叙述了分别采用五孔探针、热线和激光三种流场测量方法测量旋流器模型内的流场分布情况,并得出基本一致的实验结果,从而为旋流发生器的设计提供理论依据.

根据导致超音速冲击射流离散频率噪声的反馈机理,提出了一种能够有效地破坏反馈环的形成,从而抑制超音速冲击射流离散频率噪声的喷嘴屏蔽方法.这种方法是通过阻隔反馈波使其不能到达喷嘴唇口从而破坏反馈环、同时屏蔽罩不与射流接触来实现降噪的目的的.本文介绍了这种方法的基本思想并提出了屏蔽罩的设计要点.实验结果表明,对于合适的屏蔽罩的参数,降噪效果达5分贝以上.应用LDV方法对超声速射流轴线速度进行了测量和比较,发现应用屏蔽降噪方法以后射流轴线速度显著增加,核心区长度增加50%左右.分析表明这种降噪方法对射流冲击障碍物的推力和除尘除水效率的提高有帮助.

将无线通信技术引入气动系统,实现了气动系统数据采集与控制的无线化.把气动系统中的数据采集设备、控制设备、中央控制器与无线通信模块有机结合起来,通过这些无线通信模块间的无线传输,实现了气动系统中央控制器与数据采集设备以及控制设备间的无线连接.

在超声速射流噪声的产生中,喷嘴出口的激波栅格结构有是推测激波噪声基频的基本参数.应用激光多普勒测速方法对收缩喷嘴欠膨胀射流垂直冲击平板的流场进行了测量,获取了射流轴线上的速度分布.从该轴线速度的起伏推算出自由射流段的激波栅格间距与前人用接触测量方法得到的经验公式基本一致,但是比该经验公式值低5%以上,表明由该接触测量所得的经验公式描述的激波栅格间距可能大于实际的激波间距.

利用纹影方法和高速摄影得到了高速冲击射流在不同压比下的流场结构,发现在马赫盘出现之前,冲击射流的流场是整体振荡的;而马赫盘出现之后,冲击射流的流场振荡局限于马赫盘与冲击平板之间,且此时离散频率的冲击单音也明显减弱甚至消失,这意味着马赫盘的形成可一定程度地抑止反馈环的形成.

气固两相射流有着广泛的应用领域.但如何测量瞬态的粒子浓度和粒子速度目前还没有很好的解决.笔者采用PIV技术, 能瞬时测量气固两相射流轴对称平面上粒子浓度分布、粒子运动速度.

为了研究总压探针测量方法在欠膨胀超声速射流中的可行性,论文采用非结构网格有限体积法对含探针和不含探针的射流流场进行数值模拟,并通过对两个计算结果的比较,给出这种测量方法的参考性评价.为了证明数值方法及计算结果的可靠性,给出了口径6mm的喷嘴、粗1.3mm总压探针在压比4的流动条件下纹影流场显示和总压探针测量等实验结果.

利用PIV技术对出口内径为10mm的冲击射流进行了不同距离(2d、3d、6d、8d),不同压比(1.2、1.5、1.8、2.0、2.3、2.8)下的实验研究.通过实验分析和图像处理等手段对冲击射流的流场分布、涡结构进行了适当的总结.发现了一些新的现象和规律,为今后更深入地研究提供了依据.

根据对冲击射流离散频率噪声产生的反馈机理的认识,提出了一种能够有效地破坏反馈环的形成,从而抑制冲击射流离散频率噪声的喷嘴屏蔽方法.这种方法是通过阻隔反馈声波使其不能到达喷嘴唇口、同时屏蔽物不与射流接触来实现降噪的目的.实验结果表明,对于合适的屏蔽罩参数,正常降噪效果达5dB以上.分析表明这种降噪方法对射流冲击平板的推力和除尘除水效率的提高有帮助.

利用RSM湍流模式和贴体无结构网格对三维弯管的流动进行了数值模拟并利用三维激光测速仪(LDV)对流动进行了测量数值模拟的结果同试验吻合较好.针对流动的非均匀性提出了双环结构的整流装置并对该整流装置进行了数值模拟和试验表明该装置能对气流进行很好的整流使流动在弯管下游很快变得均匀和稳定.