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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 用于机载测量云中液滴尺寸的分光计研发

    摘要： 本文旨在介绍一种机载探测器的研制与飞行验证，该探测器可在云中测量直径范围为[20微米；200微米]的液滴尺寸。

    关键词： 用于液滴尺寸测量的干涉激光成像激光器、机载仪器、云层、两相流

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用二维激光扫描仪对湍流两相流中自由水面轮廓及波动进行非侵入式测量

    摘要： 在现代水利工程中，测量自由水面仍普遍采用电阻式探头、U型管压力计、测针、超声波传感器等传统方法。这些方法在适宜水流条件下能提供精确结果，但当水面呈现强动态特性的湍流和两相流特征时则存在局限。本文提出采用激光扫描技术测量具有湍流、非定常及非均匀自由水面的水力现象。研究表明，激光扫描法能以高时空分辨率精确获取自由水面轮廓，即便在水面存在剧烈垂直波动的湍流工况下亦然。通过与高速摄像图像分析获得的参考值对比显示，其测量不确定度为±5毫米至±10毫米，比局部水面垂直波动范围小一个数量级以上。通过处理激光扫描数据可确定平均水面轮廓、围绕均值的垂直波动包络线，以及强波动形成的复杂水面地形。该成果有助于推广这种非接触式测量方法，为水利工程多个领域提供水流特性重要信息。研究在超临界交汇流模型中应用二维激光扫描获取自由水面，其中驻波发展导致了自掺气水流现象。

    关键词： 波动、水面地形、激光扫描、湍流、两相流

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 采用先进激光诊断技术研究气体助燃煤粉燃烧室中的颗粒动力学

    摘要： 煤的燃烧过程受到气相湍流、颗粒动力学及化学反应三者相互作用的显著影响。为深入理解这些耦合过程，需要在受控进气与边界条件下开展实验，以获取非侵入式多参数测量数据。基于此，本研究在光学可视燃烧室内（含旋流燃烧器组件的石英玻璃喷口）对功率高达40 kWth的气助煤火焰展开研究。首次将两相粒子图像/跟踪测速技术(PIV-PTV)应用于煤燃烧领域，同步测量大小颗粒的速度。通过利用研磨煤粉的宽粒径分布特性，小颗粒可作为气流示踪剂，同时采用粒子跟踪测速(PTV)技术测量大颗粒速度。单台相机通过米氏散射成像实现该功能，后处理阶段根据各颗粒的表观尺寸和信号强度区分大小颗粒。通过准同步测量煤颗粒脱挥发分过程中释放的中间烃类激光诱导荧光，确定了剧烈热解区域。对比研究了空气与富氧环境下不同煤种及热功率工况的火焰特性，并结合煤燃烧实际讨论了测量技术的优势与局限。

    关键词： 粒子图像测速法、激光诱导荧光法、粒子跟踪测速法、煤炭、两相流、富氧燃烧

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 硅纳米线涂层歧管微通道中的增强流动沸腾

    摘要： 开展了一项实验研究，对比分析了硅纳米线（SiNWs）涂层与普通壁面结构的硅基歧管微通道散热器中，去离子水在两相沸腾流动时所关联的传热特性、压降特性及流动不稳定性特征。该歧管微通道装置由硅基底上蚀刻的平行横向微通道与玻璃盖板上的纵向微通道构成，硅微通道底部及侧壁生长有硅纳米线。通过构建闭环实验系统展示了其热力与水力性能。实验数据覆盖质量流速250-1250 kg/m2·s范围及15-65 K过冷入口温度条件。结果表明：相同壁面过热条件下，SiNWs装置的散热热通量较普通壁面提升约20%。当质量流速为1250 kg/m2·s且入口过冷温度65 K时，可在约85K壁面过热下实现431.3 W/cm2的有效散热热通量。总体而言，SiNW涂层在增强流动沸腾传热的同时表现出更缓慢的压降增长趋势，而三维歧管微通道设计能有效抑制整个单/双相流区域的流动不稳定性。这表明在硅纳米线表面结构中集成三维流动，在高热通量冷却应用中具有重要潜力。

    关键词： 硅纳米线、多流道微通道、流动沸腾、两相流

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 考虑单相与两相流模型的真空度恶化对同轴真空管太阳能集热器热性能的影响：一项数值研究

    摘要： 沸腾与冷凝在真空管太阳能集热器（ETC）的热传递中起重要作用，尤其对低流速工况影响显著。影响ETC效率的另一因素是集热器内部真空度的衰减。本研究通过数值模拟方法，探究单相与两相流工况下真空度衰减对ETC热性能的影响?；诒ズ吞跫⑽忍晃Ｐ?，该模型能模拟考虑真空衰减效应的单/两相流ETC稳态热性能，更真实地反映太阳能集热器实际工况。ETC内部压力升高会通过增大整体热损失系数显著抑制沸腾与冷凝过程。研究分析了集热器辐射、对流及传导热损失系数随内部压力渐升的变化规律。两相流模型表明：当特定进口流速条件下ETC内发生沸腾时，结合真空衰减效应的两相流计算与单相流模型相比，其效率与温度分布曲线存在显著偏差且预测结果更精确。实现ETC内两相流传热（所有工质均在集热管内再次冷凝）可提升该质量流速范围内的换热效率，同时有助于维持集热器吸热板温度均匀性与等量吸热。单相流工况下，较高进口温度时真空衰减对集热器效率的影响比低温时更为显著；但在两相流固定流体饱和温度条件下，对于较高进口温度（Tfi ≥ 85°C），真空衰减对效率的影响可忽略不计。

    关键词： 真空管太阳能集热器，集热器效率，真空度衰减，两相流

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 光致异构化驱动的管内液柱迁移数值模拟演示

    摘要： 通过光诱导异构化实现液滴操控的机制已通过数值模拟得到验证与研究。例如，利用具有异构化特性的光响应性表面活性剂水溶液，即可在微通道中实现这种非侵入式液滴操控。由于顺式与反式异构体间流体性质的差异，对管内液柱进行单侧光照会导致液柱两端产生某种不平衡，从而驱动液滴迁移。当前针对气液两相流及其异构体标量传输（考虑静态接触角变化）的数值模拟，在迁移速度方面与实验结果定量吻合。这一事实支持了"液滴迁移更可能由润湿性（即接触角）不平衡所驱动"的观点。研究发现：迁移速度对液柱长度依赖性较弱，但与管径呈正比关系。

    关键词： 光化学反应、非侵入式控制、润湿性、表面张力、微流控技术、计算流体动力学、芯片实验室、液滴操控、两相流、光响应性表面活性剂

    更新于2025-09-09 09:28:46