流方式为主,底部区域则主要是逐层导热;贮箱内部主体区域形成轴向温度分层,底部区域产生径向温度分层,最低温度区域偏移至底部封头右侧;气枕区形成逆时针速度旋涡,液相主体区产生顺时针速度旋涡,贮箱底部由于流场影响产生逆时针速度旋涡.

作者：陈二锋;厉彦忠;程向华;余锋;
摘要：针对液体火箭发动机自然循环回路预冷过程中的非稳态流动与传热问题,构建了一组涵盖主要传热工况的管壁与低温流体间的传热模型,耦合了循环回路的释热方程和低温流体间的流动传热方程,并采用二分法迭代求解自然循环回路预冷过程中的非稳态循环流量,建立了液体火箭发动机自然循环回路预冷的一维非稳态均相流动数学模型.与已有传热模型相比,在膜态沸腾阶段引入了反环状流膜态沸腾模型和弥散流膜态沸腾模型,保证了膜态沸腾从全液相到全气相过渡过程中物理意义上的逻辑自洽性,并以输送管为例,验证了液体火箭发动机自然循环回路预冷模型的有效性.

作者：韩中;陈富民;高智勇;高建民;
摘要：针对化工系统模型难以确定的问题,提出了基于对象的有向无环图节点粒度的转换方法.通过引入嵌套节点实现了基于对象的初始化有向无环图模型,在分析模型组成结构形式的基础上定义了转换过程必须遵守的操作规则,并且详细描述了节点合并和展开的操作流程.同时,从一致性和计算复杂度方面对模型性能进行了评价.最后,使用化工燃油控制系统作为实例,证明了节点转换法能够保证模型形式上的一致性和功能上的完整性,以及操作简便高效的特点,可以比较好地满足系统建模的需要.

作者：李景银;田华;梁亚勋;
摘要：提出的在离心风机轮盖上靠近叶片吸力面处开孔的方法,可利用蜗壳内的高压气体产生射流,从而直接给叶轮内的低速或分离流体提供能量,以减弱由叶轮内二次流所导致的射流-尾迹结构,并可用于消除或解决部分负荷时常发生的离心叶轮的积灰问题.通过对离心风机整机的数值实验发现,轮盖开孔后,在设计点附近的风机压力提高了约2%,全压效率提高了1%以上,小流量时压力提高了1.5%,全压效率提高了2.1%.进一步的流场分析表明,在设计流量和小流量时,由于轮盖开孔形成的射流可以明显改善叶轮出口的分离流动,减小低速区域,降低叶轮出口处的最高速度和速度梯度,从而减弱离心叶轮出口处的射流-尾迹结构.此外,沿叶片表面流动分离区域减小,压力增加更有规律.所提方法可以提高设计流量和小流量下的闭式离心叶轮性能和整机性能,结合其他离心叶轮自适应边界层控制技术,可全面提高离心叶轮的性能.

作者：解妙霞;陈花玲;吴九汇;
摘要：为了利用能量有限元方法得到圆柱壳体任意一点的高频振动响应,根据薄壳理论和能量平衡关系,推导了圆柱壳弯曲振动能量密度的控制方程,并运用有限元方法对圆柱壳弯曲振动能量密度的控制方程进行了求解.计算了3种不同激励下圆柱壳的能量密度分布,并对能量有限元方法和统计能量方法的计算结果进行了比较.有限元方法的分析表明,使用能量有限元方法能够获得更详细的结构振动响应信息,而用统计能量法只能得到整个圆柱壳体的平均能量信息,推导得出的能量密度方程与梁的能量密度方程类似,只适用于计算圆柱壳高频轴对称弯曲的振动响应.

作者：黄东;李权旭;吴蓓;袁秀玲;
摘要：研究了顺交叉、逆交叉和NU型三种流路布置对R22热泵空调中冷凝和蒸发两用换热器性能的影响规律.结果表明:作为蒸发器时,NU型的换热量最大,比逆交叉和顺交叉的换热量分别增加了1.5%和3.25%;作为冷凝器时,顺交叉的换热量最大,分别比逆交叉和NU型的换热量增加了7.4%和1.28%;依据蒸发器和冷凝器的换热量之和比较,NU型的最大,顺交叉的次之,逆交叉的最小.因此,NU型是使制冷循环和制热循环效率较高的流路布置.

作者：傅烈虎;王瑞祥;李青冬;吴业正;
摘要：应用中心复合设计的统计学原理对研究平板型脉动热管传热性能的试验方案进行了设计并进行了试验研究.由试验数据得到了以充液率、倾斜角度和加热量作为变量的二阶回归模型,统计回归结果与试验结果偏差在5%以内.结果表明:倾斜角度和加热量对传热热阻的影响均是二次方的关系;充液率与加热量的乘积以及倾斜角度与加热量的乘积对传热热阻也存在影响;充液率对脉动热管传热性能的影响与倾斜角度对脉动热管传热性能的影响之间没有统计学上的联系.通过求解回归极值,可以对模型在给定工况下进行优化,从而获得脉动热管的最佳传热性能.

摘要：据国家重点实验室官方网站消息,科技部公布了2008年工程与材料领域国家及部门重点实验室评估结果,全国共有54个工程与材料领域国家和部门的重点实验室参评.我校动力工程多相流国家重点实验室继2003年重点...

作者：石虎山;赵升吨;
摘要：应用空气动力学理论分析了排气过程中间歇性排气噪声声源的分布,考虑到空气气流内存在压力激波现象,提出了脉冲激波式声源的概念,建立了该声源与排气口处的质量流量及流速的数学关系式.根据活塞式声源近似逼近脉冲激波式声源在排气口处的辐射特性,建立了计算辐射的声压及声压级计算公式.分析结果表明,在1/1倍频程频谱上,理论计算和实验测得的声压级非常接近,平均相对误差不超过5%.由于压力激波及声源的脉冲特性是间歇性噪声高频含量多的主要原因,因此所提频谱分析模型为设计消声器控制该噪声,以及进行排气过程中的故障诊断提供了理论依据.

作者：汪传美;李国君;郑金;董康田;
摘要：通过风洞实验对三角函数非轴对称端壁成型法和压差非轴对称端壁成型法的效果进行了实验研究与考核.结果表明:与轴对称环形端壁相比,这2种非轴对称端壁使得总压损失系数都有不同程度的减小,在叶栅出口下游段距尾缘2 mm截面上,2套造型端壁流道的总压损失系数分别降低了7.78%和10.20%;在叶栅出口下游段距尾缘4 mm截面处,2套端壁造型流道的总压损失系数分别降低了9.70%和14.22%.实验还验证了2种端壁成型方法的有效性,采用这2种成型方法设计的叶栅流道能够降低叶栅的二次流流动损失,提高级效率.

作者：陈万生;王锡斌;杨宁;黄佐华;汪大海;蒋德明;
摘要：研究了定容燃烧弹中不同过量空气系数(0.6~1.4)、掺氢比例(0~60%)和初始压力(0.081~0.124 MPa)下的液化石油气-氢气-空气混合气的层流燃烧现象,分析了过量空气系数、掺氢比例、初始压力等因素对规范化质量燃烧速率、燃烧持续期等层流燃烧特性参数的影响.研究表明:当过量空气系数在0.8~1.0范围内取值时,混合气的规范化质量燃烧速率和压力升高速率取最大值.随着初始压力的降低,规范化质量燃烧速率升高,燃烧持续期缩短,浓燃和稀燃更加明显;随着掺氢比例的增加,压力升高速率增加,混合气的规范化质量燃烧速率增加,燃烧持续期显著缩短,短的燃烧持续期所对应的过量空气系数范围变宽.

摘要：金属材料强度国家重点实验室孙军教授与日本国立物质材料研究所任晓兵教授合作申报的"新型智能材料研究"项目获得第12次中日政府间科技合作协定的支持.本项目旨在双方已处于国际领先水平的前期合作研究基础上,进...

作者：李春国;王新军;王贤钢;孙弼;
摘要：在FLUENT计算流体力学软件中应用RNGk-ε湍流模型、近壁面双层区模型和拉格朗日法对某300 MW汽轮机末级静叶水滴沉积进行了数值模拟.结果表明:大水滴不能完全跟随流线运动,运动轨迹偏向叶片压力面;直径小于1μm的水滴以湍流扩散的方式沉积在叶片表面上,直径为1~5μm的水滴在湍流扩散和惯性的综合作用下沉积,直径大于5μm的水滴的沉积受到湍流扩散作用的影响很小,主要在惯性作用下沉积;直径小于1.6μm的水滴主要沉积在静叶的压力面上靠近尾缘的一小段区域和吸力面上靠近尾缘的一大段区域,直径大于1.6μm的水滴主要沉积在压力面尾缘附近和吸力面前缘处.研究水滴沉积分布对于设计静叶去湿和减少动叶侵蚀具有参考作用.

摘要：由我校电气工程学院姚学玲副教授课题组完成的项目“过电压保护器的雷电流测试理论、关键技术及系列产品开发”于2008年7月20日通过了教育部组织的科技成果鉴定.该课题组经过十余年的刻苦攻关,提出了过电压防...

作者：何茂刚;张颖;费继友;钟秋;薛榕;刘志刚;
摘要：以制冷剂R134a与润滑油的均匀混合物为研究对象,对其饱和液体的运动黏度、表面张力进行了实验测量,其中实验温度范围为273.15~293.15 K,润滑油牌号为Solest120且其质量分数分别为20×10-6、50×10-6、80×10-6、100×10-6.实验数据显示,随着含油量的增加,含油R134a饱和液体的运动黏度、表面张力呈明显的递增趋势,且润滑油对R134a饱和液体运动黏度的影响随温度的升高逐渐减弱,对其表面张力的影响则随温度的升高逐渐增强.同时,依据实验数据,采用数学中常用的非线性回归法建立了含油R134a饱和液体的运动黏度、表面张力与温度、含油量之间的函数关系式,其中运动黏度关系式的相对偏差绝对平均值为2.22%,表面张力关系式的相对偏差绝对平均值为0.43%.

作者：刘艳华;张晓燕;刘银河;车得福;
摘要：利用傅里叶红外气体分析设备,在自制的固定床反应器上对能够显著影响再燃煤还原气体生成特性的因素进行了实验研究.结果表明,神木煤在N2和CO2气氛下受热生成的还原气体主要有CO、CH4和HCN4.CO2气氛有利于原料煤中的C更多地转化为CO,CH4在N2和CO2气氛下的生成特性及产率相近.O2对神木煤的CO、CH4及HCN的生成特性影响很大,氧的存在降低了CO开始形成的温度及产率,也降低了CH4的生成温度和产率.O2使得HCN开始生成的温度大幅度降低,当w(O2)为6%时HCN的产率明显增加,同时O2的存在还增加了NO的产率.无论是在N2气氛还是在CO2气氛下,快速升温时CH4的产率均高于程序升温时的值,但CO的产率均小于程序升温时的值.升温速率对HCN的影响与煤种有关,除TC煤外,快速升温时HCN的产率均比程序升温时低.