付细能
- 作品数：10 被引量：31H指数：4
- 供职机构：北京理工大学机械与车辆学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家留学基金更多>>
- 相关领域：水利工程理学动力工程及工程热物理医药卫生更多>>
- 绕平板气液两相流数值计算方法被引量：5
- 2014年
- 为探究现行多相流模型和湍流模型对通气两相流动的适应性及所体现的数理本质,选取典型的绕平板气液两相流为研究对象,通过对比不同多相流模型、湍流模型对绕平板气液两相流的数值计算结果与实验结果,建立了适用于绕平板气液两相流的数值模型.结果表明,基于单流体理论的Mixture多相流模型忽略了流场内客观存在的气-液相界面,计算结果不能真实反映实际流动现象,与实验结果不符;Level Set方法由于考虑了气液界面的表面张力的影响,能合理反映气液界面波动的特性,可以获得和实验较为一致的计算结果;滤波器湍流模型在标准k-g模型的基础上,通过对湍流黏性项的修正,降低了计算流场中的湍流黏度,可以更精细地描述与时间相关的气液多相复杂流动现象,进而有效提高对非定常流动计算过程的预测精度.
- 吴钦王国玉付细能纪春燕
- 关键词：气液两相流
- 绕圆头回转体通气空化流型的实验研究被引量：3
- 2014年
- 为了深入了解通气空化流动现象,利用高速全流场显示技术,对绕圆头回转体通气空化流型进行实验研究。结果表明,重力效应和通气量对通气空化的多相流流型起主要作用。定义了弗洛德数和通气率两个无量纲数,将绕圆头回转体通气空化分为5种多相流流型,即透明空泡、透明气弹、透明分层、水气混合以及半透明水气混合。流动参数对流型的影响分为2个阶段,即重力起主要作用阶段和重力效应不明显阶段。在重力起主要作用阶段,通气率一定时,随着弗洛德数的增大,附着弹体的空泡倾斜程度变小,弹体上表面的断裂空泡转变为贴着弹体壁面的稳定空泡;弗洛德数一定时,随着通气率的增大弹体上表面断裂空泡的尺度不断增大。在重力效应不明显阶段,通气率一定时,随着弗洛德数的增大,雷诺数变大,流场的湍流强度增大,空泡尾流区域水气交换的程度加剧;弗洛德数一定时,随着通气率的增大,通气空化数减小,绕弹体的云雾状空泡逐渐转变为透明空泡。最后,进一步分析了重力影响下透明空泡脱落的非定常过程,以及反向射流作用下云雾状空泡交替脱落的非定常过程。
- 段磊王国玉付细能
- 绕带空化器回转体空化流动特性的试验研究被引量：3
- 2013年
- 为推动超空泡在水下兵器减阻领域的应用,采用试验的方法研究了绕超空泡回转体的自然空化流场特性.试验中,采用高速全流场流动显示技术获得了不同空化数下绕回转体的空泡形态,并运用粒子图像测速技术(DPIV)测量了相应工况下流场的时均速度和涡量分布.结果表明:随着空化数的降低,绕回转体空化区域不断增大,不同空化数下的空化区均为低速高湍流脉动区域,该区域的速度远小于主流速度,但存在大的湍流脉动;云状空化阶段,涡量聚集区由头部向后延伸的涡带逐步转化为涡团分布,且区域明显扩大.
- 王复峰王国玉张敏弟高德明付细能
- 关键词：空化回转体
- 绕空化器自然空化与通气空化的对比被引量：8
- 2012年
- 本文采用高速全流场显示技术和动态应变式测力系统相结合对比了绕圆盘空化器自然空化流场与通气空化流场流动结构和影响因素。结果表明,自然空化和通气空化在流场形态上有着相同的发展过程:初生空化、带状空化、团状空化、半透明超空化和透明超空化;空化数是自然空化主要影响因素之一,通气量是通气空化主要影响因素之一。通气能够促进绕空化器空化流动发展程度。
- 张敏弟邵峰付细能王国玉
- 涂层对空化流动特性影响的实验研究被引量：3
- 2015年
- 利用实验的方法研究了涂层对绕水翼空化流动特性的影响。分别针对喷涂环氧涂层和氟碳涂层的ClarkY型水翼,采用高速摄像装置观察了不同空化阶段的空化流动形态。研究结果表明:(1)在初生空化阶段,当σ=1.82时,沿环氧涂层水翼表面展向排列着初生空泡,而氟碳涂层水翼还处于无空化状态,说明相对于环氧涂层,氟碳涂层对空化现象的产生有一定的抑制作用,氟碳涂层水翼初生空化数为1.50;(2)在片状附着型阶段,当σ小于1.63时,绕环氧涂层水翼的空化先于氟碳涂层水翼发展至片状空化,绕水翼空化流动产生大量分散空泡,沿水翼表面向后运动过程中逐渐长大,在高压区溃灭后形成小空泡并以马蹄涡形式继续运动。同一空化数下,绕环氧涂层水翼空化流动的空泡长度大于氟碳涂层水翼。但随空化数降低,两者空泡长度逐渐接近,说明环氧涂层在片状空化阶段对空化的抑制作用逐渐增强;(3)σ=0.87时空化发展至云状空化阶段,空化流动伴随周期性的云状空泡的脱落,绕环氧涂层水翼的空化流动周期及无量纲空化面积均小于氟碳涂层水翼,说明涂层对空化的非定常变化也有一定的抑制作用,且环氧涂层强于氟碳涂层。
- 黄旭张敏弟付细能
- 关键词：水翼涂层空化马蹄涡
- 基于PIV技术研究眼内房水流动特性的实验设计被引量：3
- 2013年
- 目的借助粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对密闭离体动物眼球后房注水引发的眼内慢流动过程进行流动显示,计算不同时刻的流场,探讨测量眼内低速流动流场的PIV实验方案,为生理状态下眼内房水低速流动的流场测量提供实验基础。方法在离体眼球相对密闭的条件下,当微量注射泵按照0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5 mL/min的速率驱动液体入眼球时,即可满足眼内液体形成缓慢流动的需求。向离体兔眼后房内均匀注入一定浓度、粒径为10μm的荧光粒子溶液,在眼球前房的正中额状面给予激光片光照射,以获得眼球前房正中额状面清晰的粒子图像。PIV系统记录并计算眼内液体的流动情况。结果向密闭的离体兔眼后房内均匀注入液体时,观察到液体先充满后房及瞳孔所在区域、之后绕过瞳孔缘进入到眼前房的流动规律,该规律与房水在生理条件下的理论流动过程一致。分析粒子图像,得到密闭眼球内几毫米每秒数量级的速度矢量。结论眼内低速流动液体的流场可以用PIV方法进行测量,从而使生理状态下眼内房水慢流场的实验测量成为可能,有助于实验研究生理或病理条件下眼内房水的复杂流动;为房水流场的数值模拟计算提供实验验证,也可为眼内病变时角膜内皮细胞、虹膜表面、晶体的剪切力损伤提供新的诊疗思路。
- 杨红玉宋红芳李林张敏弟付细能刘志成
- 关键词：粒子图像测速房水流场
- 绕圆头回转体通气超空化流动的实验研究被引量：4
- 2014年
- 为了解绕圆头回转体通气超空化的流场特性,采用数字式粒子图像测速(PIV)系统和高速全流场显示技术,观测了绕圆头回转体通气超空化的空泡形态发展变化过程和尾迹流场。研究结果表明:在通气超空化空泡发展的整个过程中,空泡区域内前部流场比较平稳,为稳定的透明气相区;空泡尾流区域出现气相和水气两相混合区且存在显著的旋涡结构,此旋涡结构与主流相互作用产生大尺度的脱落空泡团,最终形成超空化尾迹。与不通气相比,通气超空泡化产生的脱落空泡团对回转体尾流区域流场影响较大,使尾迹区低速区域的范围明显增大,且低速区域内各个剖面上的速度明显减小;上下涡量带随着空泡区域的延伸而向后拉长,作用范围亦逐渐扩大,涡量聚集区由最初的涡量带转化为多个分散的涡量团,并逐渐向下游耗散。
- 段磊王国玉付细能
- 关键词：流体力学
- 平板通气气液两相流流动的实验研究被引量：3
- 2014年
- 采用高速全流场显示技术与PIV相结合,观测了平板表面通气流场的流动结构和运动特性,通过改变来流速度和通气量,讨论了不同Re、通气率对气、液两相流的影响,结果表明:通气率不变时,随着Re增加,通气气泡的透明度依次呈现透明、半透明状和比较均匀分布的水气混合模糊状态。不同Re,改变通气率Q v对平板表面的通气流动的影响差异较大。低Re时,随着通气率增加,平板表面的通气气泡由不规则的细长状、椭球状逐步向球状转变;高Re时,通气气泡扩展成带状,通气率增加使气泡带的宽度和厚度明显扩大。平板表面通气流动的时均速度场分布为稳定的孔前低速区、近壁面气泡区和主流高速区,涡量区分为主流区和气泡区。随Re和通气率改变,通气流场的速度和涡量分布呈现不同的特点。
- 付细能张敏弟邵峰王国玉
- 关键词：平板PIV
- 介观无级PIV测量装置
- 本实用新型公开了一种介观无级PIV测量装置，属于粒子图像测速技术领域。装置包括CCD数字相机，相机接口、镜头接口、伸缩机构和镜头；CCD数字相机固定在相机架上，相机接口固定连接在伸缩机构的基座上，相机接口与CCD数字相机...
- 张敏弟付细能
- 文献传递
- 涡环泄气方式下通气空化的非定常流动特性研究被引量：4
- 2014年
- 为了了解涡环泄气方式下通气空化的非定常流动特性,采用实验和数值计算的方法研究了绕锥头回转体通气空化流场。数值计算中,为了精确捕捉由于分离流动而产生的旋涡结构采用了基于空间尺度修正的滤波器模型(FBM).实验中,采用高速录像技术观察了对应工况下绕锥头回转体通气空化的空泡形态。研究结果表明:数值计算与实验结果取得较好的一致;通气空化的非定常流动现象为空泡尾流区云雾状空泡团的断裂脱落过程;空泡闭合位置的高压与空泡区域的低压形成较大逆压梯度,使空泡区域出现流动分离,进而在空泡区域产生复杂的旋涡结构,此旋涡结构与主流相互作用引起了空泡断裂,从而产生了脱落空穴涡。
- 段磊王国玉付细能
- 关键词：流体力学
