微射流

摘要： 为了研究挑流水舌空中掺气破碎以及水舌碰撞形成的复杂两相流运动,采用格子玻尔兹曼方法对泄洪过程中的挑流水舌以及两股水舌的碰撞进行数值模拟研究。研究表明:(1)格子Boltzmann方法能够对挑流掺气水舌进行数值模拟,得到掺气水舌的运动界面以及水舌风的空间分布。水舌内缘挑距、外缘挑距以及横向宽度与文献中实测数据对比误差分别为9.6%、7.9%、7.1%;(2)水舌的上下表面的涡量远远高于内部水舌,这也是水舌掺气的重要影响因素,随着水舌的掺气量不断变大,涡量向内部输运,在水舌的末端涡量达到最大;(3)水舌碰撞的数值模拟与文献中实验条件下水舌运动形态基本一致,水舌在碰撞后形成一个锥形的射流形态,并且在碰撞区域形成一股反向微射流。

摘要： 微流体燃料电池其阳极侧燃料传质的控制技术直接决定了电池的整体性能。以强化燃料传质的微射流方法作为研究对象,建立空气自流动微流体燃料电池的三维数学模型,对微射流的物理形状与燃料传输和微电池性能的关系进行分析。结果表明,将射流孔设计在中下部位能够强化燃料传输效果;增加射流孔数量能扩大微射流的作用区域,但会降低射流速度,此时燃料传输与电池性能呈现先提高后降低的趋势;扩大射流孔面积会降低射流速度,在一定程度上降低微电池性能。

摘要： 激波/边界层干扰现象在超声速流场中不可避免,这种现象的存在会对超声速飞行器内外流场产生一系列的不利影响。所以,对激波/边界层干扰现象进行控制是十分必要的。微射流主动流动控制方法近年来已成为流动控制领域的研究热点。本文梳理了近年来微射流主动流动控制方法对激波/边界层干扰控制的相关研究进展,综合分析了影响单孔微射流和微射流阵列控制效果的因素,并对目前研究的不足和发展前景进行了探讨,以期对相关研究提供参考。

摘要： 多孔材料由于其独特的孔隙结构,可用于声学降噪以及流动控制领域。首先,采用大涡模拟(Large eddy simulation,LES)方法,开展了亚临界雷诺数条件下有、无覆盖多孔介质的圆柱绕流数值计算;其次,对比了两种不同工况的升、阻力系数大小,分析多孔介质的减阻控制效果;最后,结合气动力以及流场结构变化,揭示出多孔介质的减阻控制机理。研究结果表明:雷诺数为5.6×10^(4),圆柱表面后缘处铺设位置角为270°的多孔介质时,减阻效果可达到8.53%。由于多孔介质表面具有渗透性,一方面可提高多孔-流体交界面处的滑移速度,稳定圆柱表面的分离剪切层,降低涡脱落频率;另一方面,流体穿过多孔介质可产生类似微射流的作用效果,增强分离区圆柱表面的压力,降低圆柱上下游的压力差,从而显著减小圆柱表面的总阻力。

摘要： 钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好等优势,被广泛应用于诸多工程领域。由于钛合金存在表面硬度低、耐磨性差等缺点,导致其在过流部件中容易发生空蚀损伤,会降低钛合金构件的使用寿命,因此针对钛合金空蚀损伤行为及其防护措施的研究显得极为重要。概述了空蚀现象的作用机理和理论模型,详细介绍了材料自身的力学性能、表面状态、介质类型和溶液温度等对钛合金空蚀行为的影响,着重讨论了针对钛合金空蚀损伤的多种应对措施,如热处理、激光纹理加工、激光气体氮化、化学热处理、离子注入、添加缓蚀剂等技术,总结了相应方法提高钛合金抗空蚀性能的具体原因。其中,热处理技术通过改变钛合金自身的显微组织来提高其抗空蚀性能;激光气体氮化工艺可在钛合金表面形成硬质TiN相,以抵御空泡溃灭时的冲击;化学热处理技术在钛合金表面生成了致密的陶瓷层+固溶扩散层,缓解了空泡的溃灭能,延长了空蚀的孕育期;离子注入技术依靠注入离子在钛合金材料表面产生固溶强化、位错增值强化等效果,降低其空蚀损伤。最后对钛合金空蚀及防护研究的发展方向提出了展望。

摘要： 采用可调节表面张力的大密度比、大黏滞系数比格子玻尔兹曼伪势空化模型模拟了近壁区空化泡溃灭过程,并进一步分析了表面张力和初始空化泡内外压差对空化泡溃灭过程中流场分布的影响,探究了表面张力变化对空化泡溃灭时产生的微射流和溃灭压力演化的影响。结果表明:在近壁区空化泡溃灭过程中,随着表面张力减小,加剧了气液交界面的变形,导致微射流更为集中。同时空化泡在溃灭过程中蓄积的表面能减小,在溃灭时刻迅速释放后,减弱了空化泡溃灭强度,空化泡溃灭最大微射流流速和最大压力均随着表面张力的减小而减小,导致空化泡溃灭时间缩短,增加了壁面引起的Bjerknes力,加剧空化泡朝向壁面溃灭的趋势。

摘要： 文章基于质量功能展开法(QFD)和发明问题的解决理论(TRIZ),结合用户工艺需求、性能需求与技术特性之间的依赖与反馈,提出一套针对工程装置的创新设计流程.基于该流程,在工程条件约束下,将加工工艺与性能需求转换为技术需求,并对技术需求重要度进行量化,实现初步设计;然后采用TRIZ方法解决负相关矩阵的矛盾冲突,进而得到最终的设计装置.采用该流程,对微射流冷却装置进行设计,其结果表明,该装置满足工程要求又符合工艺、性能需求,从而验证了该创新设计流程是可靠的.

摘要： 目的:研究高压射流磨对燕麦浆稳定性的影响及机制,为全谷物饮料加工提供依据.方法:采用不同压力高压射流磨对燕麦浆进行处理,比较贮藏期(30 d)的形态、不稳定指数、粒径、流变特性变化,并对微观形貌(光学显微镜、激光共聚焦扫描显微镜、扫描电子显微镜)、可溶性成分含量(可溶性固形物、可溶性蛋白、可溶性膳食纤维)进行分析.结果:高压射流磨处理使燕麦浆的粒径、不稳定指数、表观黏度逐渐减小,并能减缓淀粉的老化和颗粒的聚集.高压射流磨能均化蛋白和油脂,破坏细胞壁组织纤维,使更多可溶性物质溶出,并在颗粒内部产生孔腔,增加水合能力,提高体系总体稳定性.结论:高压射流磨技术可提高全谷物产品贮藏稳定性,延长货架期.

摘要： 采用高速电机直接驱动多孔细长阀芯的旋转阀结构方案,采用迷宫密封方式,通过结构优化设计,控制高速细长阀芯转子变形,合理选择转子与阀体的间隙,解决了高频射流和密封问题.进行脉冲射流特性测试,试验结果表明,该发生器能够稳定产生0～500 Hz的脉冲射流,并且具有良好的波形.

摘要： 基于改进的压力边界条件,对微射流结构流动及传递特性进行了数值模拟,给出了不同扩展区壁面温度条件微射流流场稀薄流动状态及其流动特性的影响规律,包括流场沿程压力及速度分布以及微射流扩展口处回流区大小受扩展区壁面温度变化的影响.研究结果表明,当扩展区壁面温度升高时,沿程压力分布更加线性化,入口流速降低.

摘要： 肝癌是我国癌症发病率中最高一种，虽然许多抗肿瘤的药物对癌细胞有一定杀灭作用，但由于对正常细胞也有很大毒性作用，限制了这些药物应有剂量的使用。靶向药物是解决这一类问题有效办法。本文用聚氰基丙烯酸丁酯(PBCA)为载体，以丝裂毒素C(MMC)为模型药物，用现代微射流技术研制MMC-PBCA-NP纳米粉针剂。

摘要： 为了研究超高压角形喷嘴结构参数对流体微射流的影响，本文建立了流体微射流区域的物理模型，采用有限元四边形网格并采取局部加密的方式对整个微射流区域进行网格划分。选用标准κ-ε双方程湍流模型，利用大型的CFD软件Fluent对不同结构参数的超高压角形喷嘴进行了数值模拟。模拟结果表明，喷嘴的结构参数对流体微射流具有较大的影响，对于0．1 mm喉部直径的超高压角形喷嘴。最佳的结构参数值为：扩散角为60°、扩散段长度为喉部直径的6倍、喉部圆柱段长度为喉部直径的4倍、收缩角为13°、收缩段长度为喉部直径的6倍。

摘要： 通过在具有分离流动的翼型表面局部地引入高频非定常微射流干扰,以极小的能量代价可实现对翼型绕流的全局性主动控制,从而达到抑制分离、改善翼型气动性能的目的.本文采用基于隐式预处理多重网格技术的有限体积法和全隐式双时间法求解非定常Navier-Stokes方程,数值模拟了非定常微射流与大攻角翼型干扰的复杂非定常流场,发展了一套适用于翼型非定常流动控制的高效数值模拟方法和程序.以前缘做了局部修改的NACA0015翼型的主动分离控制为算例,通过在翼型上表面前缘附近引入零质量微射流控制,使大攻角下翼型升力有显著增加.将计算结果与实验结果及参考文献计算结果作了比较,验证了本文发展的数值模拟方法及程序的正确性.

摘要： 超高压超临界微射流超细粉碎技术将超高压技术、超临界流体技术和微射流技术有机地结合起来而表现出特有的性能:超高压对流体提供高度集中的能量并导致压力释放破碎的产生,微射流携带颗粒进行对撞或靶撞以实现超细粉碎,超临界流体强扩散性和低黏性保证了对植物类材料超细粉碎的有效性;最后对超高压下超临界流体的性质、粉碎过程机理的权值指标、连续给料及超细产品的回收等问题提出解决问题的思路和办法.

摘要： 微射流矩阵冲击冷技术却利用冲击射流强化换热原理,在航空航天、计算机控制、微电子技术等高科技领域,尤其是在微机电系统(MEMS)中都有广泛的应用.本文选用RNGk-ε湍流模型对微射流矩阵冲击冷却的流动和换热过程进行流固耦合的三维数值模拟,并和美国Leland所做的相关实验相比较,流动区域的流场和换热面的温度分布与实验结果吻合较好,并且能准确地解释其中试验无法说明的热斑区等现象.

摘要： 本文介绍了用物理方法将已有的天然材料制备成纳米级材料的新方法.超高压技术由于其能量高度集中,是纳米材料制备领域很有前途的一种技术.超高压微射流把超高压的作用集中在十分微小的区域,撞击流技术将两股超高压流体相互撞击,增强了它们的作用.将这几种技术综合在一起,可以开发纳米材料制备的新技术.

摘要： 介绍了一种制备微纳米量级颗粒的流动聚焦技术，它的最基本的特点是从毛细管流出的液体由高速运动气体驱动经小孔聚焦形成稳定的锥，锥顶端射出的微射流因不稳定性破碎成小颗粒。实验在自行设计的装置上完成，分析了流动聚焦技术中影响锥-射流以及颗粒形貌的因素，总结了过程中装置的结构参数以及气体压力降、液体流量和物性等参数对射流的直径的影响。结果显示该技术制备的颗粒单分散性好，直径达到微米和亚微米量级，在工业方面有重大应用前景。

摘要： 本文在收缩-扩散型试验段中对翼型进行了空蚀、磨损及两者联合作用破坏试验,采用SEM观测翼型从头部到尾部表面破坏的微观形貌.结合流场特性及空穴结构分布,分析三种试验情况下翼型表面破坏微观形貌的异同及产生原因。研究表明,试验中联合作用材料表面破坏形貌主要由砂粒作用造成,空穴结构溃灭的压力波仍会使材料表面产生塑性变形；砂粒的存在阻止了微射流的产生,空穴结构的行为影响了砂粒对材料的作用方式,部分砂粒被明显加速.

摘要： 针对水轮机叶片表面气蚀的典型特征,利用CFD方法进行仿真计算,模拟气蚀形成和作用过程;根据模拟计算结果提出了新观点:空泡溃灭发生微射流以一定的倾角冲击壁面,壁面材料产生的最大应变在流束边界局部区域,呈环状分布;空泡气蚀在局部区域是渐进的,以"连锁反应"形式扩展,具有一定过流环境的分布特征;典型的冲蚀缺陷形貌是空泡气蚀在不同阶段的产物。

摘要： 本发明涉及一种基于射流的微气泡产生方法及射流微气泡曝气器，该曝气器包括进水管、进气管、吸气室、喉管段、扩压管段；其中，进水管连接一喷嘴，喷嘴伸入至吸气室内，进气管也连接至吸气室；吸气室为封闭腔室，其包括一出口，出口连接至喉管段，喉管段连接扩压管段，并最终通向外部曝气装置内；由于曝气器在使用时，喷嘴位置和/或喉管段内的流场剪切速率大于大气泡破碎的临界剪切速率，能够确定射流微气泡曝气器几何外形。该种微气泡曝气器结构简单、成本低、不易堵塞、维修方便；通过该射流微气泡方法可以连续产生大量微小气泡，提高了氧利用率，降低污了水处理的能耗和成本。

摘要： 一种盒体可包含第一弹性膜和第二弹性膜，且所述弹性膜的互相封闭的部分可外切所述膜的未封闭部分。静止状态下，所述第一弹性膜的未封闭部分邻接或接近所述第二弹性膜的未封闭部分。在所述第一弹性膜的未封闭部分与所述第二弹性膜的未封闭部分之间，可注入一种或多种试剂，以将所述薄膜区的所述未封闭部分彼此推开。可在下游区将所述未封闭部分顺次推开，以在所述弹性膜之间形成通道。正向移位的流体推开所述未封闭的膜部分，形成与该流体体积相符的体积，以最大限度减小或防止前述通道里的死体积，从而最大限度减少或防止所述流体中的空气泡。

摘要： 本发明提供一种改进的喷嘴，其用于微粉射流磨机或者现有的射流磨机的改造。该改进的喷嘴结合了柯恩达效应诱导元件以便增强要在微粉射流磨机产生的涡流内磨碎的颗粒的夹带能力。当射流磨机利用气流产生射流时，利用改进的喷嘴可以通过提高射流磨机的效率而降低能量消耗。

摘要： 本发明涉及一种基于射流的微气泡产生方法及射流微气泡曝气器，该曝气器包括进水管、进气管、吸气室、喉管段、扩压管段；其中，进水管连接一喷嘴，喷嘴伸入至吸气室内，进气管也连接至吸气室；吸气室为封闭腔室，其包括一出口，出口连接至喉管段，喉管段连接扩压管段，并最终通向外部曝气装置内；由于曝气器在使用时，喷嘴位置和/或喉管段内的流场剪切速率大于大气泡破碎的临界剪切速率，能够确定射流微气泡曝气器几何外形。该种微气泡曝气器结构简单、成本低、不易堵塞、维修方便；通过该射流微气泡方法可以连续产生大量微小气泡，提高了氧利用率，降低污了水处理的能耗和成本。

摘要： 一种盒体可包含第一弹性膜和第二弹性膜，且所述弹性膜的互相封闭的部分可外切所述膜的未封闭部分。静止状态下，所述第一弹性膜的未封闭部分邻接或接近所述第二弹性膜的未封闭部分。在所述第一弹性膜的未封闭部分与所述第二弹性膜的未封闭部分之间，可注入一种或多种试剂，以将所述薄膜区的所述未封闭部分彼此推开。可在下游区将所述未封闭部分顺次推开，以在所述弹性膜之间形成通道。正向移位的流体推开所述未封闭的膜部分，形成与该流体体积相符的体积，以最大限度减小或防止前述通道里的死体积，从而最大限度减少或防止所述流体中的空气泡。

摘要： 本发明公开了一种用于射流电解加工微沟槽的装置及射流电解加工方法，包括：金属喷嘴和位于金属喷嘴的出口处的导电模板；其中，导电模板内部设置有单个或单排阵列微通孔结构，加工过程中喷嘴和导电模板固定，通过移动工件实现微沟槽的加工。由于本发明通过具有微通孔结构的导电模板可以约束加工区，突破现有射流电解加工尺寸极限，并且高速冲刷的电解液可以将加工区产物迅速带出，有利于大深度微沟槽的加工；同时导电模板改变了加工区的电场分布和流场模式，增强定向腐蚀能力，提高加工定域性，有利于高深宽比微沟槽的加工，从而在金属工件表面高效加工出尺寸一致性好、表面质量较高的微沟槽。

摘要： 一种用于将微射流部件集成到微射流系统中的系统和方法，其可使该微射流系统执行选定的微射流功能。封盖模块包括用于执行微射流功能的微射流元件。封盖模块堆叠在具有微射流管道的微射流衬底上，从而将该微射流功能结合到该系统中。

摘要： 一种用于将微射流部件集成到微射流系统中的系统和方法，其可使该微射流系统执行选定的微射流功能。封盖模块包括用于执行微射流功能的微射流元件。封盖模块堆叠在具有微射流管道的微射流衬底上，从而将该微射流功能结合到该系统中。

摘要： 一种用于将微射流部件集成到微射流系统中的系统和方法，其可使该微射流系统执行选定的微射流功能。封盖模块包括用于执行微射流功能的微射流元件。封盖模块堆叠在具有微射流管道的微射流衬底上，从而将该微射流功能结合到该系统中。

摘要： 本发明提供一种射流管伺服阀的微射流现场测量装置及方法，属于液压元件的性能检测领域。该装置包括基础框架以及安装在基础框架上的射流测量单元、射流管伺服阀的装夹单元、油雾处理单元和油液回收单元。该方法采用液压驱动与显微图像采集‑处理‑特征提取一体化的控制方案，即控制射流开关与图像采集触发同步，在射流过程中控制镜头和相机沿射流方向运动，采集伺服阀射流在不同位置的序列图像，再结合图像处理和特征提取技术，获得丰富的射流流动数据；该方法还考虑了液压油工质在射流状态产生油雾的自动处理和废油回收问题，提供射流观测环境处理的功能。最终实现了射流管伺服阀的射流观测。