气泡推进型中空Janus微球运动特性的实验研究

本文通过Pt-SiO₂型（铂-二氧化硅型）中空Janus微球在低浓度2%~4% H₂O₂溶液中的气泡驱动实验，观察到在每个气泡生长-溃灭周期内，Janus微球的运动呈现3个特征阶段，分别为自扩散泳、气泡生长和气泡溃灭。其中气泡溃灭阶段微球在射流驱动下的推进速度可达每秒几十毫米，比前2个阶段的平均速度大2~3个数量级。实验观察到气泡生长阶段其半径与时间存在R_b~t1/3和R_b~t1/2两种标度率。由于气泡在Janus微球催化剂表面（Pt侧）的生长点偏离对称轴位置，Janus微球的运动轨迹呈圆周形。随H₂O₂溶液浓度的增加，还可以进一步提高Janus微球的运动速度。此研究不仅定量分析了Janus微球的运动特性，而且为实际应用中提高Janus双面微马达的运动速度和能量利用率提供了参考依据。     

氢气泡显示流动的跟随性问题

应用湍流中散射粒子的跟随性理论计算、分析了氢气泡显示流动的跟随性问题，得到了氢气泡所能跟随的湍流脉动频率范围。     

水下爆轰燃气泡形态与激波传播过程研究*(爆震专刊)

针对脉冲爆轰发动机在水下工作过程中形成的燃气射流问题,搭建了水下爆轰燃气实验系统,研究了第一个爆轰循环在水下的燃气泡发展变化过程。建立了基于气液两相双流体模型的脉冲爆轰发动机水下喷射模型,采用时-空守恒元和求解元方法,模拟了爆轰波退化为激波在水中的传播及衰减过程。研究结果表明：燃气泡前期受外界水环境阻滞作用呈现“豌豆状”形态,充分发展阶段气液交界面逐渐失稳,在达到最大尺寸后开始收缩并在中心轴线位置出现凸出的射流；水下爆轰燃气射流发展过程中同时存在脱离燃气泡的水中前导激波和管口燃气泡内的高压区两部分,水中前导激波在传播过程中压力迅速衰减至常压量级,而管口燃气泡内则一直保持较高压力；中心轴线区域气液交界面处反射激波的回传使管口附近出现回击现象,并导致前导激波波阵面上压力峰值逐渐出现在30°方向上。     

RTM工艺过程中气泡形成机理及排除方法研究进展

根据国内外的研究成果对RTM工艺过程中气泡的形成机理及其研究方法、排除方法等进行了全面的分析总结,并且对RTM气泡研究的未来方向进行了展望。     

水下爆源位置诱导舰艇总强度鞭状响应规律

基于速度势函数和 Morison相对速度公式,提出了气泡载荷水动力的计算方法,给出了用 Newmark数值求解法求解水下爆炸气泡载荷作用下船体梁动态响应的方法。经模型试验验证后,针对药包在船体梁模型中部位置的情况,研究了炸药深度、爆距和爆点轴向位置对鞭状运动响应的影响规律。研究发现:在其他条件不变的情况下,结构鞭状运动应变幅值随着周期比先增加后减小;鞭状运动应变幅值和长度比呈反比例函数关系;船体梁鞭状运动响 应应变幅值随着长度比先增大后减小。     

迄今发现的黑洞品种齐全吗？

科学家从理论上论证，黑洞有不同的种类。有宇宙大爆炸时形成的微型黑洞，质量10^15克以下的已蒸发完，较大的现在正在蒸发；由大质量恒星死亡后坍缩形成的小型黑洞；还有星系中心的巨型黑洞。     

拿什么酒迎圣诞?

虽然圣诞节并非中国人传统意义上的节日,但圣诞的概念早已在年轻一代人的心中根深蒂固。既然圣诞夜当晚各类酒局、饭局、派对必不可少,你又会拿什么酒来迎接2012的圣诞钟声呢?     

弹性与后掠角对三角翼绕流结构的影响

为了研究低雷诺数下微小型飞行器布局的流动机理,在水槽中对展长/根弦长之比为0.5的一系列变弹性和后掠角机翼的绕流结构进行了氢气泡流动显示实验.结果表明,在低雷诺数条件下,流动结构变化规律如下:随着后掠角增大,弹性翼绕流遵循"Ω涡一对前缘涡一对前缘涡与双涡一对前缘涡、双涡与三涡一对前缘涡与双涡一对前缘涡"的变化规律,刚性翼绕流的涡结构变化规律与弹性翼相似,但不存在三涡结构.     

空间太阳电池封装体中气泡的研究与消除

研究气泡对空间太阳电池封装体的影响以及如何抑制气泡的生成.通过气液固三相体耦合分析研究了气泡形成后在粘合剂(非牛顿流体)中的运动变化过程,通过静态应力分析研究了空间环境中气泡的膨胀现象,并结合试验定性地分析了气泡的生成原理.从中推导出了气泡边界运动的控制方程,仿真得到了气泡的边界运动变化曲线和内部压强,计算出了含气泡的封装体局部的应力分布情况,并提出了抑制气泡生成的若干种方法.计算结果表明:气泡可引起封装体局部应力集中、使粘接面容易分离、使固化胶和玻璃盖片接近强度极限等.而试验表明:按照所提出的抑制气泡的方法进行操作,能有效抑制气泡的生成,减小/减少气泡的尺寸与数量.     

气泡雾化喷嘴液雾特性

为了研究静止空气中气泡雾化喷嘴的液雾特性，利用粒子多普勒分析仪(PDA)和Mie散射显示法，对气泡雾化喷嘴在水压2．5MPa和3．4MPa条件下，较宽气液比范围内的液雾的张角、粒度及速度分布进行了测量，分析了水压、气液比、两股射流相互作用对液雾的影响。结果表明，气泡对液体射流的雾化具有较大的增强作用，同时发现存在-临界气液比(介于3％～4％之间)，当气液比达到临界值后，射流的雾化突然增强，且运行稳定。