一、用激光测速系统测试旋转流场（论文文献综述）
张文鹏[1]（2021）在《进水漩涡对轴流泵及泵装置性能的影响研究》文中认为轴流泵具有提水量大、适用扬程低和结构相对简单等优点,被广泛应用于广大平原和低洼地区跨流域调水、灌溉、排涝和市政工程的低扬程泵站中。在进行轴流泵设计时,通常假定叶轮进口水流无旋,但由于受到现场安装和运行条件的限制,大部分泵站的轴流泵进口都存在进水漩涡。由于进水漩涡在进入叶轮前就已经产生,不仅会引起叶轮进口流态紊乱,使泵装置效率下降、噪声增加,严重时还可能吸入气体,甚至造成机组不能运行。因此,消除或减轻进水漩涡对轴流泵的危害,有利于实现泵机组安全、稳定和高效运行的设计目标,而继续研究进水漩涡与轴流泵之间的相互作用关系是消除进水漩涡所带来危害的必要前提。为了研究进水漩涡在轴流泵内部的传播和演化过程,揭示进水漩涡与高速旋转叶轮内流场之间的干涉规律,建立起进水流态与轴流泵装置性能之间的联系,本论文采用理论分析、模型试验和数值模拟相结合研究方法,对轴流泵及泵装置在有、无进水漩涡条件下的流动现象及水力特性进行研究。通过能量试验得到进水漩涡对轴流泵及泵装置外特性的定量影响,采用高速摄像机追踪记录了进水漩涡在叶轮进口的行进和演变过程,借助非接触式的LDV流场测试技术对比分析了进水漩涡对流场的扰动情况;最后通过数值模拟研究了进水漩涡条件下的轴流泵及泵装置内部三维非定常流动特性,对比分析了不同涡识别准则在旋转叶轮内的适用性。获得的主要成果如下:1.阐明了轴流泵叶轮进口流态均匀的重要性,检验并修正了进水流态评价标准。以带有肘形进水流道的立式泵装置和带有竖井进水流道的卧式泵装置为研究对象,分别将相同尺寸的进水流道剖分成三种不同尺度的网格,并检验叶轮进口的轴向流速分布均匀度、速度加权平均角和进水流道水力损失等常用评价指标对网格尺度的依赖性。结果表明,当前常用的轴向流速分布均匀度公式对网格依赖性强,修正后的公式极大地降低了对网格尺度的依赖;进水流道网格尺度会影响叶轮叶片头部的压力分布;在工程应用中的进水流道也应该剖分足够细密的网格以更准确的反映细部流动。2.提出在叶轮进口安装漩涡发生器来产生可以相对稳定进入叶轮的进水漩涡,并进行了有、无进水漩涡条件下的轴流泵能量特性试验和叶轮进口及叶轮内的流速场测试试验,通过高速摄像机记录了不同工况和不同时刻进水漩涡在叶轮进口的形态及演变过程。轴流泵模型试验结果表明,安装漩涡发生器后的外特性曲线相对于安装前均整体向下偏移,相同尺寸的漩涡发生器会使较高转速时轴流泵的能量性能下降更严重。漩涡发生器可以在叶轮进口诱导产生扰乱流场的进水漩涡,进水漩涡可以较稳定地进入叶轮。漩涡发生器对流场的扰动能力与流量工况密切相关,流量越小,对流场的扰动越弱;但小流量的进口回流与漩涡发生器的扰动会相互作用,在不同的位置,诱导漩涡既有可能抑制回流,也有可能促进回流。不同转速时,进水漩涡附近的水流不符合相似律。3.开展了有、无进水漩涡条件下轴流泵内部三维流动定常和非定常的数值模拟,补充了模型试验研究进水漩涡在叶轮内演变的不足。数值模拟结果表明,由漩涡发生器产生的进水漩涡与进水池中附底涡在形态和压力梯度分布特点上均具有较好的相似性,通过在叶轮进口安装漩涡发生器来研究进水漩涡与轴流泵叶轮的相互作用关系是可行的。Q准则和Liutex准则在叶轮内的涡识别结果十分接近,由Q准则得到的涡形态更光滑、平顺,但对阈值的变化不敏感,而Liutex准则可以减少叶片表面处的剪切污染,还可以同时识别到强涡和弱涡。进水漩涡进入叶轮后迅速被旋转的叶片切断,且切断后的漩涡强度逐渐减弱;进水漩涡与叶轮相互干涉,当监测点处的进水漩涡速度方向与主流运动方向一致时,对该点处的水流有促进作用,当监测点处的诱导进水漩涡速度方向与主流运动方向相反时,对该点处的水流有抑制作用。数值模拟结果的准确性得到了模型试验外特性和内流场的双重验证。4.分析了进水漩涡对轴流泵装置整体性能及各过流部件水力性能的影响,建立了进水流态与泵装置整体性能之间的联系。通过轴流泵装置模型试验外特性结果和压力脉动试验结果分别验证了数值模拟定常计算和非常计算结果的可靠性。通过改变漩涡发生器径向尺寸,诱导产生不同强度的进水漩涡,从而改变叶轮进口流场的紊乱程度。泵装置外特性受进水流态的影响明显,进水流态越差,相应的泵装置性能下降越严重,并且流量越大,进水流态对泵装置性能的影响越显着;进水漩涡诱导的压力脉动主要为低频,且存在与叶轮频率相同的脉动成分,表明进水漩涡与叶轮旋转作用相互干扰。
李恩田[2]（2021）在《三角形壁面微沟槽和添加剂联合作用下管道湍流减阻研究》文中研究说明流体在固体表面上的摩阻在流体输送的总阻力中占很大的比例.减少湍流阻力将对节能降耗产生重大影响。在此背景下,本文利用理论分析和流变性测量相结合的方法,建立了三角形壁面微沟槽和添加剂联合减阻流阻力计算的数学模型;以试验为主要手段,采用阻力测试试验和粒子图像测速试验.对三角形壁面微沟槽减阻被动控制技术与添加剂减阻主动控制技术联合壁面湍流减阻的减阻性能和减阻机理展开了研究,主要内容和结论如下:研究了室温下三角形壁面微沟槽、十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）表面活性剂和聚丙烯酰胺（PAM）聚合物两种添加剂以及三角形壁面微沟槽和两种添加剂联合的减阻性能。三角形壁面微沟槽对壁面湍流都有一定的减阻效果,微沟槽的减阻效果与沟槽的尺寸和流速都有关系。沟槽的深宽比h/s越大减阻效果越好,减阻率会随着无量纲沟槽宽s+增大先增大后减小。CTAC表面活性剂和PAM聚合物两种添加剂同样具有明显的湍流减阻效应,其减阻效果与添加剂在减阻流体中的浓度有关,浓度越高减阻效果越好,两种添加剂的减阻率还与雷诺数有关,减阻率都随雷诺数的增大先增大,达到最大值之后迅速减小。壁面微沟槽对CTAC表面活性剂的减阻性能有增益效果,且增益效果的大小受微沟槽尺寸和雷诺数的影响,壁面微沟槽对PAM聚合物的减阻性能的增益效果与槽顶角的大小和雷诺数密切相关,槽顶角较大的三角形壁面微沟槽对PAM聚合物减阻流体的减阻性能在中低雷诺数下有增益效果,这种增益效果随着雷诺数的增加先增强而后减小,在高雷诺数下出现“削弱”作用。采用理论分析的方法得到了三角形壁面微沟槽减阻流阻力计算的数学模型;利用流变性试验对添加剂减阻流体的流变性进行了测量,并采用最小二乘法对流变试验结果进行了拟合,回归出添加剂减阻流体的流变模式;在此基础上,建立了壁面微沟槽和添加剂联合减阻流阻力计算的数学模型,并对数学模型进行了求解,计算得到的结果与试验结果较吻合。对三角形壁面微沟槽、CTAC和PAM添加剂以及三角形壁面微沟槽与添加剂联合的减阻流的平均流场进行了测量,分析了包括无量纲流向平均速度分布、雷诺切应力、湍流强度以及涡量强度等参数在内的流场特性。三角形壁面微沟槽的存在使得粘性底层厚度增加,进而使缓冲层和对数律层上移,导致微沟槽壁面的无量纲流向平均速度在缓冲层和对数层都大于光滑壁面的无量纲流向平均速度。CTAC和PAM添加剂能使壁面湍流近壁区对数率层的流向平均速度向上移动,且梯度更陡,而三角形壁面微沟槽能够使得添加剂减阻的这种变化加突出。三角形壁面微沟槽和添加剂以及二者的联合都对近壁区法向湍流强度都有一定的抑制作用,而对流向湍流强度的抑制作用不明显。三角形壁面微沟槽、添加剂以及二者的联合都能大幅降低雷诺切应力,尤其是较高浓度的CTAC表面活性剂单独减阻或与三角形壁面微沟槽联合减阻时,其雷诺剪切应力接近于0。三角形壁面微沟槽、添加剂以及二者的联合减阻可以抑制近壁区涡的运动,降低减阻流近壁区的平均涡量,但对整个流动区域的涡量强度的影响不大。对三角形壁面微沟槽、CTAC和PAM添加剂以及三角形壁面微沟槽与添加剂联合的减阻流的瞬时流场进行了测量,分析了包括瞬时雷诺切应力、湍流强度以及涡量强度等参数在内的瞬时流场特性。三角形壁面微沟槽和添加剂两种湍流减阻控制手段都能降低流场的瞬时法相湍流强度、雷诺切应力和展向涡量;三角形壁面微沟槽的存在能增强添加剂对流场瞬时法向速度脉动、雷诺切应力和展向涡运动的抑制作用。依据减阻流的减阻特性、流场特性、减阻流体的流变性和抗剪切性,探讨了三角形壁面微沟槽、添加剂流体以及二者联合减阻的减阻机理。壁面微沟槽对壁面湍流同时具有相互竞争的“减阻效应”和“增阻效应”,这两种效应在竞争中的相对强弱,决定着壁面微沟槽最终表现出减阻还是增阻,而这种竞争关系的结果由三角形壁面微沟槽的尺寸和流速共同决定。剪切作用会诱导胶束的有序结构在流体中形成,胶束的有序结构阻碍了近壁区涡运动,从而使得CTAC具备减阻效应,但是强剪切的作用下CTAC表面活性剂的胶束有序结构会在发生机械降解,从而使CTAC失去减阻作用;湍流结构对聚合物分子的卷曲链圈的剪切作用使得无规则卷曲链被拉伸,被拉伸的分子链对湍流涡的抑制作用是其减阻的原因,但聚合物的分子链也会强剪切下发生机械降解,失去减阻作用。壁面微沟槽对CTAC表面活性剂的减阻流同时具有“隔离效应”和“尖峰效应”,“隔离效应”能够抑制湍流涡的运动,对联合减阻有利,而“尖峰效应”会加速剪切诱导结构（SIS）的降解,壁面微沟槽对CTAC减阻流减阻效果的影响取决于这两种效应的竞争结果。壁面微沟槽槽峰处的强剪切作用会加速PAM聚合物分子链圈的解聚集和机械降解,从而对PAM减阻流的减阻性能产生负面影响。
周月[3]（2021）在《颗粒参数对低比转速离心泵性能的影响研究》文中研究说明作为一种通用液体输送提升设备,低比转速离心泵以其小流量高扬程的特性被广泛应用于不同领域之中。其所输送的介质中除了液相,还会存在一定量的固相,这不仅让离心泵内部的复杂流动更加难以预测,还会使其过流部件严重磨损,影响运行的稳定性。长此以往,不仅会导致低比转速离心泵生命周期的缩短,还会使其长期在偏工况状态下运行造成能源浪费。因此,固液两相介质对低比转速离心泵内部流动的影响仍需进一步研究。通过对国内外研究现状的归纳与总结,发现目前对于在系列变化颗粒粒径、较高颗粒浓度对离心泵固液两相流场的影响规律方面的研究还比较少,故本文开展的工作和取得结论如下。（1）对低比转速离心泵进行清水条件下的数值模拟,得到其水力特性。同时,对其内部的速度、压力和湍动能的分布规律进行了分析,验证了模型设计的合理性。（2）在10种颗粒浓度工况和36种颗粒粒径工况下进行了固液两相流动的定常数值模拟,发现颗粒粒径对离心泵扬程、效率的影响曲线符合对数函数方程y=alog（x）+b的变化趋势,颗粒浓度对离心泵扬程、效率的影响曲线符合反比例函数方程y=a/（bx+c）+d的变化趋势。某些粒径与浓度的固相介质会导致离心泵固液两相条件下的扬程暂时高于清水条件下的扬程,但固相介质会导致离心泵效率大幅度下降,且颗粒浓度对低比转速离心泵水力性能的影响高于颗粒粒径。叶片吸力面上的颗粒分布多于叶片压力面,其中后部附着的颗粒最多但出口处固相体积分数较小。前盖板上的颗粒分布多于后盖板,而蜗壳中隔舌是主要的磨损部位。（3）对低比转速离心泵的进行固液两相流动的非定常数值模拟计算,发现压力脉动主要是由叶片周期性掠过隔舌所造成的。蜗壳内的压力脉动主要出现在了叶频及其倍频处,且1倍叶频处出现了压力脉动幅值的峰值。叶片的压力脉动主要出现在低频率区间内。对低比转速离心泵的径向力进行了研究,结果表明蜗壳的不对称性结构是径向力产生的主要原因。随颗粒粒径的增加,叶轮所受的径向力不断减小,蜗壳和隔舌所受的径向力则不断增大。随颗粒浓度和离心泵流量的增加,叶轮、蜗壳、隔舌所受径向力的变化规律与颗粒粒径增加时的径向力变化规律完全相反。
侯俊平[4]（2020）在《旋流燃烧室空间激光诊断方法与特征分析》文中提出燃烧是流场、火焰、放热相互作用的复杂化学反应现象,对流场三维速度的测量有助于深入研究燃烧机理和燃烧动力学特征。本论文在进行充分文献调研的基础上,设计完成了贫燃预混旋流燃烧实验平台,基于Tomo-PIV测试技术开展了旋流燃烧室三维速度测量,评估了实验流场重构质量和三维速度矢量场的精度,建立了旋流燃烧室速度场精确测量的方法与系统,基于实验建立的贫燃预混旋流燃烧实验平台对旋流燃烧室三维流场特征进行了详细的分析。本文的主要工作和成果如下:（1）基于Tomo-PIV测试技术,建立了贫燃预混旋流燃烧实验平台,主要包括相机系统的搭建和激光照明系统光路的布置,此外还包括实验所需的燃烧室系统、示踪粒子发生器、管路系统以及OH*火焰自发光等系统的搭建和连接。（2）通过重构质量因子、信噪比等参数量化了三维速度测量实验平台重构流场的精确度,本文的实验参数重构质量因子均大于0.75,且通过计算实验结果的信噪比为2.57,两项参数均表明本实验系统的流体重构质量良好。通过速度梯度张量和散度等参数对实验的速度矢量场进行精确度评估,同时实验将同种工况下使用Tomo-PIV技术与使用2D-PIV测试技术测量得到的速度矢量场进行比较,证明了实验测量得到的三维速度矢量场的有效性。（3）基于旋流燃烧室空间激光诊断平台进行了不同旋流数的冷态实验和不同当量比的热态实验,实现了旋流燃烧室三维速度场的测量和可视化。研究表明,旋流燃烧室内流场呈螺旋上升结构,随着旋流数增加,中心回流区轴向逆向速度变大,更大的轴向逆向速度可以卷吸更多的高温产物作为后续进入燃烧室预混气体的持续点火源,从而使火焰在更低的当量比下稳定燃烧;对比冷热态流场,热态流场的剪切层轴向速度和中心回流区轴向逆向速度更大,更大的轴向逆向速度有利于燃烧产物与未反应部分物质和能量的交换,促进燃烧反应的进行。本文为复杂燃烧机理研究和新型燃烧室设计提供了参考价值,对深入开展三维空间旋流燃烧研究奠定了基础。
刘晓林[5]（2020）在《5.5米×4米声学风洞传声器移测装置控制系统设计与实现》文中研究表明作为开展空气动力声学实验和研究的主要地面设备,声学风洞通常利用传声器来获取飞行器的气动噪声特性。目前,风洞中传声器多为固定型或手持移动型,存在传声器转换位置效率低、定位精度差的缺点,难以满足飞行器多位置气动参数高效和高精度测量需求。针对上述问题,论文基于5.5米×4米声学风洞开展了传声器移测装置的设计和研制工作,以期实现气动噪声参数测量精度和试验效率的有效提升。论文主要研究内容如下:首先对移测装置的总体设计进行了详细介绍。移测装置通过X、Y、Z向机构实现沿风洞轴向的三维移动。其中,X、Z向移测机构共同组成通用移测平台,可满足风洞水平面上线位移测量需求。Y向移测机构则为附加模块,结合X、Z向机构,可实现内流场噪声测量。而后,从声学风洞噪声测量需求和移测装置结构特点出发,确定了以PLC为核心控制器,以现场总线连接伺服驱动的设计方案。论文详细阐述了该系统工作原理,并对系统软硬件结构、设计选型以及软件设计进行了介绍。同时,对多轴定位控制、同步控制以及齿轮换向间隙消除等问题提出了针对性的解决措施。最后,通过地面调试和风洞试验相结合的方式对移测系统进行了测试,包括系统功能和性能测试。试验结果表明,新研制的声学风洞传声器移测装置各项性能达到了预期研究目标,能够满足风洞试验实际应用需求。
李玲[6]（2019）在《基于LDV的涡流管内流场的实验研究》文中进行了进一步梳理涡流管是一个简单的热力装置,它能够把压缩气体分离成冷热两股气流。由于它内部没有任何运动部件,不需要任何维修费用,体积小重量轻等优点,被广泛应用于制冷、制热、气体分离、空气除湿、天然气液化等领域。由于涡流管内流动结构复杂,关于它产生能量分离的原因至今没有得到一致的结论。涡流管内清晰的速度分布以及流动结构对于解释这一现象是必不可少的。许多研究者进行了可视化实验,在早期的研究中,他们通过往涡流管内注入染料,碳粉等方法来观察涡流管内的流动情况,但结果并不理想;有的采用可旋转的毕托管伸入涡流管内进行速度的测量,但是这种侵入式的测量会对涡流管的流场造成干扰,而且工况比较单一。对比上述涡流管的可视化研究,二维激光多普勒测速技术（LDV）有着较高的测量精度,并且这种激光非侵入式测量能够避免对流场的干扰。因此本文采用LDV测速系统对涡流管的速度场进行实验。首先选用透明的直径为30mm的涡流管搭建了可视化实验台,设置了LDV的测量参数以及计算了实验误差。固定入口压力为0.1bar,得到了长度分别为为360mm,600mm,900mm和1200mm的涡流管在4个不同冷流比（0.2,0.4,0.6,0.8）下的切向速度、轴向速度以及径向速度分布。实验研究表明:涡流管内的切向速度呈现Rankine涡的分布,轴向速度分布具有对称性;径向速度值接近于零,整体分布没有规律。并根据轴向速度分布绘制出了涡流管内的折返流面以及滞止点。随着冷流比的增大,折返流面变宽。进一步通过实验得到了4根不同长度涡流管的能量分离性能曲线,过长或者过短的管子会恶化能量分离性能。滞止点的出现使涡流管的能量分离性能下降。因此滞止点并不是涡流管基本流动结构必须具有的特征。最后在对涡流管速度分布研究的基础上,根据涡流管的能量分离性能,提出了两个应用于LNG汽化站的新型加热系统,分析计算得到这两个系统的节能比能达到59.47%和90%以上,与传统的LNG汽化加热系统相比具有很好的节能性和环保性。
王剑刚[7]（2016）在《三维旋转湍流场激光测速研究》文中研究说明三维旋转湍流场的研究对廓清旋转流场的分离机制,提高水力旋流器的分离效率,具有十分重要的意义。旋转流场的切向、轴向和径向三个速度分量是阐明其分离机理的基本参数,此外,旋转流场还存在一些基本的流动特征,比如零轴速包络面、短路流和二次涡流。旋转流场具有高度的三维性和瞬时性,对测量技术的要求很高。本文提出综合利用三种激光测速方法,即体三维流场测速（V3V）、粒子图像测速（PIV）和相位多普勒分析（PDPA）三种测试方法的优势,探索可以全面探测旋转流场各主要参数的测试方案。针对35mm锥角为6°的水力旋流器,重点研究了切向、轴向、径向等速度分量,短路流、二次涡流等流动结构以及切向速度指数、零轴速度包络面等流场重要特征和参数,获得的创新性成果如下：（1）通过分析V3V测试光路、设计基于碘化钠-水溶液的折射率匹配方案,结合微流控技术制备单分散示踪微球,首次实现了旋转流场的三维三分量速度分布的测量；测定了三维零轴速度包络面；提出采用三维轴向速度分布进行短路流计算的方法,获得短路流量为13%；发现了向下旋进的二次涡流现象,并给出了体三维流场中旋流场内沿螺旋线分布的循环流流量的计算模型,估算出下锥段的循环流量约为：10.39×10-6m3/s。（2）首次提出PIV层摄分析法,解决了平面两维PIV无法测量旋转流场的切向速度的问题。测量旋转流场在不同分流比时候的切向速度分布,发现分流比改变了上行流的轴向速度分布和分布空间,分流比为0的工况下旋转流场中心处强制涡区域的切向旋转速度明显较高,而边壁处的切向速度则有一定的削弱；测量了旋流器内不同流量和分流比下r-z面上的轴向速度,发现LZW的形状不随进口流量变化改变,随着分流比的减小,LZW逐渐不连续,过小的分流比导致了过大的向上的轴向速度,使得流体冲撞旋流管壁面,流场的稳定分布被破坏；通过r-z切面上的流线分布,发现旋转流场内的二次涡并不是轴对称的,在整个水力旋流器的长度上交错布置；测量了轴向和径向湍动速度,发现无论是轴向还是径向流强度大的位置主要在强制涡区域,和轻质分散相通过PDPA测得的边壁处轴向湍动更大不同。（3）通过沿锥面布置长视窗,实现灵活的PDPA测量位置以及更多的测试点,切向速度和轴向速度因旋流管斜置引起的总误差最大值分别为0.04%和0.69%；采用PDPA对三种不同进口大小的水力旋流器流场内的切向、轴向速度分量,零轴速度包络面和二次涡流等流场特征进行测量,重点分析了切向速度指数的分布规律,发现切向速度随着进口尺寸的减小而增大。进口的增大还引起了切向速度指数n的增大。更大进口的旋流器切向速度分布更接近自由涡,切向速度从中心的峰值到边壁处下降较快,对边壁处的颗粒分离不利。另外,切向速度指数n从顶盖到底流口成从小到大的趋势。在较小的进口尺寸下,由于输入了更多的能量,柱段的切向速度靠近边壁处呈现出偏强制涡的规律；分析了进口尺寸对轴向速度的影响,发现随着进口尺寸的增大,LZVV的位置相对远离旋流器壁面,同时向轴心以及底流口偏移。此外,通过PDPA测定了切向和轴向湍动速度,发现随进口的减小,切向和轴向的湍动均增大,使得旋流器内能量耗散增大,压力降也会随之增大。
郭海博[8]（2016）在《基于多普勒效应的光纤流体流速传感器研究》文中指出流体流速参数是工业生产过程中十分重要的参数指标,对该参数的准确监测可以有效地提高生产效率和质量。光纤流体流速传感器与传统流速传感器相比具有测量精度高、动态范围大、本质安全、抗电磁干扰等诸多优点,能用于高温高压等恶劣工作环境下。本文开展了基于多普勒效应的光纤流体流速传感器的理论模型、光路结构及信号处理的研究,研制了针对流体流速测量的光纤速度传感器。主要研究工作如下:（1）依据光学多普勒效应结合光相干信号检测,建立了光纤多普勒速度传感理论分析模型,仿真分析了影响传感系统性能的各种因素,为传感系统设计提供依据。（2）详细地对比分析传统激光多普勒测速光路结构,开展了适合流体流速测量的传感光路结构理论分析、优化与制作研究。提出了一种双点测量光路结构,并对其进行了理论研究,研究表明在不增加光源和探测器的条件下,该结构能有效地增强对多普勒散射光信号的收集。（3）依据光外差探测方法,研究了高速数据采集与计算机软件相结合的多普勒频移信号处理方法。依据快速傅里叶变换（FFT）方法,设计了信号处理算法与测量控制软件。（4）搭建了两种速度测量实验平台,分别开展固体运动速度和流体流速测量实验,对测量精度、稳定性、响应时间等进行研究。固体速度测量实验表明:测量均方误差小于0.06,重复性误差小于0.10m/s,响应时间小于1.00秒,工作时间长短对测量系统性能没有影响;流体速度测量实验表明:测量均方误差约为0.05,重复性误差约为0.10m/s。最后对测量产生误差的原因做了详尽分析,并对双点测量光路结构模型进行了初步的实验验证。本文所研究的光纤流体流速传感器能够有效地实现固体速度和流体流速测量,对研究实用化的光纤流体流速传感器提供了重要的参考价值。
陈有斌[9]（2016）在《固相颗粒在旋流场作用下的运移动力学特性研究》文中研究说明随着固液两相流旋流分离技术的迅猛发展,人们对固液两相流所形成的三维强旋流场有了不断深入的认识,并形成了完整的理论模型。但是针对颗粒由于其运动速度快,轨迹复杂,难于观察和测量;颗粒在旋流场内发生大量的碰撞,在不同时刻和位置,每个颗粒的运动受力情况都不一致;流场与颗粒相互影响,形成强烈的耦合作用,增加了研究系统的复杂性。针对目前旋流场内颗粒的分离理论方面的研究还停留在理论推导层面,本文将对颗粒动力学特性展开详细研究。论文以常规切向单入口旋流器为研究背景,以计算流体动力学和离散元耦合法为研究手段,对固相颗粒在旋流场作用下的运移动力学特性进行了研究分析。建立了颗粒在旋流场内的运动模型以及颗粒群与壁面间的碰撞模型。分析了固液两相流在CFD-DEM双向耦合作用下流场及颗粒的运动特性,对耦合流场的压力分布、速度变化规律进行了深入研究,在此基础上完成了PIV流场测试分析,保证其数值模拟的可靠性;同时重点分析了固相颗粒的运动轨迹、停留时间、受力特点;并基于离散元法完成了颗粒对壁面的碰撞研究,分析了颗粒碰撞过程中速度、轨迹、冲击力、能量的变化规律。研究确定了固液耦合作用下单入口旋流器的切向速度最大面和零轴速包络面;得到了颗粒运动过程中的浓度分布特点,发现颗粒除了大量积聚在壁面附近外在零轴速包络面附近也存在大量颗粒集聚;颗粒在旋流场内停留时间呈正态分布,溢流口颗粒停留时间分布在12s之间,底流口颗粒停留时间分布在35s之间;颗粒在旋流场内的运动和受力存在着紧密的关系,得出了颗粒运动过程中具体的速度、受力关系;根据颗粒与壁面的碰撞研究获得颗粒入射角越大,颗粒碰撞越剧烈;颗粒在碰转过程中所承受最大冲击力0.011N,颗粒碰撞会造成颗粒大量能量损失;当入射角在30°时颗粒对弧形壁面冲击最弱。
李铭洋[10]（2016）在《液力变矩器锁相定位激光流场测速试验方法研究》文中研究表明以液力变矩器为代表的液力元件在车辆和工程机械行业中具有广泛应用,为了提高液力变矩器工作效率,需要加强对液力变矩器内流场的基础理论研究工作,而开展液力变矩器内流场试验研究,是把握内部流场状态的有效手段。本文以液力变矩器泵轮为例,基于激光多普勒测速（Laser Doppler Anemometry,LDA）技术,开展内流场非接触三维速度测量试验方法研究。首先,根据内流场流道的几何特征,结合激光多普勒测速系统工作特点,提出了适用于不同测量位置的内流场流速测试方案,设计并制造了开窗式液力变矩器试验包箱系统。通过对LDA系统激光光路的设计和调试,确定了适用于被试液力变矩器不同测量位置的LDA激光入射方式。结合测试试验台的布置方式与LDA系统的工作方式,以及激光探头的光路入射路径,确定了内流场各截面在LDA坐标系统中的准确位置,为试验结果的准确性奠定了基础。其次,根据被测液力变矩器的工作状态,确定了满足高速旋转条件下的LDA数据采集方法,分析了LDA系统各参数设置对试验数据采集的影响,确定了LDA内流场测试试验的最佳系统采样参数,并对试验测量的误差原因进行了分析。通过对试验中出现的叶轮壁面和叶片反射噪声信号的分析,采用了基于角度与速度区间分布技术的有效测试数据筛选方法,并根据测量信号的特点制定了锁相定位数据处理方法,对液力变矩器泵轮内流场各方向速度数据进行处理,并对所测流速数据进行了坐标转换和三维合成。最后,本文以D400型液力变矩器泵轮内流场为试验对象,根据所设计的泵轮内流场流速测量试验方案,利用LDA系统分别对泵轮流道的入口面、中间面和出口面进行了多速比工况下的流速测量,获得了不同速比工况下被测截面的切向速度、径向速度和轴向速度,并将被测截面不同方向上的速度变化趋势进行了对比分析,以泵轮中间面为例进行了三维速度矢量图的合成,验证了所设计的开窗液力变矩器内流场LDA试验方案的可行性,获取其内部流动参量分布规律,把握流动特征,以便为后续液力变矩器的设计提供理论依据。
二、用激光测速系统测试旋转流场（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用激光测速系统测试旋转流场（论文提纲范文）
（1）进水漩涡对轴流泵及泵装置性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 漩涡机理研究 |
| 1.2.2 漩涡条件下旋转机械性能研究 |
| 1.2.3 进水漩涡及消涡措施研究 |
| 1.2.4 水泵内流场测试研究 |
| 1.2.5 漩涡发生器及其诱导漩涡研究 |
| 1.3 研究问题的提出 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 轴流泵叶轮进口的流态评价 |
| 2.1 进水流态均匀的重要性分析 |
| 2.2 进水流态控制 |
| 2.3 进水流态评价与修正 |
| 2.4 工程应用验证 |
| 2.4.1 研究对象介绍 |
| 2.4.2 数值计算方法 |
| 2.4.3 模型试验验证 |
| 2.4.4 数值模拟与模型试验结果对比 |
| 2.4.5 立式轴流泵装置中的进水流态评价验证 |
| 2.4.6 卧式轴流泵装置中的进水流态评价验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 进水漩涡对轴流泵性能影响的试验研究 |
| 3.1 泵段试验系统介绍 |
| 3.2 漩涡发生器介绍 |
| 3.2.1 安装漩涡发生器的原因 |
| 3.2.2 漩涡发生器尺寸 |
| 3.3 漩涡入流能量特性试验 |
| 3.3.1 能量特性试验仪器介绍 |
| 3.3.2 能量特性试验方法及不确定度分析 |
| 3.3.3 能量特性试验结果分析 |
| 3.4 漩涡入流高速摄像试验 |
| 3.4.1 高速摄像设备介绍 |
| 3.4.2 高速摄像试验方案设计 |
| 3.4.3 高速摄像试验结果分析 |
| 3.5 漩涡入流LDV试验 |
| 3.5.1 LDV测试原理 |
| 3.5.2 LDV测试系统介绍 |
| 3.5.3 LDV测试参数设置 |
| 3.5.4 LDV测试精度 |
| 3.5.5 LDV测点布置 |
| 3.5.6 LDV测试结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 进水漩涡对轴流泵性能影响的数值模拟研究 |
| 4.1 研究对象及内容 |
| 4.2 数值模拟参数设置 |
| 4.3 数值模拟结果的可靠性验证 |
| 4.3.1 外特性结果的对比验证 |
| 4.3.2 可视化流场结果对比验证 |
| 4.3.3 流速场结果对比验证 |
| 4.4 数值模拟结果分析 |
| 4.4.1 进水漩涡动力特性分析 |
| 4.4.2 涡和涡的识别 |
| 4.4.3 进水漩涡随叶轮旋转的形态变化分析 |
| 4.4.4 进水漩涡与叶轮的干涉作用分析 |
| 4.4.5 进水漩涡结构分解 |
| 4.4.6 进水漩涡对流场的扰动分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 进水漩涡对轴流泵装置性能的影响研究 |
| 5.1 轴流泵装置介绍 |
| 5.2 数值模拟计算设置 |
| 5.2.1 网格剖分 |
| 5.2.2 数值模拟参数设置 |
| 5.2.3 数值模拟可靠性验证 |
| 5.3 诱导进水漩涡对轴流泵装置的影响分析 |
| 5.3.1 进水流态对泵装置性能的影响分析 |
| 5.3.2 诱导进水漩涡对各过流部件的影响分析 |
| 5.3.3 进水漩涡诱导的压力脉动分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 主要成果 |
| 6.1.2 创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）三角形壁面微沟槽和添加剂联合作用下管道湍流减阻研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 壁面湍流 |
| 1.2.1 尺度与湍流结构 |
| 1.2.2 壁湍流有序运动 |
| 1.3 壁面湍流减阻技术 |
| 1.3.1 壁面微结构湍流减阻被动控制研究进展 |
| 1.3.2 添加剂湍流减阻主动控制研究现状 |
| 1.3.3 壁面微结构与添加剂联合湍流减阻研究进展 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 试验装置与测量技术 |
| 2.1 试验装置 |
| 2.1.1 Haake RS600流变仪 |
| 2.1.2 水循环系统 |
| 2.1.3 微结构壁面 |
| 2.1.4 添加剂 |
| 2.1.5 PIV系统 |
| 2.2 试验数据处理 |
| 2.2.1 流变测量数据处理 |
| 2.2.2 减阻性能试验的数据处理 |
| 2.2.3 PIV试验的数据处理 |
| 2.3 试验误差控制 |
| 2.3.1 流变测量试验误差控制 |
| 2.3.2 阻力测试试验误差控制 |
| 2.3.3 PIV试验误差控制 |
| 第3章 联合减阻流减阻性能的试验研究 |
| 3.1 壁面微沟槽的减阻性能 |
| 3.2 添加剂减阻流体的减阻性能 |
| 3.2.1 CTAC减阻流体的减阻性能 |
| 3.2.2 PAM减阻流体的减阻性能 |
| 3.3 三角形微沟槽与添加剂联合减阻的减阻性能 |
| 3.3.1 三角形微沟槽与CTAC联合的减阻性能 |
| 3.3.2 三角形微沟槽与PAM联合减阻性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 联合减阻流阻力特性的数值计算 |
| 4.1 三角形壁面微沟槽减阻流阻力的数值计算 |
| 4.1.1 数学模型的建立 |
| 4.1.2 数学模型的求解 |
| 4.1.3 计算结果与分析 |
| 4.2 添加剂减阻流阻力的数值计算 |
| 4.2.1 数学模型的建立 |
| 4.2.2 数学模型的求解 |
| 4.2.3 计算结果与分析 |
| 4.3 联合减阻流阻力的数值计算 |
| 4.3.1 数学模型的建立 |
| 4.3.2 数学模型的求解 |
| 4.3.3 计算结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 联合减阻流的平均流场特性 |
| 5.1 三角形壁面微沟槽减阻流的平均流场分析 |
| 5.1.1 流向平均速度剖面 |
| 5.1.2 湍流强度 |
| 5.1.3 雷诺切应力 |
| 5.1.4 平均展向涡量 |
| 5.2 添加剂减阻流的平均流场分析 |
| 5.2.1 CTAC减阻流的平均流场分析 |
| 5.2.2 PAM减阻流的平均流场特性 |
| 5.3 联合减阻流的平均流场分析 |
| 5.3.1 微沟槽与CTAC联合减阻流的平均流场分析 |
| 5.3.2 微沟槽与PAM联合减阻流的平均流场分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 联合减阻流瞬时流场特性和减阻机理的探讨 |
| 6.1 联合减阻流的瞬时流场特性 |
| 6.1.1 三角形壁面微沟槽减阻流的瞬时流场特性 |
| 6.1.2 添加剂减阻流瞬时流场特性 |
| 6.1.3 微沟槽和CTAC联合减阻流的瞬时流场特性 |
| 6.2 联合减阻流减阻机理探讨 |
| 6.2.1 三角形壁面微沟槽减阻机理探讨 |
| 6.2.2 添加剂减阻流减阻机理探讨 |
| 6.2.3 联合减阻流减阻机理探讨 |
| 6.3 本章小节 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文的主要结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）颗粒参数对低比转速离心泵性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 离心泵内流场研究方法 |
| 1.3.2 固液两相流动 |
| 1.3.3 离心泵压力脉动 |
| 1.4 研究思路及研究内容 |
| 1.4.1 技术路线 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 数值计算模型与三维计算模型 |
| 2.1 多相流模型 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.3 三维计算模型的确立 |
| 2.3.1 离心泵额定参数 |
| 2.3.2 低比转速离心泵几何参数 |
| 2.3.3 低比转速离心泵三维模型 |
| 2.4 计算域网格划分 |
| 2.4.1 网格无关性检验 |
| 2.4.2 流体域网格划分 |
| 2.5 数值模拟计算的求解设置 |
| 2.5.1 定常计算求解设置 |
| 2.5.2 非定常计算求解设置 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 清水条件下低比转速离心泵流动特性研究 |
| 3.1 低比转速离心泵性能分析 |
| 3.2 低比转速离心泵不同流量工况下的速度场分析 |
| 3.3 低比转速离心泵不同流量工况下的压力场分析 |
| 3.4 低比转速离心泵不同流量工况下的湍动能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 固液两相条件下低比转速离心泵流动特性研究 |
| 4.1 颗粒粒径对低比转速离心泵流动特性的影响 |
| 4.1.1 颗粒粒径对低比转速离心泵性能的影响分析 |
| 4.1.2 颗粒粒径对低比转速离心泵速度场的影响分析 |
| 4.1.3 颗粒粒径对低比转速离心泵压力场的影响分析 |
| 4.1.4 低比转速离心泵不同粒径工况下的固相体积分数 |
| 4.1.5 低比转速离心泵不同颗粒粒径工况下的湍动能分析 |
| 4.2 颗粒浓度对低比转速离心泵流动特性的影响 |
| 4.2.1 颗粒浓度对低比转速离心泵性能的影响分析 |
| 4.2.2 颗粒浓度对低比转速离心泵速度场的影响分析 |
| 4.2.3 颗粒浓度对低比转速离心泵压力场的影响分析 |
| 4.2.4 低比转速离心泵不同浓度工况下的固相体积分数 |
| 4.2.5 低比转速离心泵不同颗粒浓度工况下的湍动能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 固液两相条件下低比转速离心泵非定常流动特性研究 |
| 5.1 低比转速离心泵压力脉动分析 |
| 5.1.1 颗粒粒径变化对叶轮压力脉动的影响 |
| 5.1.2 颗粒粒径变化对蜗壳压力脉动的影响 |
| 5.1.3 颗粒粒径变化对隔舌压力脉动的影响 |
| 5.1.4 颗粒浓度变化对叶轮压力脉动的影响 |
| 5.1.5 颗粒浓度变化对蜗壳压力脉动的影响 |
| 5.1.6 颗粒浓度变化对隔舌压力脉动的影响 |
| 5.2 低比转速离心泵径向力分析 |
| 5.2.1 颗粒粒径变化对离心泵径向力的影响 |
| 5.2.2 颗粒浓度变化对离心泵径向力的影响 |
| 5.2.3 流量变化对离心泵径向力的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（4）旋流燃烧室空间激光诊断方法与特征分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 流场速度测量技术 |
| 1.2.1 平面二维速度场测试技术 |
| 1.2.2 平面三维速度场测试技术 |
| 1.2.3 空间三维速度场测试技术 |
| 1.3 燃烧室内流场测速国内外研究进展 |
| 1.3.1 旋流燃烧室的流场特征 |
| 1.3.2 平面流场测量国内外研究现状 |
| 1.3.3 空间流场测量国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 实验平台的设计与搭建 |
| 2.1 燃烧室系统 |
| 2.2 管路及辅助系统 |
| 2.3 Tomo-PIV实验系统 |
| 2.3.1 激光器照明系统 |
| 2.3.2 图像采集系统 |
| 2.4 OH*火焰自发光系统 |
| 2.5 2D-PIV实验系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 旋流燃烧室空间激光诊断方法 |
| 3.1 Tomo-PIV实验过程 |
| 3.2 数据处理 |
| 3.2.1 图像预处理 |
| 3.2.2 标定与体积自标定 |
| 3.2.3 流场重构和互相关运算 |
| 3.3 流场重构质量评估 |
| 3.3.1 重构质量因子 |
| 3.3.2 信噪比 |
| 3.4 三维速度矢量场的精确度评估 |
| 3.4.1 基于各向同性假设评估速度梯度张量 |
| 3.4.2 散度评估三维速度矢量场 |
| 3.5 2D-PIV与 Tomo-PIV实验速度场比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 旋流燃烧室三维速度场可视化与特征分析 |
| 4.1 旋流数对旋流燃烧室内流场形态影响 |
| 4.1.1 不同旋流数下的速度场 |
| 4.1.2 不同旋流数下的涡量场 |
| 4.2 燃烧对旋流燃烧室内流场形态影响 |
| 4.2.1 冷热态流场速度场对比分析 |
| 4.2.2 冷热态流场涡量场对比分析 |
| 4.3 当量比对旋流燃烧室内流场形态影响 |
| 4.3.1 不同当量比下的火焰形态和速度场 |
| 4.3.2 不同当量比下的涡量场 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）5.5米×4米声学风洞传声器移测装置控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外相关研究情况 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 移测装置总体设计 |
| 2.1 主要技术指标和功能要求 |
| 2.1.1 技术指标 |
| 2.1.2 技术要求 |
| 2.2 机构方案选择 |
| 2.2.1 X向机构 |
| 2.2.2 Z向机构 |
| 2.2.3 Y向机构 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 控制系统硬件设计 |
| 3.1 控制方案选择 |
| 3.2 控制系统总体结构 |
| 3.3 PLC控制系统 |
| 3.3.1 PLC运动控制器 |
| 3.3.2 其他功能模块 |
| 3.3.3 PLC编程软件 |
| 3.4 电机及驱动器 |
| 3.4.1 X向电机及驱动 |
| 3.4.2 Z向电机及驱动 |
| 3.4.3 Y向电机及驱动 |
| 3.4.4 电机传递模型 |
| 3.5 反馈装置 |
| 3.6 硬件集成 |
| 3.7 抗干扰措施 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 控制软件设计与实现 |
| 4.1 开发及运行环境 |
| 4.2 PLC控制软件 |
| 4.2.1 I/O控制功能 |
| 4.2.2 各轴运动控制功能 |
| 4.2.3 同步控制功能 |
| 4.2.4 超限保护功能 |
| 4.2.5 同步工艺功能 |
| 4.3 上位监控软件 |
| 4.3.1 远程监控 |
| 4.3.2 数据记录 |
| 4.3.3 联机交互 |
| 4.3.4 参数设置 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统测试 |
| 5.1 监控系统调试 |
| 5.2 空载调试 |
| 5.2.1 驱动器参数整定 |
| 5.2.2 电机空载运行 |
| 5.2.3 控制参数设置 |
| 5.2.4 联合调试 |
| 5.3 负载调试 |
| 5.4 定位性能测试 |
| 5.4.1 X轴定位及同步性能测试 |
| 5.4.2 Z轴定位性能测试 |
| 5.4.3 Y轴定位性能测试 |
| 5.4.4 测试结果与设计指标对比 |
| 5.5 风洞试验应用 |
| 5.5.1 试验内容 |
| 5.5.2 试验应用结论 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）基于LDV的涡流管内流场的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 涡流管简介及其发展 |
| 1.2 涡流管结构及工作原理 |
| 1.3 涡流管的应用 |
| 1.4 涡流管的国内外研究现状 |
| 1.4.1 涡流管国外研究现状 |
| 1.4.2 涡流管国内研究综述 |
| 1.4.3 涡流管内部流场的研究综述 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 涡流管可视化实验测试系统 |
| 2.1 LDV测试系统简介 |
| 2.1.1 LDV测速系统的基本原理 |
| 2.1.2 激光测速光学布置基本模型 |
| 2.1.3 双光束光路中的条纹模型 |
| 2.1.4 频移原理、功能及其实现 |
| 2.2 可视化实验装置 |
| 2.2.1 二维LDV系统的组成 |
| 2.2.2 涡流管设计 |
| 2.2.3 其他实验设备 |
| 2.3 实验测试方法以及误差分析 |
| 2.3.1 实验测试流程 |
| 2.3.2 LDV的参数设置 |
| 2.3.3 实验误差分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 实验结果分析与讨论 |
| 3.1 涡流管内的速度分布 |
| 3.1.1 切向速度分布 |
| 3.1.2 轴向速度分布 |
| 3.1.3 径向速度分布 |
| 3.2 涡流管内的折返流 |
| 3.3 涡流管内的滞止点 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 涡流管在LNG汽化加热系统中的应用 |
| 4.1 新型系统概述 |
| 4.2 系统分析 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 主要符号的说明 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）三维旋转湍流场激光测速研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 旋转流场结构的基本认识 |
| 1.2.1 切向速度 |
| 1.2.2 轴向速度 |
| 1.2.3 径向速度 |
| 1.2.4 短路流 |
| 1.2.5 二次涡流 |
| 1.3 旋转流场测试方法与测试进展 |
| 1.3.1 基于激光多普勒测试技术的旋转流场研究 |
| 1.3.2 基于粒子图像测试技术测试的旋转流场研究 |
| 1.3.3 旋转流场测试方法讨论 |
| 1.4 V3V测试方法概述 |
| 1.4.1 V3V原理简介 |
| 1.4.2 V3V测试文献综述 |
| 1.4.3 V3V测试能力分析 |
| 1.5 主要研究目标 |
| 1.6 研究内容及思路 |
| 第2章 基于相位多普勒粒子测量技术的旋转湍流场研究 |
| 2.1 PDPA测试系统的组成 |
| 2.2 PDPA测试原理 |
| 2.3 旋转流场的PDPA实验系统搭建和流程设计 |
| 2.3.1 水力旋流器尺寸设计 |
| 2.3.2 水力旋流器测试模型设计 |
| 2.3.3 倾角长视窗设计 |
| 2.3.4 测试流程 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 误差分析 |
| 2.4.2 不同流量下切向和轴向速度场分析 |
| 2.4.3 不同进口尺寸下切向速度分布特性 |
| 2.4.4 切向速度指数 |
| 2.4.5 轴向速度分布 |
| 2.4.6 切向和轴向RMS速度分布 |
| 2.4.7 短路流和二次涡流 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 基于粒子图像测速的旋转湍流场研究 |
| 3.1 PIV测试系统的组成和原理 |
| 3.1.1 PIV测试技术原理 |
| 3.1.2 PIV测试系统组件 |
| 3.2 旋转流场的PIV实验系统搭建和流程设计 |
| 3.2.1 水力旋流器测试模型设计 |
| 3.2.2 R-z截面上轴向和径向速度的测量方法与流程 |
| 3.2.3 层摄分析法测定旋转流场切向速度的方法与流程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 粒子图像的优化方法及其效果 |
| 3.3.2 流场的速度矢量分布 |
| 3.3.3 流量对轴向速度分布的影响 |
| 3.3.4 分流比对轴向速度分布的影响 |
| 3.3.5 流量对径向速度分布的影响 |
| 3.3.6 分流比对径向速度分布的影响 |
| 3.3.7 湍流强度 |
| 3.3.8 雷诺切应力分布 |
| 3.3.9 涡量分布 |
| 3.3.10 二次涡分布 |
| 3.3.11 短路流计算方法 |
| 3.3.12 基于层摄分析法的切向速度分布 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 体三维流场测速实验平台建构和方法设计 |
| 4.1 体三维旋转流场的光路分析 |
| 4.1.1 散焦原理 |
| 4.1.2 旋转流场中V3V测试光路的扭曲 |
| 4.2 模型与工作流体的折射率匹配方法 |
| 4.2.1 折射率匹配方法概述 |
| 4.2.2 折射率匹配原则 |
| 4.2.3 折射率匹配实验设计 |
| 4.2.4 折射率匹配效果分析 |
| 4.3 示踪颗粒制备 |
| 4.3.1 体三维旋转流场测试的示踪颗粒特性 |
| 4.3.2 高分子微球及其制备 |
| 4.3.3 微流控方法制备高分子微球 |
| 4.3.4 示踪颗粒制备实验设计 |
| 4.3.5 示踪颗粒制备结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 体三维旋转湍流场测量研究 |
| 5.1 旋转流场V3V测试平台构建 |
| 5.1.1 V3V测试系统组成 |
| 5.1.2 V3V测试原理 |
| 5.2 旋转流场V3V测试流程及方法 |
| 5.2.1 旋流器测试模型设计 |
| 5.2.2 旋转流实验平台 |
| 5.2.3 测试流程及数据处理 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 旋转流场的径向速度分布 |
| 5.3.2 旋转流场的切向速度分布 |
| 5.3.3 旋转流场的轴向速度分布及三维零轴速度包络面 |
| 5.3.4 短路流 |
| 5.3.5 向下旋进的二次涡流 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）基于多普勒效应的光纤流体流速传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 多普勒测速技术的发展过程和研究现状 |
| 1.3 光纤速度传感器主要的实现方法 |
| 1.3.1 光纤迈克尔逊速度干涉仪 |
| 1.3.2 全光纤任意反射面速度干涉仪 |
| 1.3.3 采用PGC的M-Z光纤速度干涉仪 |
| 1.4 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 第二章 激光多普勒传感系统理论模型与特性分析 |
| 2.1 激光多普勒传感系统理论模型 |
| 2.2 多普勒频移光外差检测 |
| 2.3 光学多普勒测速性能影响因素分析 |
| 2.3.1 激光器对测速系统性能的影响 |
| 2.3.1.1 激光器线宽 |
| 2.3.1.2 激光器频率漂移 |
| 2.3.2 光电探测器对系统性能的影响 |
| 2.3.2.1 探测器带宽 |
| 2.3.2.2 探测器灵敏度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤型多普勒测速光路系统设计 |
| 3.1 传统光路结构 |
| 3.1.1 参考光光路结构 |
| 3.1.2 自混频光路结构 |
| 3.1.3 双光束——双散射结构 |
| 3.2 光路结构设计 |
| 3.3 双探头测速模型 |
| 3.4 系统各部分器件选择 |
| 3.4.1 激光器的选择 |
| 3.4.2 光环形器的选择 |
| 3.4.3 光纤准直器的选择 |
| 3.4.4 光电探测器的选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 信号处理模块的设计 |
| 4.1 多普勒信号处理方法 |
| 4.1.2 频率跟踪法 |
| 4.1.3 计数法 |
| 4.1.4 数字相关器 |
| 4.1.5 快速傅里叶变换法(FFT) |
| 4.2 硬件电路模块 |
| 4.3 软件模块设计 |
| 4.3.1 快速傅里叶变化 |
| 4.3.1.1 DFT算法原理 |
| 4.3.1.2 FFT算法原理 |
| 4.3.1.3 FFT算法的matlab仿真 |
| 4.3.2 软件设计流程图 |
| 4.3.3 软件界面设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验系统设计、优化与测试实验 |
| 5.1 模拟实验系统的搭建 |
| 5.2 固体转盘测速实验 |
| 5.3 流体流速测量实验 |
| 5.4 误差分析 |
| 5.4.1 原理公式近似引起的误差 |
| 5.4.2 发射倾角的变化引起的误差 |
| 5.4.3 多普勒频谱加宽引起的误差 |
| 5.4.4 其它因素引起的误差 |
| 5.5 双探头测速模型的初步验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 存在问题及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间所取得的成果 |
（9）固相颗粒在旋流场作用下的运移动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 固液旋流分离技术 |
| 1.3 固液旋流分离基本概念 |
| 1.3.1 分离原理 |
| 1.3.2 物性参数 |
| 1.3.3 操作参数 |
| 1.3.4 性能参数 |
| 1.4 固液旋流分离机理研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究工作 |
| 1.5.1 本文研究内容 |
| 1.5.2 本论文预期获得的研究成果 |
| 1.5.3 论文章节设置和主要解决问题 |
| 第二章 旋流场内相间耦合方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于CFD-DEM旋流场内相间耦合方法 |
| 2.2.1 固液耦合控制方程的选定 |
| 2.2.2 相间作用力模型选取 |
| 2.3 CFD-DEM耦合计算实现 |
| 2.3.1 耦合方法设计 |
| 2.3.2 耦合参数设定 |
| 2.3.3 耦合求解控制器设置 |
| 2.4 CFD-DEM耦合模型及边界条件设定 |
| 2.4.1 几何模型结构及数学模型建立 |
| 2.4.2 旋流场耦合边界条件设定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于CFD-DEM耦合的连续相运动分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 旋流场连续相流动特点 |
| 3.3 旋流场内压力分布规律 |
| 3.4 旋流场内速度分布规律研究 |
| 3.4.1 旋流场切向速度分析 |
| 3.4.2 旋流场轴向速度分析 |
| 3.4.3 旋流场径向速度分析 |
| 3.5 基于PIV技术流场测试分析 |
| 3.5.1 测试原理 |
| 3.5.2 测试条件 |
| 3.5.3 测试结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于耦合流场的颗粒运动分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 旋流场内颗粒浓度分布规律 |
| 4.3 颗粒在旋流场内停留时间研究 |
| 4.4 颗粒在旋流场内运动分析 |
| 4.4.1 内旋流场内颗粒运动分析 |
| 4.4.2 外旋流内颗粒的运动分析 |
| 4.5 颗粒在旋流场内受力分析 |
| 4.5.1 旋流场内颗粒受力状况 |
| 4.5.2 X轴方向的受力情况 |
| 4.5.3 Y轴方向的受力 |
| 4.5.4 Z轴方向的受力 |
| 4.5.5 内、外旋流区域内颗粒合力 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 颗粒与壁面接触碰撞分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 颗粒群与壁面的碰撞数学模型 |
| 5.3 颗粒碰撞接触模型 |
| 5.3.1 颗粒接触类型 |
| 5.3.2 无滑动接触模型 |
| 5.4 颗粒与壁面碰撞物理模型 |
| 5.5 颗粒碰撞过程研究分析 |
| 5.5.1 碰撞轨迹分析 |
| 5.5.2 碰撞颗粒速度变化规律 |
| 5.5.3 颗粒碰撞过程中撞击力分析 |
| 5.6 颗粒碰撞能量损失研究 |
| 5.7 入射角对碰撞结果的影响 |
| 5.8 颗粒形状对壁面碰撞影响 |
| 5.9 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介、发表文章及研究成果目录 |
| 致谢 |
（10）液力变矩器锁相定位激光流场测速试验方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 液力变矩器内流场测试研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 液力变矩器激光测速试验方案研究 |
| 2.1 LDA测试试验系统 |
| 2.2 试验测试状态 |
| 2.3 泵轮LDA测试位置确定 |
| 2.3.1 测量截面划分 |
| 2.3.2 流场测试方法 |
| 2.3.3 截面坐标位置 |
| 2.4 试验注意事项 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 LDA测试数据采集技术与误差分析 |
| 3.1 数据采集模式与参数分析 |
| 3.1.1 数据采集模式 |
| 3.1.2 信号处理参数 |
| 3.1.3 LDA系统信噪比 |
| 3.2 最佳数据采集参数研究 |
| 3.3 试验测量误差原因分析 |
| 3.3.1 LDA系统误差 |
| 3.3.2 折射效应误差 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 试验数据锁相定位处理研究 |
| 4.1 锁相定位 |
| 4.1.1 定位原理与定位方法 |
| 4.1.2 轴编码器 |
| 4.2 有效测试数据的筛选 |
| 4.3 锁相定位数据的提取及坐标转换 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 泵轮内流场测试试验结果分析 |
| 5.1 入口面流动分析 |
| 5.1.1 入口面切向速度研究 |
| 5.1.2 入口面径向速度研究 |
| 5.2 泵轮中间面流动分析 |
| 5.2.1 中间面切向速度研究 |
| 5.2.2 中间面径向速度研究 |
| 5.2.3 中间面轴向速度研究 |
| 5.2.4 LDA三维速度与CFD对比 |
| 5.3 泵轮出口面流动分析 |
| 5.3.1 出口面切向速度研究 |
| 5.3.2 出口面径向速度研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、用激光测速系统测试旋转流场（论文参考文献）
- [1]进水漩涡对轴流泵及泵装置性能的影响研究[D]. 张文鹏. 扬州大学, 2021
- [2]三角形壁面微沟槽和添加剂联合作用下管道湍流减阻研究[D]. 李恩田. 扬州大学, 2021(02)
- [3]颗粒参数对低比转速离心泵性能的影响研究[D]. 周月. 西华大学, 2021(02)
- [4]旋流燃烧室空间激光诊断方法与特征分析[D]. 侯俊平. 大连理工大学, 2020(02)
- [5]5.5米×4米声学风洞传声器移测装置控制系统设计与实现[D]. 刘晓林. 西南科技大学, 2020(08)
- [6]基于LDV的涡流管内流场的实验研究[D]. 李玲. 大连理工大学, 2019(03)
- [7]三维旋转湍流场激光测速研究[D]. 王剑刚. 华东理工大学, 2016(05)
- [8]基于多普勒效应的光纤流体流速传感器研究[D]. 郭海博. 电子科技大学, 2016(02)
- [9]固相颗粒在旋流场作用下的运移动力学特性研究[D]. 陈有斌. 东北石油大学, 2016(02)
- [10]液力变矩器锁相定位激光流场测速试验方法研究[D]. 李铭洋. 北京理工大学, 2016(11)