泡沫铝发泡过程的模拟研究

采用数值模拟描述气泡在铝熔体中的形成过程,并结合水模拟和铝熔体发泡实验,研究了不同空气参数及聚乙烯醇水溶液物性对浸没孔中气泡形成尺寸的影响.研究结果表明,当单个出气孔的入射空气流量(0.156~0.468 L/m in)与出气孔直径(0.2~0.3 mm)增大时,气泡尺寸从2.41 mm增大到3.2 mm;当出气头的锥角(0°~45°)和熔体黏度(3.57~10.25 mPa.s)增大时,气泡尺寸从2.38 mm减小到3.29 mm.另外,随着气泡长大,出气口处气液界面的接触角逐渐减小;出气头锥角越大,生成的气泡脱离时间越早.数值模拟获得的气泡尺寸与水模拟和铝熔体发泡实验得到的结果基本一致.     

带壳有隙TNT炸药包的水下爆炸

裸炸药和有壳炸药空中爆炸的对比研究相当多,并且有了一致的结论;但对于水下带壳药包的爆炸少有研究,水中兵器水下爆炸破坏力都采用裸药的533公式.本文研究了这样的问题,并也研究了当柱形装药与壳体间留有间隙的情况.结论是水下爆炸时采用裸药的公式来计算一次冲击波峰值压力会带来一定的偏差,并且留有间隙虽然削弱了一次冲击波能量,但并不见得明显地增大了气泡脉动能量.     

二维船舶微气泡减阻数值模拟

为了研究来流雷诺数、微气泡浓度等因素对减少船舶摩擦阻力的影响,采用Lam-Bremhorst低雷诺拓展的K-ε模型,应用相间滑移算法,考虑了气-水两相的相间阻力、相间升力、相间压力和相间虚质量力以及气泡对湍流的作用,对二维平底型船舶,在船首底部喷射微气泡,进行了微气泡减阻的数值模拟.结果显示：提高边界层内气泡浓度是减阻的重要因素,而来流雷诺数过高对减阻不利.     

微气泡减阻的二相湍流边界层模型计算

利用边界层中注入微气泡来降低固体壁面摩擦阻力是一项有实用价值且有待进一步研究的减阻技术.本文以含微气泡的湍流边界层为研究对象,以气液二相流理论为基础,对二相湍流边界层控制方程进行了详细讨论,并利用差分网格法进行了求解,计算结果表明微气泡具有明显的减阻效果.最后对影响减阻效果的因素进行了分析,指出了今后的研究方向.     

DPIV对圆柱绕流的研究及运动参考坐标系的转换

采用以氢气泡为示踪粒子的数学粒子图像测速技术(digital particle image velocimetry,DPIV)对三种不同雷诺数下的圆柱绕流进行了研究,分析了其涡量、流速分布及周期性等特点.一般DPIV拍摄时相机固定,可得出一种速度场分布.本文采用静止坐标,用简单的方法可以达到相机随流场移动的效果,DPIV处理结果可以看到一些更深入的情况.同时,将实验结果与计算结果及其它参考资料进行了比较,结果表明甚为一致.     

粉煤灰基气泡轻质土配合比和抗压强度研究

依托具体工程项目,优选水泥、低等级粉煤灰、发泡剂及土体等进行配合比试验,研究不同水泥掺量下粉煤灰基气泡轻质土的物理力学特征。结果表明,低等级粉煤灰掺量在20%以内时,粉煤灰基气泡轻质土的抗压强度随着低等级粉煤灰掺量的增大而增大;低等级粉煤灰掺量超过20%时,粉煤灰基气泡轻质土的抗压强度明显降低;低等级粉煤灰掺量为15%时,粉煤灰气泡轻质土的各项物理力学指标均最优,且经济效益显著。     

城轨车辆端箱密封胶起泡问题的原因分析及处理

城轨车辆车架下底面与端箱的结构缝隙在用密封胶密封过程中,密封胶表面经常产生气泡现象,文章主要从结构、材料、工艺过程等方面,针对气泡产生原因进行分析并给出对应的解决方案,从而达到良好的效果。     

气泡混合轻质土在路桥过渡段施工应用中的沉降变形分析

基于数值模拟与现场实测,对气泡混合轻质土在路桥过渡段中的工程特性及沉降变形进行了分析,结果表明:路基沉降变形随着气泡混合轻质土容重的增大而呈线性增长,分层填筑厚度越大,沉降变形增长速率越快;沉降变形随气泡混合轻质土弹性模量的增大而逐渐减小;分层填筑高度对路基沉降变形影响较大,分层厚度越大,沉降变形越明显;建议气泡混合轻质土容重采用6kN/m3、弹性模量采用100MPa、分层填筑厚度采用0.5m;路基横断面的沉降变化呈"Z"字型,纵断面呈两阶段变化特征,最大沉降变形分别为20mm和25.8mm;工后实测结果表明,路基最大沉降量仅为46.3mm,且稳定沉降值均小于30mm,沉降变形控制效果良好。相关研究理论和工程经验可为类似工程提供参考。     

侵蚀抑制材料对高速铁路无砟轨道现浇混凝土抗冻融性能影响及作用机制

针对北方地区无砟轨道现浇混凝土冻融破坏问题,对比了不同掺量侵蚀抑制材料对混凝土抗冻性能的影响,同时对无砟轨道现浇混凝土抗冻提升机制进行了分析。结果表明：侵蚀抑制材料改善了无砟轨道现浇混凝土的疏水性能,降低了混凝土吸水率,提升了混凝土抗冻性能;当侵蚀抑制材料掺量为20 kg/m3时,侵蚀抑制材料对无砟轨道现浇混凝土的抗冻性能提升效果最为显著,混凝土盐冻剥落质量可以降低52.7%;当侵蚀抑制材料掺量为40 kg/m3时对混凝土抗冻性能具有一定的负面作用。侵蚀抑制材料可以影响无砟轨道现浇混凝土内气泡的分布和大小,进而影响无砟轨道混凝土抗冻融性能。     

基于CFD的耙吸挖泥船环保阀效果分析

对于耙吸挖泥船,在溢流筒中增设环保阀,可以有效减少空气进入溢流筒,从而减少溢流中的气泡含量。通过CFD数值模拟技术,比较有无环保阀的情况下溢流筒内部的气泡含量以及从舱底排出的气泡含量,确认设置环保阀的效果。同时,改变环保阀的闭合角度,研究角度对环保阀效果的影响。最后,进行初步观察试验,将数值模拟结果与试验得到的结果进行比较,验证数值模拟的准确性。