相对温升法测量导温系数的热损效应

本文从 Cowan 方程出发,分析了热损对温升法测量导温系数的影响。结果发现,当按本文所述原则选取无量纲时间ω时,可得到不受热损影响的导温系数精确解。     

脉冲法测导温系数

前言导温系数α为非稳态传热计算必需的参数。稳定传热计算所需的导热系数λ,如果已知比热 Cp、密度 D、可按下式计算:λ=α·Cp·D(1)比热和密度已有成熟的方法测定,但是直接测定导热系数尤其在高温遇到各种困难。因此,通过测定导温系数来计算导热系数是个可行的方法。脉冲法测导温系数自1961年提出以来,发展迅速,得到广泛采用。到七十年代据估计有75%的数据是用这一方法测得的。我国也有十几家拥有这项设备。这主要因为这个方法为非稳态方法,测量快速,样品简单易     

气体压缩性对流量系数的影响

通过理论和实验研究了气体压缩性对有效流通面积的影响。运用回归分析的方法对实验数据拟合,对比研究不同理论模型与实验数据的吻合程度。研究发现:供气压比小于1.081时,气体的压缩性影响较小。供气压比大于1.081时可压缩气体理论模型拟合曲线与实验数据吻合,不同供气压比状态的有效流通面积比较稳定。而不可压缩气体理论模型拟合曲线与实验数据偏离,不同供气压比状态下有效流通面积相差较大。      

极低压下两相流挤压油膜阻尼器油膜参数特性

针对极低供油压力工况开展实验研究,以考察气液两相流对挤压油膜阻尼器(SFD)油膜参数特性的影响。结果表明:当SFD入口气体体积分数小于0.9时,油膜阻尼随着入口气体体积分数的增加而减小,直至气体体积分数增大到0.9时,油膜阻尼是纯油状态时阻尼的60%;当气体体积分数大于0.9时,油膜阻尼大幅减小至几乎可以忽略不计。现有理论模型并不适用于极低供油压力工况。基于实验结果,找到了最符合SFD两相流动的等效黏度模型,其理论预测的油膜阻尼与不同供油压力下的实验数据吻合较好,为SFD两相流研究的模型选择提供了依据。     

管道对进气道动态总压测量影响修正方法

进气道实验需要测量进气道出口截面的动态总压,当动态压力传感器与测点之间存在管道时,动态总压测量值与真值之间存在较大误差,进而会影响进气道出口截面湍流度的测量精度。通过在中国空气动力研究与发展中心涡轮动力模拟器校准箱的实验,系统地研究了管道对动态总压和湍流度测量的影响。实验结果表明:管道对动态总压和湍流度测量的影响非常严重,动态总压脉动量频域值可被放大10倍以上,湍流度可以放大2.8倍以上。基于修正耗散模型,通过实验结果对修正耗散模型进行了标定,并提出了动态总压管道影响修正方法,修正方法能够有效减小管道所引起的测量误差。      

基于激光多普勒原理的极低风速测量实验

介绍了利用激光多普勒效应进行风速测量的原理及定点遥测原理,分析了探测气溶胶颗粒大小的要求,并以此搭建了一套极低风速测量系统。同时分析了系统的测速精度,以及安装角度对测量结果的影响。最后分别开展了转台实验、直线导轨实验和风洞实验,实验结果表明,该极低风速测量系统的测量误差基本可以控制在001 m/s以内,当风洞工作介质为未经处理的环境空气时,系统可以获得稳定可靠的信号,测量结果与高性能仪器十分接近。     

应用激光相位—多普勒系统测量雾化液滴颗粒和流动特性

在几何光学近似理论的基础上分析了相位多普勒方法的理论模型和相位－粒径特性关系，分析了实验应用的光纤型激光相位多普勒系统的原理和组成，并应用此系统对雾化喷嘴的流动和颗粒特性进行了测量，得到了液滴的二维速度与粒径的相关和统计特性。     

应用激光散斑干涉法测量冷挤压孔周残余应力分布

本文采用径向切割法，同时配以双曝光激光散斑干涉技术测量了冷挤压孔周残余应力分布，对实验技术进行了研究。讨论了引起实验误差的主要来源，结果表明该实验方法在微小区域内残余应力分布时具有简单，精度高等优点。     

电位法测量微缺口试样的数值分析

疲劳寿命受到材料内部缺陷的制约,可以通过电位法试验获得微缺口试样的疲劳裂纹扩展规律,进而分析缺陷对材料疲劳寿命的影响。在试验前,需要预先研究试验的主要影响因素。利用COMSOL有限元软件,研究了电流输入点位置和电势差测点位置对试验精度和试验复现性的影响,计算得到不同裂纹前缘形状对应的电位法校核曲线。结果表明:(1)电流输入点位置位于试样平行于裂纹面的上下表面时,可以保证试验的复现性。(2)当测点位于裂纹面的垂直对称面上,且测点距离裂纹面垂直距离为0.06～0.1倍试样宽度时,可以同时满足测试精度和复现性。(3)当裂纹宽度和裂纹深度的比值3时,可以不考虑裂纹前缘形状对校核曲线的影响,当裂纹宽度和裂纹深度的比值≤3时,裂纹前缘形状对校核曲线的影响较大。     

激光干涉法测量微冲量数据处理方法

采用激光干涉法测量微冲量是一种新的微冲量测量方法。为了有效地测量10-4~10-8N.s量级的微小冲量,对力的加载过程进行定量的描述,在激光等离子体微推进器(μLPT)研究过程中采用该方法作为测试手段。介绍了测量系统的组成及测量方法,进行典型实验并提供了实验测量结果,重点讨论了测量系统的数据处理方法,对处理过程中存在的问题及数据处理方法的局限性进行了分析。研究工作对于激光干涉法应用于μN.s量级微冲量测量具有一定的参考价值。     

超声干涉法薄层厚度测量声阻抗匹配判据及其应用

针对超声干涉法测量薄层厚度的原理,讨论了薄层及与其相邻介质声阻抗匹配分别满足界面声压反射系数|R1|＜1/2或|R1|＞1/2时回波信号的选取原则,并以薄层声压反射系数谱为依据,分析了上述两种声阻抗匹配条件下谱线分别出现次生极大或极小值的规律,在此基础上提出了薄层厚度测量时谱线极值的选择方法.以航空雷达罩蒙皮GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic)层板外表面复合涂层以及钢基体表面ZrO2陶瓷涂层样品为例进行了薄层厚度测量实验研究及信号分析.研究表明,超声干涉法薄层厚度实验结果与SEM(Scanning Electron Microscope)测量结果相符.由此可知,薄层及与其相邻介质声阻抗匹配判据对于超声干涉法薄层厚度测量具有很强的理论指导意义及工程应用价值.     

非稳态法与准稳态法测量热系数

从理论和实验分析了平面热源非稳态法和准稳态法测量热导率及比热容等热系数的问题。并从主测量设备到测试，计算方法提出改进，以简化测试计算，提高测试精度。此外，还比较了两种方法的优特点，明确了各自应用的条件和范围。     

近壁湍流相干结构的数值模拟

提出了近壁湍流对称单个相干结构的理论模型,采用紧致有限差分和Fourier谱展开相结合的数值方法研究它的演化问题,得到雷诺应力分布及高剪切层的形成过程与实验结果一致。     

直升机旋翼翼型动态失速特性试验研究

针对CH-9.5旋翼翼型,开展了不同马赫数、迎角及振动频率下的静态和动态气动特性实验,介绍了试验测量方法、试验结果处理步骤,测量了不同状态、不同参数时的翼型动态失速特性,给出了迟滞环区域随马赫数、迎角及振动频率的变化规律,所得的试验结果为理论模型提供了验证依据。     

轴向流中悬臂圆柱体稳定性的实验研究

用实验方法研究了悬臂圆柱体在轴向流作用下的屈曲问题.对实验管道在几种不同的平均流速下做了多次重复实验,获得了第一振型屈曲参数相关实验数据.实验结果表明:当平均流速达到一定值时,悬臂圆柱体会发生第一阶屈曲；流速越大,发生屈曲变形也越大；继续增大流速时,发生颤振失稳；当流速小于一定值时,不发生屈曲.实验结果与理论分析结果基本一致.对可能引起定量误差的原因进行了较详细的分析.     

R.E.Taylor教授来我所讲学

美国普渡大学(Purdue University)机械工程学院热物理性能研究试验室主任R.E.Taylor教授趁来京参加亚州第一届热物理性能会议之便,于1986年4月23日访问了我所,并作了“复合材料的导温系数”的学术报告。Taylor教授介绍了用激光脉冲技术研究测定复合材料导温系数的最新进展,包括:弥散分布复合     

民机燃油箱惰化流场的数值仿真及其特性分析

根据民机燃油箱冲洗惰化过程的特点,基于FLUENT软件开发了一种用于燃油箱惰化流场数值仿真的计算方法。将方法的计算结果与国外文献中公布的理论模型计算结果和实验数据进行了对比,验证了方法的正确性。对两种采用不同喷口、通气口布置的矩形燃油箱的惰化过程进行了数值仿真计算,分别给出了惰化80 s和2 400 s时的氧浓度分布云图,并进行了对比分析,说明方法在优化设计喷口、通气口位置以达到最优的惰化性能方面有较大优势。     

无肋双曲线型冷却塔风压分布的全尺寸测量和风洞研究

本文叙述了广东茂名热电厂双曲线型自然通风冷却塔风压分布的风洞实验和全尺寸测量结果。该塔高90米,无塔肋。风洞实验给出了在均匀气流和大气边界层气流中,不同雷诺数和塔面集中粗糙度时的平均风压分布。全尺寸测量给出了雷诺数约为5.4×10~7时无肋塔内外壁面的平均风压分布。文中还讨论了风洞实验时模型表面适当布置粗糙度,可使低雷诺数时的实验结果应用于大雷诺数的问题。     

数字全息法测量CO_2在RP-3燃油中的扩散系数

首先,介绍了数字全息激光干涉测量实验原理,设计并搭建扩散系数测量实验平台,运用MATLAB软件编写数字图像处理程序,利用傅里叶相位分析方法进行数字全息图像分析,得到扩散系数解。然后,分别测量温度为298.15K时0.33mol/L的KCl溶液和CO_2气体在水中扩散系数值并与文献研究数据进行对比,进行实验正确性验证,结果显示实验与文献标准值误差分别为1.63%和2.29%,满足实验要求。最后,运用此装置测试了278.15~323.15K时CO_2在RP-3航空燃油中的扩散系数随着温度升高扩散系数增大,并且不同温度下扩散系数值符合阿伦尼乌斯方程。     

ADN基发动机燃烧室CO组分实验测量

为研究ADN基发动机燃烧室内的燃烧过程,搭建了一套基于可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)实验测量系统。实验采用直接吸收光谱法对ADN基发动机燃烧室内CO组分摩尔分数进行测量,获得了喷注压力分别为1.1MPa,0.9MPa,0.7MPa,0.5MPa时,发动机燃烧室内CO组分摩尔分数随时间的变化。实验结果表明当发动机喷注压力由1.1MPa下降到0.5MPa时,燃烧室内CO平均摩尔分数由2%上升到4.7%,这表明发动机喷注压力的变化影响燃烧室内ADN基推进剂化学反应进程,当喷注压力下降时燃烧室内CO摩尔分数升高,ADN基推进剂燃烧不充分。