不同初始含水率红黏土蒸发实验研究

为了研究实际情况下红黏土的蒸发过程,设定不同含水率的红黏土的蒸发试验。首先在土柱中填充红黏土,按照一定比例设置不同初始含水率的土柱试样,然后进行蒸发试验,通过测量不同土柱重量的变化,得到土柱的蒸发曲线,通过对蒸发曲线进行分析得到:当土壤初始含水率为40时,蒸发速率基本一致,当土壤初始含水率为介于40～10时,蒸发过程分为常速率阶段和减速率阶段。     

绝热剪切效应对背水靶板的抗侵彻特性影响的研究

绝热剪切效应是材料破坏的重要机理之一.文章开展了动态冲击作用下的材料绝热剪切试验,计算了绝热条件下材料的塑性温度升高.建立了背水靶板的FEM全流固耦合模型,采用考虑了温度效应的Johnson-cook模型开展了爆炸破片侵彻舰船液舱舱壁过程的计算.结果表明:(1)材料在高应变率下的绝热温升不可忽略;(2)弹体侵彻背水靶板过程可分为4个典型阶段,分别为墩粗凿坑阶段、碰撞形成速度共同体阶段、绝热剪切阶段和扰动液体阶段;(3)考虑温度效应的剩余速度明显小于不考虑温度效应的剩余速度;速度较低时,是否考虑温度效应预测的剩余速度值差异较小,随着初始速度的增大,差异逐渐增大.     

机械式MABS工作机理的研究

根据机械式防抱死系统MABS(Mechanical Anti-lock Break System)工作过程的两个阶段建立了其过程的数学模型.通过对数学模型的分析,探讨了MABS工作过程的机理,从理论上指出了MABS存在的局限性.实验结果表明分析结果是正确的.     

绝热剪切效应对背水靶板的抗侵彻特性影响的研究（英文）

绝热剪切效应是材料破坏的重要机理之一。文章开展了动态冲击作用下的材料绝热剪切试验,计算了绝热条件下材料的塑性温度升高。建立了背水靶板的FEM全流固耦合模型,采用考虑了温度效应的Johnson-cook模型开展了爆炸破片侵彻舰船液舱舱壁过程的计算。结果表明:(1)材料在高应变率下的绝热温升不可忽略;(2)弹体侵彻背水靶板过程可分为4个典型阶段,分别为墩粗凿坑阶段、碰撞形成速度共同体阶段、绝热剪切阶段和扰动液体阶段;(3)考虑温度效应的剩余速度明显小于不考虑温度效应的剩余速度;速度较低时,是否考虑温度效应预测的剩余速度值差异较小,随着初始速度的增大,差异逐渐增大。     

基于fluent的LNG液罐蒸发参数预报方法

针对LNG在储运过程中存在漏热而引发的蒸发安全问题,对1. 5 m~3C型罐进行液氮类比蒸发实验,在实验的基础上提出基于LNG多组分特性和非稳态温度场理论的fluent算法,对LNG的蒸发速率、蒸发时长等参数进行预报,与此前的计算相比,预报结果精确度提高6. 6%,该算法可同样应用于大型LNG液货舱的蒸发预报。     

过热蒸汽饱和器中相际传热传质机理的研究

文中建立了混合管内两相流动传热的简化物理模型,从单一水珠蒸发模型出发,推导出相际间不同传热方式下单位体积蒸发速率的具体表达式.并对连续方程和能量方程进行求解,获得了混合管内过热蒸汽质量流量和过热度的变化图.在此基础上,对比分析了相际间不同传热方式对混合管长度(即饱和器结构特性)的影响；探讨了不同水珠初始直径(即雾化质量...     

LNG双液滴蒸发模型及应用

液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)在液舱预冷过程中以多液滴的形式存在,现阶段缺少LNG多液滴在同种蒸汽中的蒸发模型。以双液滴为基础,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法,建立适用于LNG双液滴在其蒸汽中的蒸发模型。利用该新模型对温差为190 K、相对距离为10～70,粒径为0.1～2.5 mm的液舱预冷过程进行模拟分析,得出具有实际应用价值的结果：在液舱预冷起始阶段温度下降的速度较快,且随着时间的增加,双液滴相对距离越大,液舱预冷结束时间越小;双液滴液舱预冷结束时间与粒径呈反比关系,与起始温度呈正比关系。该新模型可适应于实际工程应用。     

基于数值和实验方法的非透浪梳式防波堤的水动力学特性研究

采用源函数造波法建立了三维数值波浪水槽模型,模拟了不同随机种子数(NW)下的随机波浪,与目标谱对比的结果证明当NW=200时,采用文中的数值方法可以得到较好的模拟精度;建立了随机波浪对一种非透浪梳式防波堤作用的数值模型,通过数值模拟结果和实验结果的比较,验证了该数值模型的有效性。对该非透浪的梳式防波堤的水力学特性进行了实验研究,并应用上述数值方法对结构的所受冲击波浪力机理进行了分析,数值结果证明在该结构的危险水位下,由结构的翼板和胸墙下底板所构成的异型空腔结构是导致翼板上产生较大冲击压力的主要因素。在此基础上,为了消减翼板的冲击压力,提出一种改进的结构型式,最后对该改进结构的翼板上波浪力特性和波浪反射系数进行了实验研究。     

船舶机舱壁面油膜挥发速率研究

船舶机舱壁面会沉积和泄露大量的滑油、液压油等油料,油料主要是以薄层油膜的形式附着在机舱壁面,在机舱环境中会挥发出大量的油气。本文应用液体蒸发动力学理论,并结合油膜实际挥发环境特性,建立了机舱壁面油膜的挥发模型,研究了油膜在机舱环境范围内的挥发特性,得出了油膜挥发速率随温度、环境压力和表面风速的变化规律。     

玻璃纤维增强热塑性复合材料自冲铆接过程的数值研究

随着玻璃纤维增强热塑性(GFRT)复合材料的推广应用,自冲铆接(SPR)技术作为GFRT板材的有效连接技术而获得关注.基于LS-DYNA建立了三维数值模型,研究以GFRT为工件的SPR过程及接头形成机理,分析了铆钉长度对SPR接头强度的影响,并实验验证了模拟结果的可靠性.研究表明:GFRT材料SPR接头形成的机理与金属材料不同,铆钉穿透GFRT工件后钉腿在底座及GFRT材料的挤压下向外张开,在工件上下侧形成机械锁而将工件紧扣在一起;铆钉下压过程中,铆钉的应力增加,钉腿变短变粗;以GFRT为工件的SPR接头强度随着铆钉长度的增加而增大,研究结果对GFRT材料SPR工艺的优化具有指导意义.     

机械式MABS工作机理的研究

根据机械式防抱死系统MABS（Mechanical Anti-lock Break System)工作过程的两个阶段建立了其过程的数学模型。通过对数学模型的分析，探讨了MABS工作过程的机理，从理论上指出了MABS存在的局限性。实验结果表明分析结果是正确的。     

不同加载速率下碱渣K_0固结试验研究

以天津碱厂碱渣为研究对象,进行不同加载速率连续加载方式下完全侧限K_0固结试验,研究连续加载条件下K_0固结过程中碱渣的变化。试验结果表明:加载速率越高,碱渣结构瞬间的破坏程度越大,产生的应变越大,加载速率对初期的沉降和稳定性有明显的影响。不同加载速率下相同的应力对应的应变不同,轴向应力加载速率越大,应变越大,加载阶段完成大部分变形。在轴压作用下孔压上升很快且接近轴压值,试验过程中产生超静孔隙水压力。试验初期,加载速率越大,固结速度越快,排水量越多,稳压阶段不同加载速率的固结速度比较接近。碱渣表面附着强结合水,受颗粒表面引力的控制,碱渣弹性强,黏性高,具有较强的亲水性。     

基于修正Burgers模型的沥青混合料粘弹性蠕变损伤时-温激励特性研究

为研究沥青混合料蠕变特性与其时-温条件下的蠕变规律,准确反映沥青混合料蠕变过程及蠕变数值,引入反映材料内部损伤效应的损伤因子,对Burgers模型进行非线性修正,建立修正Burgers蠕变模型,并通过沥青混合料单轴压缩蠕变实验和离散元PFC模拟蠕变试验进行对比分析,以验证模型的可靠性.研究结果表明：通过修正模型对实验结果的拟合分析,得出沥青混合料时-温蠕变过程的5个发展阶段及各自特点;推导出不同温度沥青混合料蠕变值计算公式;建立的非线性材料损伤蠕变模型可较好地描述沥青混合料蠕变过程.     

柴燃交替联合动力装置模式切换过程时间参数的实验研究

为了深入研究联合动力在动力切换过程中系统所体现出的机动性能,三S离合器(Synchro-Self-Shifting)作为传动部分的关键部件,其相关参数的动态变化更引人注目,本文构建了测试平台并完成了离合器在不同影响因素下的实验,首次完整定义了离合器工作过程中的时间参数,获得了时间参数的基本规律,为分析系统在动力切换过程中表现出的的机动性能提供了依据,同时也为动力装置传动系统的强度及控制系统设计提供参考。     

航行体不同角度入水的空泡流体特性研究

为研究航行体不同俯仰角入水空化演变规律及空泡流体特性,基于Realizable k-ε湍流模型和VOF多相流模型,建立航行体不同俯仰角入水数值模型,开展数值方法验证,数值模拟结果与实验测试结果吻合。基于此,研究航行体入水空化过程演变机理及其不同俯仰角水空泡内流体分布规律和空化阶段演变特性。研究结果表明,依据空泡内流体分布变化规律空化过程可分为空泡的表面闭合阶段、饱和阶段、深度闭合阶段和溃灭阶段;在入水速度一定的情况下随航行体入水俯仰角增大空泡生成速率降低、空泡内的水蒸汽体积增长率减小、水蒸汽体积含量峰值变小、空泡饱和阶段的空气体积变大,体积范围为6%～9%;空泡表面闭合无量纲时间随入水俯仰角从-10°变化到10°呈对数趋势增长,空泡饱和无量纲时间近似线性递减,空泡深度闭合无量纲时间基本不受俯仰角变化影响。     

舰船密闭空间的大气腐蚀研究

假设腐蚀速率主要受润湿时间、盐分含量和温度三个因素影响，对船舶密闭空间的大气腐蚀进行了研究。假定大气腐蚀主要受阴极过程控制，采用一次近似计算得出大气腐蚀速率与温度和盐度均成线性关系，这与实验数据一致。提出一个方程来预测船舶密闭空间，如货舱和压载水舱等空间在每一航程的大气腐蚀速率。提出的影响因素和假设模型为未来单一类型的船舶腐蚀，即为密闭空间大气腐蚀的概率模型提供了一个切入点。     

考虑温度效应的磁流变阻尼器的Bouc-Wen模型

由于能量耗散生热、环境温度以及通电线圈产生的热能会使磁流变阻尼器在很大的温度范围内工作,温度对磁流变阻尼器输出阻尼力有很大影响,因此有必要实验研究温度对磁流变阻尼器输出特性的影响和建立能在较大温度范围预测磁流变阻尼器阻尼力的数学模型。本文从Bouc-Wen模型出发,通过温度实验数据,建立了能在较大电流范围和温度范围内使用的数学模型,并用1stOpt软件的通用全局优化算法识别模型参数,验证表明该模型能很好地体现磁流变阻尼器不同温度时的阻尼特性。     

冰水池结冰过程的数值模拟分析

[目的]为研究冰水池结冰的特征和影响因素,对冰池水结冰过程开展数值模拟分析。[方法]采用计算流体力学软件FLUENT中的流体体积法(VoF)两相流模型,建立冰水池数值模型,设定热力学边界条件,观察计算域内温度场和冰场的动态变化过程,分析冷气进口设置方案对结冰过程的影响。[结果]研究结果表明,随着冷气进口数量增加,冰水池结冰速率更快,更容易形成均匀的层冰。[结论]结冰过程数值模拟结果揭示了冷气进口数量与结冰之间的关系,可为冰水池控制结冰提供参考。     

舰用蒸汽喷射式制冷装置变工况特性分析

建立蒸汽喷射式制冷装置的数学模型，以某型舰用喷射式制冷装置为例，分析其在不同蒸发温度和冷凝温度条件下的制冷量和工作蒸汽耗量的变化规律。通过分析可知，随着冷凝压力的提高，工作蒸汽耗量随之增大；随着蒸发温度的降低，工作蒸汽耗量也明显增大。所得结论对该装置的使用管理有指导意义。     

基于三维动网格技术的潜艇热尾流浮升规律及水面温度特征研究

准确获得潜艇热尾流浮升、扩散规律及其水面温度分布特征是发展红外探潜技术的关键。本文基于动网格技术,建立潜艇水下航行三维计算模型,分别采用壁面法与VOF法对潜艇热尾流浮升过程进行仿真。研究获得了潜艇热尾流的浮升、扩散规律及其水面温度分布与红外识别特征。在此基础上,分析了不同冷却水排放方案下热尾流水面温度分布特征的变化规律,提出了抑制热尾流浮升、减弱水面温度特征的方法。本文研究结果可为下阶段的实验研究与测量提供一定理论基础。