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海底电缆覆盖物清理的射流破土试验
1
作者 黄小卫 左干清 +3 位作者 庞钛 于嵩松 曹雨 鲁滢 《中国海洋平台》 2026年第1期58-66,共9页
通过试验采用控制变量方法对移动射流作用于土壤的过程进行研究。试验中通过改变关键参数,包括土体类型、射流速度、靶距、喷嘴口径、喷嘴移动速度、射流角度和喷嘴数量,讨论射流关键参数对清理效果的影响。研究发现:土体类型为砂土时... 通过试验采用控制变量方法对移动射流作用于土壤的过程进行研究。试验中通过改变关键参数,包括土体类型、射流速度、靶距、喷嘴口径、喷嘴移动速度、射流角度和喷嘴数量,讨论射流关键参数对清理效果的影响。研究发现:土体类型为砂土时会产生明显回流现象,剪切强度越小回流现象越明显,土体类型为黏土时回流现象明显减弱,冲坑深度和宽度增加;射流速度增大、靶距减小或喷嘴移动速度减小时,冲坑深度和宽度增加;喷射压力一定时,喷嘴口径增大,冲坑深度和宽度明显增加;泵功率一定时,喷嘴口径增大,导致射流速度减小,冲坑深度和宽度减小;垂直射流时,冲坑深度最大;与垂直射流相比,改变射流角度会减小射流深度,增加射流宽度;多喷嘴并排射流可有效增加冲坑深度和宽度。研究结果可为海底电缆抢修时射流清理海缆表面土壤覆盖物的过程提供依据。 展开更多
关键词 射流破土 冲坑深度 冲坑宽度 射流速度 喷嘴口径 靶距
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不同类型气源的大气压等离子体射流的放电特性研究
2
作者 石朝阳 郝小龙 +1 位作者 缪龙宇 张一波 《高压电器》 北大核心 2026年第3期183-190,共8页
文中研究了典型的同轴射流装置在不同实验条件(气源组分、流速(含雷诺数Re分析)、电压和功率)下对大气压等离子体射流特性(主要是射流长度、实际温度和放电启动电压)的影响。结果表明:单气源射流时,电压或流速的增加使射流长度先增加后... 文中研究了典型的同轴射流装置在不同实验条件(气源组分、流速(含雷诺数Re分析)、电压和功率)下对大气压等离子体射流特性(主要是射流长度、实际温度和放电启动电压)的影响。结果表明:单气源射流时,电压或流速的增加使射流长度先增加后趋于稳定或下降;施加电压升高会使射流温度上升,流速的增加对氮气和氩气源的射流温度影响不大;氧气源射流的启动电压和功率高于氮气和氩气源。2种气源混合时,O_(2)比例的增加会抑制射流长度,增加启动电压;而N_(2)的加入不会对等离子体射流的长度和温度产生明显影响。随着流速的增加,Ar/O_(2)和N_(2)/O_(2)源的射流长度先增加后趋于稳定,Ar/N_(2)源的则会逐渐增加。3种气体混合时,射流长度随着电压或流速的增加先增加后趋于稳定;而射流温度会随着施加电压的增加先升高后趋于稳定,随着流速的增加而降低;启动电压则会随着氩气比例的减小(或氧气比例的增加)而逐渐增加。因此,不同类型的气源条件对大气压等离子体射流的特性影响较大,在实际应用中应值得关注和重视。 展开更多
关键词 大气压等离子体射流 射流长度 射流温度 放电启动电压 单气源 混合气源 雷诺数
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超声速冲击射流声场与流场特性及声源特征研究
3
作者 齐龙舟 杨志刚 +2 位作者 吕镇东 刘翰林 卢鑫源 《推进技术》 北大核心 2026年第2期88-100,共13页
本研究聚焦于超声速冲击射流的噪声特性及声源分布,旨在明确其噪声生成机制及其与射流速度的n次方律关系。实验在全消声室内开展,采用高频PIV技术与远场传声器弧阵列结合,测量冲击射流的流场与声场分布。基于Ω准则和Q准则识别冲击射流... 本研究聚焦于超声速冲击射流的噪声特性及声源分布,旨在明确其噪声生成机制及其与射流速度的n次方律关系。实验在全消声室内开展,采用高频PIV技术与远场传声器弧阵列结合,测量冲击射流的流场与声场分布。基于Ω准则和Q准则识别冲击射流的涡量特征,分析涡量结构与离散纯音的关系。通过监测冲击射流下、中、上游方向监测角(β=30°,β=80°和β=120°)的总声压级(OASPL),研究了OASPL与射流速度之间的n次方律关系,并比较斯特劳哈尔数(St=0.61,St=0.33)的离散纯音随出口压比(NPR)和冲击距离(L/d)的变化趋势。去除离散纯音后,OASPL与射流速度的n次方律符合较好,不同监测角的速度因子分别为7.8(β=30°),7.0(β=80°)和10.8(β=120°),这反映了冲击射流噪声源特性随监测角变化的关系。进一步分析表明,OASPL、离散纯音幅值与射流速度梯度之间存在显著关联。通过Ω准则与Q准则对流场涡量进行识别,发现势流核第三至第五激波格栅后方的强涡量区域与啸叫声(Screech tone)主要声源位置吻合,实现了对声源的可视化定位。相位分析显示,NPR=2.37时,流场中涡对结构尺寸与St=0.33的离散纯音强度呈正相关,而NPR=2.84时,冲击射流顺流侧强涡量区尺寸与St=0.61的离散纯音强度呈正相关。本研究揭示了超声速冲击射流噪声总声压级与射流速度的幂次关系,并证实了不同监测角度和St条件下声源位置与强涡量区域的显著关联。通过对流场的Ω准则和Q准则涡量识别,确认了冲击射流势流核内主要声源区域与啸叫声的一致性,实现了声源的可视化定位。 展开更多
关键词 PIV流场 冲击射流 射流速度 n次方律 Ω准则
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基于HFE-7100的硅基分布式射流微通道沸腾传热特性
4
作者 刘金亚 吴慧英 +1 位作者 华夏 刘振宇 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第2期597-604,共8页
为了实现高热流密度芯片级冷却,本文构建了一个集成微加热器和温度传感器的硅基分布式射流微通道热沉,并以HFE-7100为工质实验研究了不同射流速度(0.86∼2.58 m·s^(-1))和进口过冷度(21∼41℃)下的射流微通道流动沸腾传热特性。结... 为了实现高热流密度芯片级冷却,本文构建了一个集成微加热器和温度传感器的硅基分布式射流微通道热沉,并以HFE-7100为工质实验研究了不同射流速度(0.86∼2.58 m·s^(-1))和进口过冷度(21∼41℃)下的射流微通道流动沸腾传热特性。结果表明:射流微通道的临界热流密度(CHF)和性能系数(COP)分别高达463 W·cm-2和2205,而压降不超过44.4kPa。增加射流速度和进口过冷度可以提升CHF,但会推迟核态沸腾起始点(ONB)。增加射流速度使表面传热系数和压降增加,有效热阻降低;增加进口过冷度使表面传热系数、压降和有效热阻曲线向右移动。 展开更多
关键词 射流微通道 流动沸腾 硅基 分布式射流 临界热流密度 HFE-7100
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自进式旋转射流喷嘴结构设计与流场特性研究
5
作者 穆总结 赵恺 +4 位作者 李根生 杨哲华 洪起贵 闫壮 张潘潘 《石油机械》 北大核心 2026年第1期20-29,共10页
水力喷射径向水平井技术对复杂油气高效经济开发、老区增产等意义重大。射流喷嘴是径向水平井钻井的核心工具,为此设计了一种涡轮带动喷嘴旋转射流的新型自进式喷嘴,并采用RNG k⁃ε湍流模型研究了该喷嘴内的流场速度和压力分布特征。数... 水力喷射径向水平井技术对复杂油气高效经济开发、老区增产等意义重大。射流喷嘴是径向水平井钻井的核心工具,为此设计了一种涡轮带动喷嘴旋转射流的新型自进式喷嘴,并采用RNG k⁃ε湍流模型研究了该喷嘴内的流场速度和压力分布特征。数值模拟结果表明,工具可“扫描式”破岩钻进,形成一定尺寸孔眼。该喷嘴在破岩过程中会形成环状凸台,工具自进过程中,凸台被旋转射流产生的拉伸剪切作用破碎。剪切应力对称分布于滞止区中心两侧,侧向射流剪切应力作用范围更广泛。自由射流区的旋转射流速度分布由工具内部旋转机构、流道分布、喷嘴角度等因素共同决定。研究表明,新型旋转射流喷嘴有利于提高径向水平井作业效率,可为相关研究提供技术参考。 展开更多
关键词 径向水平井 旋转射流 自进式 流场分析 射流速度 剪切应力 喷嘴结构
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自由圆湍流射流流动及卷吸特性研究
6
作者 段鼎立 葛海涛 +3 位作者 辛宇航 奚修智 杨竹强 张博 《热科学与技术》 北大核心 2026年第1期69-77,共9页
基于FLUENT对亚音速自由圆湍流射流进行数值模拟研究,改变直喷嘴进口压力和收缩喷嘴收缩角度,研究射流的流动和卷吸特性。研究结果表明:射流锥角对压力和收缩喷嘴收缩角度不敏感,相同轴向位置上的速度厚度和涡量厚度相差不大,最大偏差为... 基于FLUENT对亚音速自由圆湍流射流进行数值模拟研究,改变直喷嘴进口压力和收缩喷嘴收缩角度,研究射流的流动和卷吸特性。研究结果表明:射流锥角对压力和收缩喷嘴收缩角度不敏感,相同轴向位置上的速度厚度和涡量厚度相差不大,最大偏差为1.1 mm,速度厚度及涡量厚度增长率均维持在12%~16%;直喷嘴射流卷吸率随压力的升高不断降低,两者的变化满足二次函数关系;改变喷嘴形式,将直喷嘴改为收缩喷嘴,卷吸率大幅度增加,增幅可达16.0%,但是收缩喷嘴收缩角度则对卷吸率影响不大。 展开更多
关键词 自由射流 射流锥角 边界层厚度 卷吸率
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基于CFD-DEM的微阀射流疏堵模拟研究
7
作者 魏列江 张海东 +3 位作者 魏小玲 刘豆豆 陈阳 强彦 《机床与液压》 北大核心 2026年第3期164-170,共7页
针对微阀在长期使用中因微小颗粒物沉积与黏附导致流道堵塞的问题,提出一种通过手指按压储液囊形成射流进行疏通的方法,清除堵塞物的同时避免损伤微阀结构。针对阀芯-阀座间颗粒团聚形成的堵塞,采用CFD-DEM耦合仿真方法,通过改变按压储... 针对微阀在长期使用中因微小颗粒物沉积与黏附导致流道堵塞的问题,提出一种通过手指按压储液囊形成射流进行疏通的方法,清除堵塞物的同时避免损伤微阀结构。针对阀芯-阀座间颗粒团聚形成的堵塞,采用CFD-DEM耦合仿真方法,通过改变按压储液囊时间,研究不同射流条件下颗粒聚集状态。仿真结果表明:当匀速按压时间为1.5 s时,射流速度增长平缓,只有20%的颗粒被冲刷出堵塞位置;按压时间为0.5 s时,射流速度迅速增大,97%的颗粒被冲刷掉,有效改善了微阀堵塞,按压时间显著影响疏堵效率。为进一步验证所提方法的有效性,使用放大样机进行实验验证。结果表明:按压1.5 s后,堵塞的明胶颗粒未能被完全冲刷,大量颗粒仍滞留于阀座区域;而按压时间缩短至0.5 s后,阀芯与阀座之间的明胶颗粒几乎完全被清除,微阀恢复正常工作状态。实验与仿真结果一致,证明基于CFD-DEM耦合仿真模拟按压储液囊射流冲刷堵塞物的方法可行。 展开更多
关键词 微阀 颗粒 堵塞 射流 CFD-DEM
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射流间距对多股射流冲击夹套传热的影响
8
作者 庄凯 曹桓 +2 位作者 李秉润 蔡永华 王宗勇 《塑料科技》 北大核心 2026年第1期159-165,共7页
提出一种适用于强放热反应的多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,利用数值模拟方法研究射流管轴向间距(l)及射流速度(v)对夹套传热性能的影响。结果表明:相较于同大小的传统圆筒形整体夹套,多股冲击射流夹套能够显著提高换热壁面的平均... 提出一种适用于强放热反应的多股冲击射流强化传热的反应釜夹套,利用数值模拟方法研究射流管轴向间距(l)及射流速度(v)对夹套传热性能的影响。结果表明:相较于同大小的传统圆筒形整体夹套,多股冲击射流夹套能够显著提高换热壁面的平均努塞尔数(Nu_(m)),降低流动过程中的压力损失(Δp)。筒体壁面轴向局部努塞尔数(Nua)沿流向呈波形升降,极值点位置与射流冲击点一致。在v为1~4 m/s范围内,l的改变对Δp影响微小,v为影响Δp的主要因素,Δp随v的增大而增大。通过综合分析得到,当l为射流管直径(d)的7.5倍时,筒体壁面的换热均匀性(U_(Nu))和Nu_(m)优于其他l下的多股射流冲击夹套。 展开更多
关键词 夹套 冲击射流 射流间距 强化传热
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基于定容弹平台的不同边界条件下氢气射流特性研究
9
作者 刘雨昂 解方喜 +2 位作者 金兆辉 杨书鉴 王瑞 《实验技术与管理》 北大核心 2026年第1期153-160,共8页
该文基于可视化定容弹光学试验平台和CONVERGE仿真模型,研究了喷射压力、环境压力及环境温度对氢气射流形态及特性的影响规律。结果表明:喷射压力升高时,射流贯穿距增大;射流初期锥角减小,6 MPa时稳定锥角更大;射流面积、体积及卷吸比... 该文基于可视化定容弹光学试验平台和CONVERGE仿真模型,研究了喷射压力、环境压力及环境温度对氢气射流形态及特性的影响规律。结果表明:喷射压力升高时,射流贯穿距增大;射流初期锥角减小,6 MPa时稳定锥角更大;射流面积、体积及卷吸比先增后减。环境压力升高时,射流贯穿距减小,锥角增大,射流面积、体积及卷吸比均减小,且卷吸比呈现先快速后平缓的增长趋势。环境温度升高时,射流贯穿距成比例增加,初期锥角减小而中后期略有增大,射流面积、体积及卷吸比均显著提升,其中,射流体积增幅明显,而环境温度对卷吸比影响较大。该研究揭示了不同边界条件下氢气射流的发展规律,为氢燃料喷射系统的优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 氢气射流 定容燃烧弹平台 CONVERGE 射流特性
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喷嘴轴线偏移对射流泵引射性能影响研究
10
作者 李万钟 张振宇 +3 位作者 郭晨浩 孙家琛 赵峥延 毛先荣 《石油机械》 北大核心 2026年第2期120-127,共8页
射流泵在青石峁地区气井的增产作业中得到广泛应用。在实际作业中,射流泵普遍依赖经验安装并入井,然而高温高压工况易导致射流泵喷嘴轴线与喉管轴线之间发生偏移。为研究喷嘴与喉管在非同轴线配合下对射流泵工作性能的影响,以射流泵的... 射流泵在青石峁地区气井的增产作业中得到广泛应用。在实际作业中,射流泵普遍依赖经验安装并入井,然而高温高压工况易导致射流泵喷嘴轴线与喉管轴线之间发生偏移。为研究喷嘴与喉管在非同轴线配合下对射流泵工作性能的影响,以射流泵的引射性能为研究对象,选取引射系数与压力损失系数为性能评价指标,基于Realizable k⁃ε湍流模型开展数值模拟分析。研究了喷嘴轴线相对喉管轴线偏移10%~60%范围内射流泵的引射性能变化,系统揭示了轴线偏移对射流泵引射性能的影响规律。研究结果表明:随着喷嘴轴线偏移量的增加,射流泵的引射性能逐渐下降。当喷嘴轴线向上壁面方向偏移时,喷嘴出口处工作流体的最大速度降低5.3%,喉管与扩散管上壁面的流体动压升高,工作流体与引射流体的混合效果增强;而喉管与扩散管下壁面则呈现相反的变化趋势;当偏移量达到10%时,扩散管下壁面处开始出现混合流体回流与局部湍流现象,引射系数减小7.8%,压力损失系数增大0.5%;当偏移量达到40%时,喉管下壁面处开始出现局部湍流,引射系数减小23.9%,压力损失系数增大1.2%,随着偏移量进一步增大,混合流体回流区与局部湍流区持续扩展。研究结果可为评估实际工况下射流泵的工作性能提供理论依据,为工程优化提供参考准则。 展开更多
关键词 射流泵 喷嘴轴线偏移 引射系数 压力损失 流场分析 k⁃ε湍流模型 入口动压
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微重力甲烷层流射流扩散火焰的形态和碳烟特征
11
作者 朱凤 李丹 +1 位作者 王双峰 易宏 《空间科学学报》 北大核心 2026年第1期121-130,共10页
几何形态与碳烟特征是碳氢燃料扩散火焰的基本特性.微重力下层流扩散火焰特性研究可为揭示扩散燃烧的物理和化学机理以及建立湍流扩散燃烧模型提供重要途径.本研究利用中国空间站中的燃烧科学实验柜对同轴伴流甲烷层流射流扩散火焰进行... 几何形态与碳烟特征是碳氢燃料扩散火焰的基本特性.微重力下层流扩散火焰特性研究可为揭示扩散燃烧的物理和化学机理以及建立湍流扩散燃烧模型提供重要途径.本研究利用中国空间站中的燃烧科学实验柜对同轴伴流甲烷层流射流扩散火焰进行了在轨微重力实验,着重分析伴流条件对微重力火焰形态特征和碳烟特性的影响规律.实验在常温常压环境下进行,伴流包含不同氧气浓度的氮氧混合气体以及不同N2和Ar稀释比例的空气,伴流速度/射流速度比值小于0.5,产生远场和近场射流火焰的甲烷流量.研究结果表明,基于射流流场相似理论的简化模型能够对射流远场中微重力火焰的形状进行有效预测,伴流组分通过改变燃烧化学计量关系影响火焰形状;近场火焰长度与伴流速度无关,与化学当量混合分数Z_(st)成反比,火焰最大直径与Z_(st)倒数的平方根成正比.用惰性气体稀释伴流空气时,射流扩散火焰中以碳烟生成反应为主要过程的区域减小、以碳烟氧化反应为主要过程的区域增大,随着稀释程度的增加,火焰内的碳烟含量随之减少,稀释效应和热效应对碳烟生成的影响分别由惰性气体体积分数和火焰温度表征. 展开更多
关键词 层流扩散火焰 射流 伴流 甲烷 微重力 中国空间站
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基于POD/DMD的液力透平尾涡逆射流非定常解耦
12
作者 王晓晖 马克浩 +1 位作者 苗森春 杨军虎 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期121-126,134,共7页
液力透平尾流场存在与叶轮旋向相反的大尺度螺旋涡,涡核中心发现沿轴向的逆流现象,对装置的效率和运行稳定性有影响.结合本征正交分解(POD)和动态模态分解(DMD)两种降阶模型在流场解耦的不同优势,对逆射流的流动特征及演化规律进行分析... 液力透平尾流场存在与叶轮旋向相反的大尺度螺旋涡,涡核中心发现沿轴向的逆流现象,对装置的效率和运行稳定性有影响.结合本征正交分解(POD)和动态模态分解(DMD)两种降阶模型在流场解耦的不同优势,对逆射流的流动特征及演化规律进行分析.研究结果表明:逆射流在叶轮的动静干涉和大尺度尾涡破碎的作用下发生周期性振动,并在演化过程中引起尾流场大尺度涡运动和流动分离;POD方法和DMD方法的低阶模态反映出由旋转叶轮和尾水管之间动静干涉的流动结构特征,主导频率接近叶轮转频;高阶模态则反映出逆射流下游小尺度离散涡团破碎-融合-衰减过程的流动特征,模态频率接近叶轮转频的整数倍. 展开更多
关键词 液力透平 逆射流 降阶模型 本征正交分解 动态模态分解
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基于新特征函数的混合射流强化表面残余应力场预测模型
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作者 徐广涛 赵金涛 +2 位作者 胡阔 刘兰荣 郭明龙 《热加工工艺》 北大核心 2026年第2期66-75,82,共11页
探究混合射流强化工艺对18CrNiMo7-6渗碳钢表面残余应力场的影响,获得工艺参数与表面残余应力场的预测模型。基于特征参数和余弦函数提出了一种新的表面残余应力场的表征形式,特征参数包括表面残余应力、最大残余应力、最大残余应力层... 探究混合射流强化工艺对18CrNiMo7-6渗碳钢表面残余应力场的影响,获得工艺参数与表面残余应力场的预测模型。基于特征参数和余弦函数提出了一种新的表面残余应力场的表征形式,特征参数包括表面残余应力、最大残余应力、最大残余应力层深和残余应力层深;进而通过Box-Behnken Design(BBD)实验设计,研究了丸粒直径、压力和移速这3个工艺参数对表面残余应力场的4个特征参数的影响,使用Design-Expert软件对数值进行拟合,建立特征参数的回归方程,实现表面残余应力场的预测。实验表明,预测值与实验值之间决定系数大于0.95,平均相对误差均小于10%,验证了该预测模型的准确性。 展开更多
关键词 18CrNiMo7-6渗碳钢 残余应力 混合射流 响应曲面法 应力预测
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射流脉冲喷头内驱动结构优化与水力性能
14
作者 王新坤 武文婧 +1 位作者 孟天舒 杨凡 《农业工程学报》 北大核心 2026年第2期150-156,共7页
针对摇臂式喷头应用过程中存在的射流破碎不充分、水量分布不均、摇臂驱动装置复杂等问题,该研究设计了一种凸起高度4.7 mm、宽度8 mm、锥角120°的棱锥体副喷嘴内驱动射流脉冲喷头。基于不同结构参数的脉冲水力性能响应特征,开展... 针对摇臂式喷头应用过程中存在的射流破碎不充分、水量分布不均、摇臂驱动装置复杂等问题,该研究设计了一种凸起高度4.7 mm、宽度8 mm、锥角120°的棱锥体副喷嘴内驱动射流脉冲喷头。基于不同结构参数的脉冲水力性能响应特征,开展了内驱动棱锥体凸起高度、宽度、锥角的三因素三水平正交试验,制作了最优结构参数的样机,与同条件摇臂式喷头进行水力性能对比试验。试验结果表明,在0.20~0.35 MPa压力范围内,内驱动射流脉冲喷头的出口射流峰谷波动明显,主喷嘴能够确保喷头射程及远处喷洒水量,副喷嘴破碎射流并驱动喷头旋转,增加中近距离的喷洒水量,改善喷洒水量分布;水量近似“梯形”分布,远处水量分布与同类型产品接近,中间与近距离水量分布形态较好;流量减小14%~19.3%,平均喷灌强度下降11.6%~16.6%。整体性能优于同类产品,低压状态下的表现尤为突出,符合喷灌技术低压喷洒的发展趋势,可为射流脉冲喷头的新型驱动结构研究与应用提供参考。 展开更多
关键词 喷头 射流脉冲 内驱动 结构优化 水力性能
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水射流冲击非平整岩层损伤机理模拟研究
15
作者 刘宏梅 王文龙 +2 位作者 何景强 张海建 李发旭 《振动与冲击》 北大核心 2026年第5期265-272,共8页
水射流破岩是近年来兴起的一种新型破岩方法,其高效环保、适用性强,已广泛应用于采矿及勘探领域。为研究水射流冲击下非平整岩层内部应力与损伤机理,采用光滑粒子流体动力学方法与有限元方法耦合算法建立了射流冲击非平整岩层数值模型... 水射流破岩是近年来兴起的一种新型破岩方法,其高效环保、适用性强,已广泛应用于采矿及勘探领域。为研究水射流冲击下非平整岩层内部应力与损伤机理,采用光滑粒子流体动力学方法与有限元方法耦合算法建立了射流冲击非平整岩层数值模型并进行求解模拟。结果表明:岩层表面凸起一侧与射流率先接触并出现损伤,产生的径向裂纹呈非对称扩展;水射流冲击产生的应力波传播靠近流固接触面的岩层凸起一侧,岩层内部不同时刻下的应力峰值均产生于5 mm深度范围内,在岩层内部轴向深度超过10 mm后,应力传播平稳并缓慢下降;流固接触面失效形式主要为剪应力作用下的剪切失效,初始裂纹形成区主要受压剪应力共同作用产生破坏,并存在微小拉应力的影响,裂纹扩展区失效形式为拉伸失效,压应力、剪应力未对岩层造成明显影响。该研究对射流冲击复杂岩层开采作业具有一定的理论意义及工程应用价值。 展开更多
关键词 水射流 裂纹损伤 数值模拟 损伤机理
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双空泡上下排列时近壁空泡微射流特性分析
16
作者 耿琳琳 张清华 +3 位作者 王丹萍 曾丰铭 葛杰 许骁 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期388-396,共9页
为探究复杂条件下空化泡溃灭动力学特性及微射流演化机制,本文针对刚性壁面附近上下排列的双空泡系统,开展可压缩流数值模拟研究,以揭示壁面效应与空泡间相互耦合作用对溃灭动力学的影响。基于可压缩流体控制方程构建数值模型,通过计算... 为探究复杂条件下空化泡溃灭动力学特性及微射流演化机制,本文针对刚性壁面附近上下排列的双空泡系统,开展可压缩流数值模拟研究,以揭示壁面效应与空泡间相互耦合作用对溃灭动力学的影响。基于可压缩流体控制方程构建数值模型,通过计算域尺寸敏感性分析及网格无关性验证确定最优计算参数,并采用实验数据验证数值方法的可靠性。研究发现,近壁空泡的溃灭动力学特性同时受壁面约束与上方空泡的干扰作用影响,其溃灭形貌与单空泡工况存在显著差异。微射流方向取决于空泡间距与近壁距离的无量纲比值。当无量纲比值大于>1.67时,微射流指向壁面;反之则背离壁面。上方空泡的扰动导致近壁空泡溃灭时呈现轴向拉伸形态。 展开更多
关键词 双空泡 空泡溃灭动力 微射流方向 泡间距离 速度分布 空泡形态 近壁距离 流体体积法
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植被化河道底部多孔动量射流运动特性数值研究
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作者 汪旭 夏春华 +2 位作者 张宗江 顾爱军 胡瑞昌 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期67-72,共6页
为探究植被对多孔射流运动特性的影响,采用Realizable κ-ε湍流模型,分别从流速分布、旋涡形态及射流轨迹等方面分析了射流—横流流速比和射流间距对植被化河道中串联排列多孔动量射流运动特性的影响规律。结果表明,植被抑制射流的展... 为探究植被对多孔射流运动特性的影响,采用Realizable κ-ε湍流模型,分别从流速分布、旋涡形态及射流轨迹等方面分析了射流—横流流速比和射流间距对植被化河道中串联排列多孔动量射流运动特性的影响规律。结果表明,植被抑制射流的展向扩展并促进垂向扩展;低流速比时前侧射流抑制后侧射流的垂向扩散,高流速比时前侧射流对后侧射流的遮挡效应明显使得后侧射流能够扩散至更高的位置。研究结果可为植被化河道中污水排放设计与优化提供理论依据。 展开更多
关键词 植被化河道 多孔射流 流速分布 漩涡场 射流轨迹
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大气环境中航空发动机垂直射流流动机制研究
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作者 江召兵 王丙 王美丽 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期160-167,共8页
以航空发动机射流改善小区域大气流动条件为切入点,借助开源计算流体力学软件OpenFOAM,对航空发动机垂直射流作用下大气的扰动情况进行数值模拟。数值模拟结合了可压缩射流和不可压缩射流的模拟手段,并考虑了大气温度垂直变化对射流的... 以航空发动机射流改善小区域大气流动条件为切入点,借助开源计算流体力学软件OpenFOAM,对航空发动机垂直射流作用下大气的扰动情况进行数值模拟。数值模拟结合了可压缩射流和不可压缩射流的模拟手段,并考虑了大气温度垂直变化对射流的影响。结果显示:单航空发动机射流在空间上的影响区域呈倒锥形。随着高度的增加,射流速度逐渐递减,而影响区域则逐渐拓展;双航空发动机射流在不可压缩区域的影响呈驼峰形。两射流中心线速度起初沿各自轴线快速降低,达到一定高度后,两射流相互作用,导致两者中心线速度达到最大。本研究成果对航空发动机垂直射流在改善局域大气环境方面具备潜在的应用价值。 展开更多
关键词 大气环境 垂直射流 航空发动机 射流模拟
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医用射流速度对生物组织破裂变形的影响规律
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作者 曾栋坪 罗林星 +2 位作者 唐正 王维 李佳敏 《振动与冲击》 北大核心 2026年第2期106-114,共9页
无针注射是先进给药技术发展的重要方向,注射试验难以直接获取医用射流与生物组织之间的相互作用力。采用光滑粒子流体动力学与有限元法,开展了射流注射在穿透阶段中医用水射流与多层生物组织之间的相互作用特性研究。通过对比射流穿透... 无针注射是先进给药技术发展的重要方向,注射试验难以直接获取医用射流与生物组织之间的相互作用力。采用光滑粒子流体动力学与有限元法,开展了射流注射在穿透阶段中医用水射流与多层生物组织之间的相互作用特性研究。通过对比射流穿透单层皮肤数值仿真与凝胶注射试验结果,验证数值仿真模型的可靠性,进而开展不同射流速度下医用水射流穿透多层生物组织仿真分析。研究结果表明:射流速度直接影响生物组织发生弹性变形及结构破坏,该生物组织模型的射流速度阈值为105 m/s,当射流速度由110 m/s增至120 m/s,脂肪层径向形变峰值由0.18 mm增至0.26 mm;同时,当射流速度由105 m/s增至120 m/s时,动能耗散速率增长了31%,即生物组织的动态力学响应会对射流产生明显的约束效应和运动阻滞作用,直接影响穿透过程中射流能量耗散特征。因此,注射过程中高速微射流与生物组织之间的耦合作用直接决定所形成孔洞的深度特征,可采用对数增长拟合模型对不同射流速度下的孔洞深度进行预测。 展开更多
关键词 无针注射 医用射流技术 射流速度 组织变形特征 光滑粒子流体动力学与有限元法
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基于多支微射流的超声速射流主动控制
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作者 范德威 薛雨凌 +1 位作者 宁英豪 Arun Kumar Perumal 《空气动力学学报》 北大核心 2026年第1期76-84,共9页
在国家大力发展航空航天产业的背景下,研究超声速射流主动控制技术具有重要意义。以增强超声速射流混合为目标,针对经典圆形超声速射流混合开展主动控制实验研究。使用侧向注入微射流作为激励装置,研究主射流出口处压比、微射流与主射... 在国家大力发展航空航天产业的背景下,研究超声速射流主动控制技术具有重要意义。以增强超声速射流混合为目标,针对经典圆形超声速射流混合开展主动控制实验研究。使用侧向注入微射流作为激励装置,研究主射流出口处压比、微射流与主射流质量流量比和微射流注入支数这3个关键参数对超声速射流核心区长度的影响规律。结果表明:固定质量流量比和微射流支数,核心区长度的控制效果随着微射流出口处的压比增加逐渐减弱;微射流支数和出口处压比不变,核心区长度与微射流及主射流的质量流量比呈较为复杂的非线性关系;固定微射流出口处压比时,增加微射流支数,并未显著提升射流混合效果;射流的控制效果随出口压比的增加而减弱,当出口压比为2.50、3.00、3.67、5.00和7.00时,射流核心区长度可分别减小62%、60%、53%、46%和8%。此外,还基于泰勒展开和反向传播(back propagation,BP)神经网络算法分别建立了两种预测射流核心区长度模型。结果表明:在微射流控制下获得的最优值L_(c,opt)^(*)=8.7附近,两者均表现出较好的预测能力;而当远离最优值时,BP神经网络对超声速射流核心区长度的预测结果具有更高的准确性,误差仅为基于泰勒展开方法的1/6。本文将实验结果与BP神经网络相结合,为超声速射流的主动控制与工程优化提供了高精度智能预测方法,显著提升了混合效果并降低了实验成本。 展开更多
关键词 超声速射流 主动控制 微射流 预测模型 神经网络
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