航母上可用的着陆区在所有六个自由度上处于连续运动状态。航母的滑跃甲板、飞行甲板、船体和上层建筑与迎面而来的风的流场相互作用,从而在航母后方形成湍流。这种“湍流效应”非常危险,过去曾造成过各种事故。为了补充印度理工学院德里分校正在进行的航母环境流体动力学研究工作,本研究调查了滑跃甲板和上层建筑对通用航空母舰 (GAC) 周围流动的影响。进行了计算流体动力学 (CFD) 研究以模拟气流尾流并使用滑跃甲板建立基线。随后,进行了进一步的研究以分析尾流对航母几何形状变化的敏感性。引入滑跃甲板会产生大部分湍流,这是飞行员在进近时在船尾遇到的。通过以各种方式优化滑跃甲板几何形状,可以大大减少湍流。
气溶胶喷射打印 (AJP) 是一种直接写入增材制造技术,已成为制造各种电子设备的高分辨率方法。尽管 AJP 在印刷电子行业中具有优势和关键应用,但 AJP 工艺本质上不稳定、复杂,并且容易出现意外的逐渐漂移,这会对印刷电子设备的形态产生不利影响,从而影响其功能性能。因此,对 AJP 进行现场过程监控和控制是不可避免的需求。在这方面,除了对 AJP 过程进行实验表征外,还需要物理模型来解释 AJP 中潜在的空气动力学现象。这项研究工作的目标是建立一个基于物理的计算平台,用于预测气溶胶流动状态,并最终实现对 AJP 过程的物理驱动控制。为了实现这一目标,我们的目标是提出一个三维 (3D) 可压缩、湍流、多相计算流体动力学 (CFD) 模型,以研究 AJP 过程中 (i) 气溶胶生成、(ii) 气溶胶输送和 (iii) 气溶胶在移动自由表面上沉积背后的空气动力学。沉积头以及气动雾化器的复杂几何形状是在 ANSYS - FLUENT 环境中建模的,基于专利设计以及从 3D X 射线微型计算机断层扫描 (l-CT) 成像获得的精确测量。随后使用光滑和软四边形元素的混合对构建的几何形状的整个体积进行网格划分,同时考虑膨胀层以获得靠近壁面的精确解决方案。采用基于密度和压力的 Navier-Stokes 形成的组合方法来获得稳态解,并将守恒不平衡控制在指定的线性化公差以下(即 10 6 )。使用具有可扩展壁面函数的可实现 k-e 粘性模型对湍流进行建模。此外,还建立了耦合的两相流模型来跟踪大量注入的粒子。CFD 模型的边界条件是根据从 AJP 控制系统记录的实验传感器数据定义的。使用因子实验验证了模型的准确性,该实验包括在聚酰亚胺基底上 AJ 沉积银纳米粒子墨水。本研究的结果为实施物理驱动的 AJP 现场监测和控制铺平了道路。[DOI:10.1115/1.4049958]
这是以最终形式出版的作品的作者手稿:Chen,C。X.,Carpenter,J。S.,Murphy,T.,Brooks,P。和Fortenberry,J。D.(2020)。吸引青少年和年轻人参与微生物组样本自我收集:成功的策略。护理生物学研究,https://doi.org/10.1177/1099800420979606
运动纤毛广泛分布于动物和植物界,表现出对其生理至关重要的复杂集体动力学。它们的协调机制尚不明确,之前的研究主要集中在藻类和原生生物上。我们在此研究脑室多纤毛细胞中纤毛摆动的牵引。对受控振荡外部流的响应表明,与主动摆动的纤毛频率相似的流动可以牵引纤毛振荡。我们发现这种牵引所需的水动力在很大程度上取决于每个细胞的纤毛数量。与最近在衣藻中观察到的情况相反,纤毛较少的细胞(最多五个)可以在与纤毛驱动流相当的流量下被牵引。实验趋势通过一个模型定量描述,该模型考虑了密集纤毛的流体动力学筛选和鞭毛摆动的化学机械能量效率。纤毛与流体动力学相互作用的最小模型的模拟显示出在纤毛中观察到的相同趋势。
SAE 委员会章程包括制定、批准和发布行业用于设计、开发和管理标准化产品和系统的标准和推荐做法。A-6 委员会目前管理着 200 多份文件。收集技术信息和知识并将其转换为行业有用的文档格式的过程概述如下。可以通过 SAE 网站 http://www.sae.org 订购已发布的文件。可以在公共论坛的“文件列表”下找到 A-6 文件(按委员会和小组委员会)的完整列表。
插图列表 图 1:美国 2 号柴油年度价格 [4] .............................................................................. 2 图 2:(左)美国驾驶室 Peterbilt 579(右)欧洲 Mercedes Benz Acturos ...... 9 图 3:耦合压力算法概述 [31] .................................................................................... 16 图 4:Ahmed 体示意图 [20] .................................................................................................... 22 图 5:单个 Ahmed 体的阻力系数与数百万个元素 [15] ............................................................. 23 图 6:Ahmed 体的细化区域 [15] ............................................................................................. 25 图 7:两个排列的 Ahmed 体的归一化阻力系数与间隔距离 [15] ............................................................................................................. 33 图 8:Auburn 研究型 Peterbilt 579 的照片,附有 Smartway 风格拖车 ............................................................................................................. 34 图 9:简化 Peterbilt 的 SolidWorks 绘图579 模型 ................................................. 35 图 10:表面细化区域概览 ...................................................................................... 36 图 11:单卡车细化区域概览 [15] ...................................................................... 37 图 12:细化区域 1 及尺寸 ......................................................................
图 27 对于 L/D = 2.0 的弹丸,D = 25 毫米;LE = 15 毫米;L R = 35 毫米,估算弹丸的终端速度。 ........................................................................... 68 图 28 对于 L/D = 2.0 的弹丸,阻力系数 C D 与雷诺数 Re 的依赖关系;D = 25 毫米;LE = 15 毫米;L R = 35 毫米。平均阻力系数为 0.199。 ........................................................................................................................... 69 图 29 对于 L/D = 3.0 的弹丸,D = 25 毫米;LE = 23 毫米;L R = 53 毫米,估算弹丸的终端速度。 ........................................................................... 70 图 30 对于 L/D = 3.0 的弹丸,阻力系数 C D 与雷诺数 Re 的依赖关系;D = 25 毫米;LE = 23 毫米; L R = 53 毫米。平均阻力系数为 0.164 .................................................................................................... 71 图 31 L/D = 3.5 弹丸的终端速度估计值;D = 25 毫米;LE = 26 毫米;L R = 61 毫米。 ............................................................................................. 72 图 32 L/D = 3.5 弹丸的阻力系数 C D 与雷诺数 Re 的依赖关系;D = 25 毫米;LE = 26 毫米;L R = 61 毫米。平均阻力系数为 0.178 .................................................................................................... 73 图 33 终端速度估计值
如果我们想象我们用来观察物质分子结构的显微镜具有可变焦距,我们就可以把对物质的观察从精细的微观视角转变为更长距离的宏观视角,在这种视角中,我们看不到分子之间的间隙,物质看起来是连续分布的。我们将从宏观角度来看待流体,其中与给定体积 V 内的流体相关的物理量被假定为连续分布,并且在足够小的体积 V 内均匀分布。这种观察被称为连续体假设。这意味着在流体的每个点,我们可以规定一个唯一的速度、一个唯一的压力、一个唯一的密度等。此外,对于连续或理想流体,我们可以将流体粒子定义为包含在一个无限小体积内的流体,该体积非常小,可以被视为一个几何点。1.1. 应力:两种类型的力作用于流体元素。其中之一是
热处理和淬火是一项复杂的工作。零件的配置是无穷无尽的,可用于热处理的炉子类型也是如此(图 1)。仅淬火过程中的众多变量就决定了零件满足变形要求的能力(图 2)。热处理是一个持续平衡的过程。平衡材料实现性能的能力,同时控制变形非常重要。由于热处理过程的复杂性,很难理解流体流动和零件对零件变形和性能的相互作用。通常,只有通过经验才能获得理解,而经验来自于犯错并从错误中吸取教训。然而,劳动力正在老龄化,对“反复试验”的容忍度较低。重点在于“第一次就把事情做好”。不幸的是,很少有设计规则规定零件在特定熔炉中的放置方式。