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推进技术 2024年

作者：马梁董跃路赵鹏韩祉炫王士奇中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室中国航空发动机集团有限公司中国航空发动机研究院

为优化自激扫掠喷嘴结构，本文采用二维数值模拟方法，研究了不同进口收缩形式、出口扩张段角度设计对其工作特性影响。结果表明，相较于直角突变式进口喷嘴，采用渐缩式几何进口设计消除了流动分离，使得喷嘴的有效流通面积增加，大幅... 详细信息

为优化自激扫掠喷嘴结构，本文采用二维数值模拟方法，研究了不同进口收缩形式、出口扩张段角度设计对其工作特性影响。结果表明，相较于直角突变式进口喷嘴，采用渐缩式几何进口设计消除了流动分离，使得喷嘴的有效流通面积增加，大幅度提升了流通能力与扫掠频率，而对扫掠张角的影响并不显著。受流体康达效应影响，自激扫掠喷嘴出口扩张段角度增大使其扫掠张角、频率均呈现先增大后减小的演变规律。空间分布上，燃油扫掠形态由‘方波’型向‘S’型转变，在相同扫掠张角下，扫掠形态的变化使得气液两相交界面处速度梯度发生显著变化，进而影响雾化效果。时间分布上，燃油主要集中在扇形液面两侧，但两侧停留占单个周期时长比值随出口设计角度增大而逐步降低，且超过某一阈值后迅速下降。

关键词：燃油喷嘴自激扫掠喷嘴扫掠张角扫掠形态康达效应流体振荡器

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自激扫掠喷嘴在高速中温气流下的加力燃烧性能实验研究

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航空学报 2024年

作者：王士奇文清兰赵鹏程奕鑫马梁贾志刚温泉中国航空发动机研究院中国航发贵阳发动机设计研究所清华大学航空发动机研究院北京航空航天大学能源与动力工程学院中国民航大学航空工程学院

为了在实际应用条件约束下，进一步验证自激扫掠喷嘴改善加力燃烧性能的有效性，本研究首先设计了含有10个自激扫掠喷嘴的加力燃油喷杆，以及喷孔数量、喷点位置、喷孔总流量数均一致的直射式喷杆，并对其流量、频率、张角等基本工作特... 详细信息

为了在实际应用条件约束下，进一步验证自激扫掠喷嘴改善加力燃烧性能的有效性，本研究首先设计了含有10个自激扫掠喷嘴的加力燃油喷杆，以及喷孔数量、喷点位置、喷孔总流量数均一致的直射式喷杆，并对其流量、频率、张角等基本工作特性进行了测量和对比分析。然后，在典型涡扇发动机外涵的高速中温气流工况下，基于矩形加力燃烧性能测试平台，分别采用直射喷杆和自激扫掠喷杆，测量出口截面的总体燃烧效率，并监测沿程的温度分布，以及壁面动态压力脉动信息。结果表明，与直射式喷杆相比，采用自激扫掠喷杆能够显著拓宽燃烧室的点熄火边界，并在全油气比范围内提高燃烧效率，最高改善了8.5%，沿程燃气温度最高提高了181℃。在较高当量比下，采用直射式喷杆时，激发出了140Hz左右的低频纵向热声耦合振荡燃烧频率，压力相对振幅达到16.3%；而在相同工况下，采用自激扫掠喷杆时的压力相对振幅仅为2.3%，有效抑制了振荡燃烧的发生。本研究充分证明了自激扫掠喷嘴在提高加力燃烧效率，拓展稳定燃烧边界，以及调控加力振荡燃烧方面的显著效果。

关键词：自激扫掠喷嘴高频动态扫掠喷射加力燃烧室振荡燃烧压力脉动流体振荡器

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无反馈通道自激扫掠喷嘴工作特性

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推进技术 2024年第8期45卷 156-165页

作者：王士奇温泉贾志刚中国航空发动机集团有限公司中国航空发动机研究院北京101304

无反馈通道自激扫掠喷嘴仅在压力驱动下,通过两股射流在耦合腔内部的相互作用,就能在出口实现液柱喷射方向的自激发高频变化。为了探索此新型喷嘴在航空发动机内燃油喷射的应用潜力,本研究综合采用高速阴影成像法和二维数值模拟方法,研... 详细信息

无反馈通道自激扫掠喷嘴仅在压力驱动下,通过两股射流在耦合腔内部的相互作用,就能在出口实现液柱喷射方向的自激发高频变化。为了探索此新型喷嘴在航空发动机内燃油喷射的应用潜力,本研究综合采用高速阴影成像法和二维数值模拟方法,研究了不同工作介质、不同缩比尺寸下,无反馈通道自激扫掠喷嘴的特征流速、工作频率、扫掠张角等参数随工作压降的响应变化情况。结果表明,无反馈通道自激扫掠喷嘴在较宽的工作压力范围(0.1~6 MPa)和特征尺寸范围(0.2~7 mm)内均能够实现稳定的自激发扫掠振荡喷射,产生30°以上的扫掠张角和5 kHz以上的振荡频率。无反馈通道自激扫掠喷嘴的扫掠张角基本不随压力和等比缩放特征尺寸而变化,但是其工作频率与其喉道处的特征流速成正比,与喉道宽度成反比,且其频率响应存在双模态现象。

关键词：自激扫掠喷嘴无反馈通道流体振荡器非定常数值模拟高速阴影成像法

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脉冲式错流过滤强化技术研究

脉冲式错流过滤强化技术研究

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作者：王佳旻南京理工大学

学位级别：硕士

微过滤技术被广泛应用于生化分析、制药、食品加工、污水处理以及石油化工等各个工业领域,但过滤元件的堵塞一直是限制其进一步发展的重要问题。工业上常用反冲洗方法来减少污垢,从而提高渗透通量,缺点是必须停止过滤过程,并需要额外的... 详细信息

微过滤技术被广泛应用于生化分析、制药、食品加工、污水处理以及石油化工等各个工业领域,但过滤元件的堵塞一直是限制其进一步发展的重要问题。工业上常用反冲洗方法来减少污垢,从而提高渗透通量,缺点是必须停止过滤过程,并需要额外的泵对粘附在膜表面的颗粒进行反冲。强化过滤还可以通过滤膜的振动或旋转来实现,通过提高横向流动速度和表面剪切应力来缓解浓差极化,然而过滤系统结构复杂,装拆困难。针对这一问题,本文提出了一种脉冲式强化错流过滤技术方案,主要的研究内容和结果概述如下:(1)提出了以负阻式流体振荡器来强化错流微过滤的技术方案,完成了系统设计以及负阻式振荡器、微过滤芯片等关键器件的制作和测试。负阻式振荡器可自发地将稳态流转换成频率约56-115Hz,振幅500-700k Pa的振荡流。所产生的高剪切应力以及对膜表面的冲刷和反冲洗效应能够有效降低浓差极化,减少微孔堵塞,抑制污垢层的形成。此外,振荡器在恒压下工作,采用即插即用的方式,可直接应用于许多现有的微过滤系统,从而降低了动态过滤系统的复杂程度。(2)系统考察了不同工作介质、浓度、滤膜材料、驱动压力等参数对过滤效率的影响。针对氢氧化铝悬浊液和肺炎球菌发酵灭活后的细菌菌液两种介质,安装振荡器后过滤效率明显提高,在工作压力为500k Pa条件下,其渗透通量分别达到了稳态过滤时的5.0倍和1.7倍。(3)对当前过滤强化技术的实际应用进行了初步验证。作为疫苗生产过程中的一个重要环节,对从肺炎球菌发酵液中分离荚膜多糖的过程进行了测试。结果显示,对100L肺炎球菌发酵液的过滤过程中,采用传统工艺时荚膜多糖的回收率很快从最初的39.3%下降至2.0%。采用振荡器后,原液中的荚膜多糖几乎可以全部回收,而处理时间减少了31%。以上研究丰富了提高错流过滤效率的技术手段,相关结果为其潜在应用提供了有益技术参考。

关键词：错流微过滤滤膜堵塞流体振荡器脉冲流荚膜多糖分离

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一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方法及装置

一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方法及装置

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作者：陈晓栋高广军刘堂红张洁熊小慧王田天刘宏康许彬 410000 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号

本发明提供了一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方案。扫掠射流由流体振荡器产生，以流体振荡器两侧反馈通道的压力差作为扫掠射流的扫动周期相位参考，通过快响应传感器与高频采样装置监测流体振荡器内的压差时域变化，获得... 详细信息

标准号: CN116202791B

本发明提供了一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方案。扫掠射流由流体振荡器产生，以流体振荡器两侧反馈通道的压力差作为扫掠射流的扫动周期相位参考，通过快响应传感器与高频采样装置监测流体振荡器内的压差时域变化，获得流体振荡器内的振荡周期，通过对虚拟触发信号进行计数，在预设数量的虚拟触发脉冲经过计数器时刻输出触发信号（真实触发），激发PIV系统，PIV图像捕捉测量在扫掠射流振荡周期的数个预设相位进行，使得低频PIV可以准确捕捉高频扫掠射流特定相位下的瞬时行为。

关键词：扫掠流体振荡器射流触发信号预设虚拟计数器触发脉冲反馈通道高频采样射流振荡时域变化图像捕捉振荡周期周期相位装置监测快响应压力差传感器触发压差测量捕捉参考输出激发

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用于衰减水下声压的装置以及这种装置的用途

用于衰减水下声压的装置以及这种装置的用途

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作者：彼特·卡雷尔·安东·卡普泰恩荷兰鹿特丹

用于减少水下声音能量和传播的装置(30)，其中装置(30)包括至少一个气泡产生单元(32)和用于将加压空气供应到气泡产生单元(32)的空气导管(31)，其中气泡5产生单元(32)包括用于从恒定气流产生一个或多个脉动气流的流体振荡器(1a，1b，1c... 详细信息

标准号: CN115715412A

用于减少水下声音能量和传播的装置(30)，其中装置(30)包括至少一个气泡产生单元(32)和用于将加压空气供应到气泡产生单元(32)的空气导管(31)，其中气泡5产生单元(32)包括用于从恒定气流产生一个或多个脉动气流的流体振荡器(1a，1b，1c)，并且其中优选地，流体振荡器(1b，1c)具有可调整的振荡频率，以及这种装置(30)用于减少水下声音传播的用途，其中空气导管(31)和气泡产生单元(32)放置在水下，其中加压空气被10供应到空气导管(31)，并且其中气泡(40)由气泡产生单元(32)产生。

关键词：气泡产生单元空气导管流体振荡器加压空气产生单元恒定气流脉动气流声音传播声音能量振荡频率可调整优选传播

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一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方法及装置

一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方法及装置

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作者：陈晓栋高广军刘堂红张洁熊小慧王田天刘宏康许彬 410000 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号

标准号: CN116202791A

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具有振荡射流冷却结构的分区强化涡轮叶片及工作方法

具有振荡射流冷却结构的分区强化涡轮叶片及工作方法

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作者：何纬峰苏鹏飞王琛楼泽宇姚照辉韩东 210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号

一种具有振荡射流冷却结构的分区强化涡轮叶片及工作方法，属于能源与动力工程及涡轮叶片冷却领域。该叶片包括叶片壳体、射流振荡器、冷却气流输气腔、内部冲击孔、外部气膜孔、扰流柱。本发明中冷却气流通过冲击孔对叶片内壁进行冲击... 详细信息

标准号: CN117365665A

一种具有振荡射流冷却结构的分区强化涡轮叶片及工作方法，属于能源与动力工程及涡轮叶片冷却领域。该叶片包括叶片壳体、射流振荡器、冷却气流输气腔、内部冲击孔、外部气膜孔、扰流柱。本发明中冷却气流通过冲击孔对叶片内壁进行冲击冷却。利用了射流振荡器在不需要运动部件的情况下就能产生大范围高频扫射的特性，叶片吸力面和叶片前缘采用单排射流振荡器。考虑到叶片压力面的冷却需求大于吸力面，压力面流体振荡器采用两排交错排布的方式，在叶片表面上产生大范围饱满的冷却气膜用于叶片冷却。

关键词：射流振荡器冷却气流冲击孔能源与动力工程涡轮叶片冷却流体振荡器叶片吸力面冲击冷却交错排布冷却结构冷却气膜冷却需求涡轮叶片叶片表面叶片壳体叶片冷却叶片内壁叶片前缘叶片压力运动部件振荡射流气膜孔扰流柱输气腔吸力面压力面单排两排叶片分区外部

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喷嘴组件和采用增材制造方式制造该喷嘴组件的方法

喷嘴组件和采用增材制造方式制造该喷嘴组件的方法

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作者：艾伦·罗梅克扎卡里·克莱恩拉塞尔·海丝特美国俄亥俄州

提供了一种连续式喷嘴组件，其包括在入口和出口之间延伸的流体几何结构，其中流体流被构造成进入入口并穿过流体几何结构，并以预定的喷射模式离开出口。连续式喷嘴组件可以通过增材制造方法制成。在一个实施例中，提供了一种流体振荡... 详细信息

标准号: CN113646156A

提供了一种连续式喷嘴组件，其包括在入口和出口之间延伸的流体几何结构，其中流体流被构造成进入入口并穿过流体几何结构，并以预定的喷射模式离开出口。连续式喷嘴组件可以通过增材制造方法制成。在一个实施例中，提供了一种流体振荡器插入件，其包括通过增材制造技术制成的流体几何结构。

关键词：流体几何结构喷嘴组件连续式流体振荡器喷射模式插入件制造出口穿过延伸

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基于流体自振荡和微界面强化的微量气体脱除装置及方法

基于流体自振荡和微界面强化的微量气体脱除装置及方法

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作者：尹俊连张泽楷宋煜晨王德忠方浚麟李宏轩卫雪岩 200240 上海市闵行区东川路800号

本发明提供了一种基于流体自振荡和微界面强化的微量气体脱除装置，包括文丘里微气泡生成装置、流体振荡器、反应釜和气液分离装置；气液分离装置的底端设有切向底流口，侧面设有切向进口，顶端设有溢流管；反应釜的侧面设有切向出口，... 详细信息

标准号: CN111613349B

本发明提供了一种基于流体自振荡和微界面强化的微量气体脱除装置，包括文丘里微气泡生成装置、流体振荡器、反应釜和气液分离装置；气液分离装置的底端设有切向底流口，侧面设有切向进口，顶端设有溢流管；反应釜的侧面设有切向出口，顶部设有气液混合物进口；文丘里微气泡生成装置的底部与熔盐回路连通，顶部与流体振荡器的底部连接；流体振荡器的顶部连接至反应釜的底端；反应釜顶端的气液混合物进口与溢流管连通；气液分离装置侧面的切向进口与反应釜的切向出口连接；底端的切向底流口与熔盐回路连通。本发明的微量气体脱除装置，可以有效脱除熔盐堆熔盐回路中的裂变气体氪、氙等，减少中子损耗，减轻设备维护成本，显著提高熔盐堆经济效益。

关键词：反应釜流体振荡器熔盐回路连通气液混合物进口微气泡生成装置气液分离装置切向出口切向进口脱除装置微量气体底流口文丘里溢流管侧面底端切向熔盐液分离装置底部连接减轻设备界面强化裂变气体自振荡流体脱除维护

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