目的:对离心泵的内部流动机理和外部特性、振动监测和性能优化进行研究,并对新兴研究趋势进行评述,为提高离心泵系统的能效提供参考建议.
创新点:1. 探讨了最新的用于离心泵数值模拟的湍流模型和空化模型的研究成果以及利用可视化方法揭示离心泵内部复杂流动现象的最新进展. 2. 对离心泵的外部特性、空化和振动进行了广泛的讨论,并总结出一种提高离心泵在工程应用中的效率和扬程、降低汽蚀余量的适用性强的离心泵叶轮多目标优化方法.
方法:1. 对离心泵的内部流动机理进行综述,以充分了解离心泵内部复杂的流场结构和能量损失机理. 2. 对离心泵外部特性进行研究,解释内部非定常流动与外部特性的耦合关系. 3. 介绍与离心泵在运行过程中压力脉动的监测和测量相关的最新研究进展. 4. 详细介绍优化离心泵性能的各种方法和措施.
结论:1. 尽管对离心泵内部流动现象机理及流场结构的研究已经取得了一定进展,但研究中仍存在一些亟待解决的问题,如初生空化的监测与预防、泵内旋转失速现象发生发展的规律、数值模拟和实验之间不可忽视的数据差异等. 2. 针对这些问题,开发高精度的计算流体动力学仿真模型,结合关键过流部件的优化设计来减少流动不稳定性和提高性能,以及运用现代流动显示技术的最新设备进行大量的仔细繁杂的试验与测量工作,是非常必要和重要的,也是未来泵内流动研究的趋势.

关键词组：离心泵; 气液两相流; 空化机理; 压力脉动; 多目标优化

概要:由于组分特征的不同,硫铝酸钙水泥混凝土在一些方面天然优于硅酸盐水泥,如收缩和收缩裂缝控制及对冻融破坏、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀的抵抗作用. 然而,学界在硫铝酸盐水泥混凝土的传输性能、抗碳化性能及钢筋腐蚀防护性能等方面尚未达成一致意见. 这些分歧皆归因于硫铝酸钙水泥化学组分及服役环境条件的变异性. 一些研究发现,有的硫铝酸钙水泥混凝土虽然抵抗碳化和氯离子侵蚀的能力不如硅酸盐混凝土,但强烈的内部自干燥使其可以在海洋潮汐环境中很好地保护混凝土结构中的钢筋.

关键词组：硫铝酸钙水泥; 耐久性; 碳化; 氯离子; 钢筋 锈蚀

目的:轨道列车车体结构的隔声性能对于控制轨道列车的内部噪声至关重要. 在测试车体结构隔声特性时,声学实验室中存在很深的洞口,以便安装不同厚度的车体结构样件,并实现发声室和接收室的机械隔离. 样件越小,安装位置和边界条件对处在洞口中的板件结构的隔声特性的影响越大. 本文旨在评估两种因素对结构隔声特性的影响,以解释真实结构的测试结果,并为实验室设计提供参考.
创新点:1. 在实验室中测试了两种典型的轨道列车车体内地板结构在不同安装位置和不同边界条件下的隔声特性; 2. 基于有限元法,建立了板件结构隔声特性预测模型,成功模拟了测试过程中的安装位置和边界条件,并对试验测试结果进行了再现和分析.
方法:1. 在实验室中,基于声压法测试两种内地板结构的隔声特性,并对比分析两种内地板结构在三种安装位置(两种边界条件)下的隔声特性(图7和9); 2. 通过仿真模拟,基于有限元法建立内地板结构的隔声特性预测模型,并对模型进行验证(图14)以及对试验测试结果进行再现(图13); 3. 结合验证后的仿真预测模型,对比分析洞口(图15~18)、位置(图19)以及边界条件(图20~24)对隔声特性的影响.
结论:1. 隔声测试结果受安装位置和边界条件共同影响,且边界条件在高频的影响更为显著; 2. 如果单独考虑安装位置,那么受洞口中前后声腔的影响,隔声结果在共振频率和非共振频率的规律不同; 3. 如果单独考虑边界条件,那么当边界条件发生变化时,隔声低谷会向高频或低频偏移,导致不同边界条件之间的隔声结果存在差异; 4. 如果同时考虑安装位置和边界条件,那么洞口的存在会放大不同边界条件之间的隔声差异; 5. 因为很难在实际测试中完全模拟轨道列车车体结构的安装位置和边界条件,所以在实验室测试时,建议选择几组不同的安装位置和边界条件,并对测试结果取平均值.

关键词组：隔声特性; 轨道列车车体内地板; 边界条件; 安装位置; 洞口效应

目的:面向液体火箭发动机再生冷却,针对较高亚临界压力下单个垂直微小通道中液氮的流动沸腾传热特性开展实验研究,讨论并分析热流密度、密 流和入口压力对沸腾曲线和局部换热系数的影响,以获得液氮在微小通道中较高亚临界压力下的流动沸腾传热机理及实验关系式.
创新点:1. 通过工况参数对沸腾曲线和局部换热系数的影响分析,得到液氮在微小通道中较高亚临界压力下的流动沸腾传热机理; 2. 提出微小通道中较高亚临界压力下的流动沸腾传热修正关系式.
方法:1. 通过实验方法,得到液氮在微小通道中较高亚临界压力下的沸腾曲线和局部换热系数; 2. 通过实验与理论分析相结合,得到液氮在微小通道中较高亚临界压力下的流动沸腾传热机理; 3. 通过理论分析,将实验结果与六种预测关系式进行比较,并根据实验数据提出一种改进的实验关系式(表7).
结论:1. 热流密度对换热系数有较大影响,随着热流密度的增大,出现了三种变化趋势; 2. 在实验范围内,密流的增大抑制了核态沸腾,并且降低了环状流的局部换热系数; 3. 入口压力的增大在较大干度范围内增大了局部换热系数,直到局部蒸干的出现; 4. 综合考虑核态沸腾和局部蒸干两种主导传热机理,在Tran关系式的基础上提出了一种适用于较高亚临界压力条件下微小通道中液氮流动沸腾的修正实验关系式(平均绝对误差为19.3%).

关键词组：微小通道; 液氮; 流动沸腾; 传热; 再生冷却