竖直丝网附近的气泡上升运动特性研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Jsan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
气液两相流动在燃料电池、航空发动机、化学反应堆、气泡反应器、矿物浮选等多相混合传输与传质传热的工程领域中应用广泛。金属丝网在设计高效传热和传质性能的多相流系统中具有很好的应用前景,通过研究气泡在其附近上升运动特性,不仅可以加深人们对近壁气泡内在流动机理的认识,也可为丝网在相关多相流系统中的应用提供理论支撑。本文实验研究了高雷诺数下竖直丝网附近的气泡上升运动,讨论了丝网附近气泡上升过程中动力学参数、形状振荡、受力情况以及能量耗散。利用高速阴影成像系统捕捉不同孔隙率的丝网(57%,41.9%,37.9%)和初始气泡-丝网间距s*对气泡上升动力学行为的影响,并与不可渗透壁面附近的气泡上升情况进行对比分析。结果表明,s*<9.05时,气泡均进行三维螺旋运动,近似于自由上升气泡。由于孔隙率较大丝网的较弱的阻塞效应导致气泡具有较大的惯性作用使得气泡仅在最小s*下发生与丝网发生碰撞。丝网的高孔隙率使其成为具有非零法向速度的滑移边界条件。相比不可渗透壁面,其对气泡尾流的干扰不明显,无法抑制对称涡旋脱落,因此无法使气泡路径从螺旋形转捩成之字形。壁面效应会导致气泡速度和对称形状振荡的特征频率发生跳跃和明显波动。在能量方面,气泡的水平动量分量发生相互传递,以维持气泡在竖直丝网附近进行螺旋运动。更低的能量耗散进一步解释了为何气泡不与丝网-S发生碰撞。本研究将有助于预测或调控竖直丝网附近的气泡(气相)体积分数分布,由此提升相关工程系统中的混合传输与传质传热效率。
其他文献
随着通信、雷达、遥感等系统的快速发展,天线作为系统中电磁波收发的重要组件,在其中发挥着重要的作用。平面宽带天线在形式上,具有剖面低、易集成的优点。在性能上,工作频带宽,能够满足不同频段需求,实现一个终端天线满足多种不同用途的目的。因此平面宽带天线在近年来受到广泛的关注和应用。本文以基于背腔的不同平面宽带天线形式为研究对象。通过形式创新、结构优化、背腔加载等方式重点研究天线低剖面、宽带、高增益以及高
现代战争中无线通信网发挥重要的作用,对其侦察和对抗技术研究具有重要意义。本文围绕该问题展开了深入研究,主要研究内容有:(1)针对通信非合作方难以获取敌方拓扑信息的问题,提出基于节点信号时间接续关系与稀疏向量重构技术的拓扑推断算法,实现通信非合作方对拓扑结构的推断。(2)针对未传输信息的链路难以被发现的问题,提出两个利用局部路径信息的链路预测新指标,基于密度峰聚类建立多指标联合的链路预测模型,完善拓
目前,随着雷达技术的飞速发展,搭载雷达系统的武器平台日趋呈现“察打一体化”和“发现即摧毁”能力,这种强大的作战效能大大降低了战场高价值军事目标的生存能力,如何对高价值目标进行有效的电子防护已经成为电子对抗领域的重要研究方向。针对传统的大型有源支援干扰系统存在着辐射功率大、易暴露、反应慢、易受攻击等问题,而新型电磁调控表面无源干扰存在着灵活性、方向性和能量不足等问题,本文将Van Atta方向回溯阵
近年来,随着超材料的进一步发展,为空间电磁波的人工调控提供了一个全新思路。电控频率选择表面(Active Frequency Selective Surface,AFSS)是一种对电磁波具有动态调控特性的超材料,针对现有无源干扰器件存在散射特性固定、无法实时调控的问题,本文研究了AFSS的电磁特性,就其动态调控对雷达特性的影响展开了深入的分析与讨论,并探索其应用于无源干扰领域的可能性。本文的主要工
随着科技发展与进步,目标跟踪技术显著增强。此外,高分辨率雷达性能不断优化,能够得到的目标信息也越来越多。毫米波雷达是一类适合人体目标的传感器,它可以检测目标的位置、轨迹和数目等,常用于高楼、工厂以及城市自动化中。本文基于贝叶斯滤波理论,研究了确定目标个数的扩展目标状态建模方法和数据关联技术,并在毫米波雷达上验证了算法的有效性。论文的主要研究内容和成果如下:1.研究基于联合概率数据互联的扩展目标跟踪
当今社会,无线通信技术高速发展,越来越多的智能终端设备接入无线网络,人们逐渐步入5G时代,对通信系统的要求也变得更高。为了满足未来通信技术在节点密度、通信速率和频谱利用率等多方面的需求,大规模多输入输出(Massive MIMO)技术被广泛采用,它作为5G的一项关键技术,表现出重要作用和巨大潜力,成为了现今的研究热点之一。对于大规模MIMO,信号的检测性能决定了MIMO系统性能的优劣,而受增加的天
汽车制动防抱死系统(Anti-locked Braking System,ABS)是传统制动系统的附加装置,既有普通制动系统的制动功能,又能防止汽车在制动时车轮发生抱死产生的侧滑和跑偏,保证了制动方向的稳定性,现已成为一般轿车的标准配置。液压ABS主要由电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)、压力调节器(Hydraulic Control Unit,HCU)、和轮速
随着电子战装备的快速发展,现代干扰系统要求具有同时侦察和干扰的能力。然而对于收发同时工作的干扰机,干扰信号会通过各类耦合到达接收端,尤其是对于安装在小平台上的干扰机,这种现象十分明显,严重时甚至引起自激。因此研究干扰机的收发隔离技术对于实现其收发同时工作具有重要意义。本文从系统辨识的角度展开研究,主要工作如下:1.针对静态稀疏耦合环境下的系统辨识问题,提出了基于稀疏正则化约束的离线辨识算法,目的是
随着微机电陀螺的应用领域越来越广泛,其应用环境越来越复杂,而微机电陀螺作为惯导系统的核心部件,其可靠性问题对装备的安全稳定运行具有不可忽视的意义。振动对其可靠性有着重要的影响,可造成疲劳、断裂、金属引线脱落等模式失效。针对EG136A型蝶翼式微陀螺,本文开展了其在振动环境下的可靠性研究,综合运用理论、仿真与试验方法,开展其在随机振动环境下的性能退化分析,为蝶翼式微陀螺的失效机理研究提供一种新的方法
在Asiacrypt 2016上,Todo等人提出了非线性不变攻击。非线性不变攻击是一种新型的分析方法,能够在弱密钥的条件下,对某些SPN(替换置换网络)结构的分组密码进行区分攻击。作为应用,Todo等人将非线性不变攻击应用在Scream,i Scream和Midori64等轻量级分组密码上,分别得到了非线性不变量函数,并指出其弱密钥量分别为296,296和264。非线性不变攻击的一个前提条件是S