采用相似原理指导下的水模型实验对各种条件下的气泡- 熔体两相流动过程进行研究。分别进行无搅拌桨水模型实验和有桨水模型实验, 进一步确定影响气泡直径的主要因素, 根据齐次性原理和巴金汉定理建立相似准则关系式, 最后分别整理不同实验条件下的实验数据, 得出相应的拟合数, 从而得出不同实验条件下具体的气泡平均直径的经验公式, 为气泡细化条件下气泡直径的预测提供了参考依据。最终通过拟合值和实验值的对比分析得出结论, 经验公式拟合值与实验数据吻合良好, 误差在 4.2%左右。

通过水模型实验研究了利用超声波在线检测液态金属中夹杂物的可能性。首先考察和比较了不同性质的夹杂物对超声波传播规律的影响,发现当溶液中存在夹杂物时超声波声压减小,超声波的波形也发生明显变化,而且不同性质的夹杂物对超声波的影响也存在较大差异。进一步考察夹杂物浓度和粒径对超声波传播的影响,发现随着夹杂物浓度的增加和粒径的增大,超声波声压逐渐减小,而且声压对上述因素的微小变化反应灵敏。研究表明,利用超声波在线检测液态金属洁净度是可能的。

针对利用超声波去除或分离悬浮液中微小颗粒(以下简称微粒)过程和复合材料生产过程悬浮液中的微粒凝聚过程参数进行了分析研究.利用数值模拟预测了微粒达到最终平衡状态时所需要的凝聚时间和凝聚位置.将数值模拟结果与其解析解进行了比较,表明数值计算结果是可靠的,并且数值模拟很好地弥补了解析解的不足.

20L球形装置是用于测试粉尘爆炸特性参数的标准装置之一．粉尘湍流速度对粉尘爆炸猛烈程度和粉尘爆炸特性参数的测试有很大影响．对20L球形装置中的粉尘粒子速度采用激光多普勒测速仪进行了测量研究，并对测量数据进行了分析讨论，通过计算得到了20L球形装置中不同位置粉尘的RMS湍流速度随时间的变化曲线．RMS湍流速度的获得，为最小点火能在不同装置上的测试比较提供了数据，为粉尘爆炸数学模型的检验提供了依据，它还有助于将20L球形装置上测量的数据更好地应用于工业实际．