简介:气动声学的声比拟理论以密度、声压等标量为波动算子变量,建立非齐次波动方程,描述流体运动及与边界作用诱发声音的辐射,但标量无法直接描述声能量的传播过程和途径.在流体力学研究中,标量用于描述当前当地的物质状态,而矢量用于描述质量和能量的传输.借鉴上述思想,开展了矢量气动声学的研究,概述矢量气动声学的理论研究进展及应用,主要包括:(1)以声粒子速度为变量,采用声比拟理论的思想直接从Navier-Stokes方程出发推导建立了气动声学的矢量波动方程及两种频域解;(2)综合利用声压和声粒子速度的积分解,直接求解声源周围的瞬时和有功声强矢量场,直观显示声能量的传播途径,应用于旋转声源辐射声能量的传播分析,揭示了亚音速旋转声源辐射声能量的3种传播模式:螺旋模式、声学黑洞模式和R-A模式;(3)采用球谐级数展开方法建立旋转点/紧凑声源辐射噪声的声压和声粒子速度的频域解析解,在此基础上推导了声功率谱的频域解析解,建立了识别旋转叶片声源在空间域和频域分布特征的方法;(4)综合利用矢量气动声学方法和等效源方法,显示声源和散射边界周围声强矢量场的分布特征和能量传播途径,直接揭示了阻抗边界主要的吸声位置以及直接计算得到阻抗边界的吸收声功率.
简介:壳核结构的微胶囊在医学药学材料食品农业等领域具有广泛的应用前景,其制备方法一直是相关领域关注的焦点.同轴流动聚焦(co-flowfocusing)是一种新型制备技术,利用复合射流的破碎制备微胶囊具有包裹率高过程量化可控参数域广产率高等诸多优势.在实验中,复合射流的破碎受到多个过程参数的影响,并涉及了多层界面的耦合效应.利用简化的物理模型,在时间和时空域中分析了三相水-油-水复合射流不稳定性的发展和演化.在黏性流体线性稳定性理论中,同轴射流和驱动液体的基本速度型分别基于管流和误差函数构造,并通过数值方法求解满足相应边界条件下的线化小扰动控制方程.结果表明:增加内外层界面的界面张力均有利于射流的破碎;流体的黏性对同轴射流的稳定性均有着促进作用;越大的黏性越小的内界面张力对应着越大的射流破碎波长;内外界面的耦合作用以及复合液滴的包裹情况均与内外射流的半径比息息相关;绝对-对流不稳定性转换的临界Weber数随Reynolds数内层界面张力的增大而增大,随内层和驱动流体的黏性增大而减小.这些结果将有助于提高液体驱动下同轴流动聚焦技术的过程控制,为实际应用提供理论指导.
简介:低Reynolds数流动由于自身特点导致气动特性严重恶化,非定常、非线性效应突出且预测困难,加之相关基础理论研究不足,给以临近空间低速飞行器和高性能微小型飞行器为代表的低Reynolds数飞行器的开发和研制带来了瓶颈和挑战.首先概述了飞行器低Reynolds数的范畴、低Reynolds数空气动力学的主要问题与挑战.随后从低Reynolds数层流分离基础理论出发,依次介绍了低Reynolds数层流分离经典理论、低Reynolds数层流分离非定常流动特性、低Reynolds数后缘层流分离泡.在此基础上,通过对经典长层流分离泡与后缘层流分离泡力学特性的差异以及随攻角和Reynolds数的演化规律的详细分析,逐步揭示了一些低Reynolds数复杂气动效应的本质,如小攻角升力系数的非线性效应,翼型随Reynolds数下降气动特性的二次恶化效应等.最后对低Reynolds数流动基础理论的发展过程进行了总结,并对层流分离诱导转捩及再附效应等复杂流动问题进行了展望.
简介:利用4.5MeV的氪离子(Kr^17+)辐照(100)晶向本征未掺杂和高掺锌(P型)、(100)和(110)混合晶向的高掺硅(N型)砷化镓(GaAs)半导体材料,辐照注量为1×10^12~3×10^14cm^-2,测试辐照后材料的拉曼光谱。随着辐照注量增大,材料的纵向光学(longitudinaloptical,LO)声子峰向低频方向移动,出现了明显的非对称展宽,并且N型样品辐照后,晶体结构损伤要大于P型与本征未掺杂样品。3种类型样品的LO峰频移随辐照损伤的变化趋势一致,研究表明,掺杂元素不影响材料本身的晶体结构,可能是因为混合晶向的生长方式导致辐照后N型GaAs结构稳定性变差。
简介:随着社会的不断发展,人们开始意识到愈演愈烈的环境污染问题,因此绿色供应链的发展也逐渐受到关注.近年来,关于绿色供应链的研究越来越多,并且涉及众多领域,与此同时人们开始关注绿色供应链带来的风险.因此,当前绿色供应链急需解决的难题是如何帮助企业来分析、识别、预测供应链风险的因素,并将风险因素造成的损失控制在可承受范围内,保证其在企业内安全高效地运作并带来回报.文章在研究汽车绿色供应链管理的基础上,运用层次分析法,得到汽车绿色供应链风险评价体系,再通过模糊综合评判法对风险进行评估,从而进行有效的风险预防与控制.本文旨在为汽车绿色供应链的风险管理提供理论方法与策略支持,推动我国汽车绿色供应链的可持续发展.
简介:盒式翼布局相对常规布局可以很大程度地减小诱导阻力,同时平滑的升力分布有利于减小跨声速激波阻力,但双翼间的气动干扰是跨声速盒式翼布局存在的主要问题.为掌握跨声速双翼气动干扰特性,选用超临界翼型RAE2822作为双翼翼型,对M=0.75,正负交错两种情况下双翼几何参数对布局升阻特性的影响进行数值研究.结果表明,增大双翼的纵向距离可以减弱双翼间气动干扰,使升阻比提高至无干扰升阻比.其中,前翼在下、后翼在上的负交错布局在双翼纵向距离为1.5倍上翼弦长时即可接近无干扰升阻比,更有利于提升布局的升阻特性.负交错时双翼的垂直间距对布局升阻比影响不大,无翼差角且减小前翼弦长有利于提高升阻比.
简介:目的:研究燃爆弹跳驱动器热-动力学模型,分析驱动器的输出性能,并通过试验验证驱动器热-动力学模型的正确性。创新点:1.建立了燃爆弹跳驱动器热-动力学模型,得到燃爆弹跳驱动器的相关输出参数随时间的变化规律;2.通过理论仿真与试验测试分析了驱动器的输出性能。方法:1.根据对燃爆弹跳机器人工作过程分析,推导出燃爆弹跳驱动器工作过程中的动力学模型,并对锁紧力与弹簧刚度参数进行测试;2.根据热-动力学模型推导出燃烧室内压力随时间变化的函数;3.通过试验测试驱动器驱动弹跳过程中压力和位移随时间的变化曲线,将测试结果与热-动力学模型仿真的结果进行比较。结论:1.建立了燃爆弹跳驱动器的热-动力学模型,得到了驱动器的输出性能参数;2.试验测试结果与仿真计算结果吻合,证明了驱动器热-动力学模型的正确性。