【摘 要】
:
静电雾化是一种通过电场力作用使液体工质破碎雾化的技术。基于静电雾化技术的空间电喷雾推力器极具发展潜力,但基础研究的缺乏限制了其进一步发展。本文对乙醇(牛顿流体)、EMI-BF4(离子液体)及PIB溶液(粘弹性介电液体)三种不同物性工质在高压直流电场作用下的静电喷雾开展实验研究,对比分析工质电导率和粘弹性对电喷雾特性的影响,为电喷雾推进器控制调节、工质选择等方面提供理论基础。首先设计并搭建了一套静电
论文部分内容阅读
静电雾化是一种通过电场力作用使液体工质破碎雾化的技术。基于静电雾化技术的空间电喷雾推力器极具发展潜力,但基础研究的缺乏限制了其进一步发展。本文对乙醇(牛顿流体)、EMI-BF4(离子液体)及PIB溶液(粘弹性介电液体)三种不同物性工质在高压直流电场作用下的静电喷雾开展实验研究,对比分析工质电导率和粘弹性对电喷雾特性的影响,为电喷雾推进器控制调节、工质选择等方面提供理论基础。首先设计并搭建了一套静电喷雾实验系统。该系统可以实现毛细针头与板电极间距的自由调节及板电极的快速更换,利用高速摄像系统实现对微尺度电喷雾的拍摄,并进行高频电流信号的同步采集。利用自编程的图像处理程序可获取滴落液滴粒径及液锥锥角。通过对乙醇静电喷雾实验研究,Taylor锥锥角随电压的升高呈线性增长,稳定的Taylor锥-射流模式下电流与流量满足I/I0=k(Q/Q0)1/2,荷质比与流量满足qm=k Q-0.5的标度率关系。这些实验结果均与理论分析所获得的规律相符。其次,对大气环境下离子液体EMI-BF4静电雾化进行了实验研究。发现离子液体EMI-BF4在正电压下存在4种工作模式:滴落、微滴、纺锤及不稳定射流,其在负电压下存在4种工作模式:滴落、微滴、锥-滴及半球-滴。在滴落模式和微滴模式下,主液滴粒径与电压满足以下关系:Ddrop=2.19-0.01282V ~2-0.00277V ~4,滴落频率与电压满足1/f=k V+b(k,b为待定系数)。通过对高频电流信号的同步采集,发现电流信号中的短促峰值对应液滴滴落或射流过程,震荡电流区间对应液锥形态不稳定变化。另外,观测到大气环境下离子液体电喷雾过程中的电晕放电现象。电晕放电所导致的空间电场畸变是影响离子液体无法形成稳定射流及液锥尖端曲率的重要因素。最后对粘弹性介电液体PIB溶液及其基液25#变压器油进行了电雾化实验研究。实验结果发现由于电导率极小,25#变压器油及PIB溶液射流均未发生射流破碎雾化。受弹性影响,PIB溶液不存在微滴模式,混合模式中射流末端不会断裂形成液滴。在滴落模式下,滴落频率随电压的升高先减小后增大。在较高电压下,PIB溶液及25#变压器油均会出现混合模式,即一个周期发生内N次射流和1次滴落。而乙醇和离子液体并没有观察到上述“混合模式”。
其他文献
共识机制作是区块链的核心技术之一,能够在去中心化的系统中,实现账本的分布式一致性,良好的共识算法可以提高区块链的性能,也可以维护区块链系统的稳定运行。本论文主要是对区块链的核心技术——共识算法进行深入了解,在联盟链中难以避免会有恶意节点的存在,在节点达成共识的过程中,恶意节点可以会散布不实信息,影响数据的一致性。使用实用拜占庭共识算法(Practical Byzantine Fault Toler
空化现象会对水力机械过流部件表面造成空蚀破坏,从而导致水力机械和工程设施运行效率下降、寿命缩短等问题。近壁面空化泡动力学的研究对于工程应用有着重要的意义,目前相关研究大多将问题简化为平直边界附近空化泡动力学特性,忽略了壁面的表面形貌对空化泡动力学的影响,而当边界表面存在裂纹和凹坑时,凹陷结构会导致空化泡动力学特性发生显著变化,因此本课题从微观角度出发,研究了凹陷边界对空化泡动力学行为的作用机制,为
燃气轮机在各个工业领域都具有十分重要的作用,由于燃气轮机燃烧室长期工作在高温高压、振动、化学反应的复杂环境中,燃烧室很容易出现喷嘴积碳、火焰筒烧蚀等故障。目前对燃气轮机运行状态监测系统对燃机故障的发生预测依然存在很多事后维修、事后报警的现象,这将导致燃气轮机异常停机,造成经济损失。对燃气轮机故障进行有效预测可以节省燃机运行时的检修费用、减少停机时间并避免燃机发生大规模故障。为建立有效的燃气轮机监测
在霍尔推力器工作过程中的放电电流低频振荡会导致推力器性能降低并影响电源的稳定工作。为了降低低频振荡的影响,最常用的方法就是在推力器和电源之间加入一个匹配回路。但是,传统的LC匹配回路在应用于大功率霍尔推力器时存在直流功耗大、重量大的问题,开发和设计适用于大功率霍尔推力器的匹配回路具有重要的应用价值。首先,本文针对传统的LC匹配回路不适用于大功率霍尔推力器的问题,设计了一种新型的耦合电感匹配回路,发
随着铁路技术的发展,列车的车速和载重都在不断提高,列车运行的安全问题也受到了越来越多人的关心。车轮作为列车的关键部位之一,它的完整程度直接决定了列车能否安全地行驶,车轮上严重的伤损可能会导致列车在运行中脱轨,威胁列车上乘客的生命安全。因此进行车轮伤损检测方法的研究在保证列车的安全运行中具有十分重要的意义。本文使用声发射技术作为车轮伤损检测方式,针对其容易受到噪声干扰的问题,以特征提取与分析和深度学
神经网络如今在各种机器学习任务中都取得了显著的成功,而神经网络推理,也在生活中得到了广泛的应用。在推理的过程中,用户往往需要提供自己的隐私信息,例如人脸图片,输入记录等,存在数据被收集后滥用的风险。安全多方计算能很好地解决上述问题,从理论上保证数据的安全性。但性能一直是安全多方计算的主要问题,将使推理过程产生极大的延迟,极大地影响用户体验,例如输入预测,长达几秒钟的推理时延是用户根本不能接受的。在
A87区块位于松辽盆地中央坳陷地区,油气资源充足。该区块萨尔图油层和葡萄花油层油水关系和流体性质复杂,存在油层、气层、油水同层和水层以及低电阻率油层和高电阻率水层现象,油水层识别难度大。因此,有必要开展A87区块萨葡油层含泥含钙储层测井评价方法研究。本文利用岩心分析、录井、测井和试油资料,研究了A87区块萨葡油层储层特征和四性关系,得出萨尔图油层储层主要岩性为粉砂岩、钙质粉砂岩、泥质粉砂岩,含泥含
空间引力波探测项目为保证测量平台超静稳工作,对微牛级推进系统提出了“宽、稳、准、快、久”等非常严苛的性能指标。而作为电推进系统中两个主要的执行模块:推力器与阴极,两者的工作状态彼此影响、紧密交织,在微牛级系统中耦合效应更是显著,为保证推力输出符合项目指标,迫切需要探究两者的耦合特性。会切场推力器具有宽范围可调、工作稳定、寿命长等特点作为引项目的备选推力器之一,为增强低流量下工质电离引入微波放电增强
运用直观模型指的是用“画图、列表”等可视化手段“表示”出思考过程、数学知识内涵或问题解决过程的一种方式,是小学生学习数学的重要手段。在计算教学中,教师要正确认识与辩证使用直观模型:通过“计数”直观材料获得正确的计算结果是算法多样化的根本保证;用矩形的面积表示分数乘法有两类不同含义,其一是基于分数意义的直观模型,其二是将分数乘法定义为矩形的面积;直观模型只是数学学习的表征方式之一,随着学生年龄增长应
高光谱图像(Hyperspectral Image,HSI)因其包含了丰富的光谱信息在遥感和计算机视觉等领域被广泛应用。受硬件条件的限制,高光谱成像系统往往很难同时达到高空间分辨率和高谱间分辨率。因此,高光谱图像超分辨率作为一种提升空间分辨率的后处理方法具有现实意义。本文的研究集中于基于卷积神经网络的高光谱图像超分辨率方法,并从数据和模型先验两个角度提出了两个改进算法。本文研究工作主要包括以下两个