植物木質(zhì)部導(dǎo)管梯狀穿孔板流動阻力特性

利用掃描電子顯微鏡對東亞特有植物黃三七(soulieavaginata(maxim.)franch.)莖的次生木質(zhì)部離析材料進(jìn)行了觀察,結(jié)果表明,黃三七莖次生木質(zhì)部中的導(dǎo)管分子端壁上具網(wǎng)狀穿孔板(麻黃式穿孔板)、梯狀穿孔板、網(wǎng)狀-梯狀混合穿孔板、網(wǎng)狀-梯狀-單穿孔混合型穿孔板、梯狀-單穿孔混合型穿孔板及單穿孔板,同時也觀察到了端壁多穿孔板和側(cè)壁穿孔板,并對不同類型穿孔板中紋孔膜的殘留也進(jìn)行了觀察。其中,網(wǎng)狀穿孔板、各種過渡類型的穿孔板均為毛茛科植物中首次報道。根據(jù)觀察結(jié)果,對導(dǎo)管分子穿孔板的演化及黃三七屬植物的系統(tǒng)位置進(jìn)行了分析。

運(yùn)用細(xì)胞圖象分析系統(tǒng)及顯微照相的方法對柚木次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子進(jìn)行了觀察研究。在柚木的次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子中存在著許多不同的樣式,分別對其進(jìn)行了描述,并從導(dǎo)管分子個體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)育的角度進(jìn)行了討論。

運(yùn)用計算機(jī)顯微圖象分析系統(tǒng)(北京泰克4.0)及顯微照相的方法對菠蘿蜜artocarpusheterophyllus次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子進(jìn)行了觀察研究。研究表明,在菠蘿蜜次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子中存在著許多不同的樣式,分別對其進(jìn)行了描述。導(dǎo)管分子具有如下特征:圓形寬大的導(dǎo)管、巨大的單穿孔、側(cè)壁上大型的單紋孔等。這些特征為菠蘿蜜生長過程中水分的需求提供了強(qiáng)有力的保證作用。并從導(dǎo)管分子個體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)育的角度進(jìn)行了討論。

運(yùn)用細(xì)胞圖像分析系統(tǒng)及顯微照相的方法,觀察研究鱷梨次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子。結(jié)果發(fā)現(xiàn),鱷梨次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子中存在著許多不同的樣式,并且導(dǎo)管分子穿孔板存在著6種類型:①兩端均為一個單穿孔板;②一端為一個單穿孔板,另一端為梯狀穿孔板;③兩端均為梯狀穿孔板;④一端為梯狀穿孔板,另一端為奇特樣式穿孔板;⑤兩梯狀穿孔板分別位于同一導(dǎo)管分子相對的側(cè)壁互相對應(yīng);⑥一單穿孔板和一梯狀穿孔板分別位于同一導(dǎo)管分子相對的側(cè)壁互相對應(yīng);還存在一些過渡類型。管間紋孔式為互列紋孔式,導(dǎo)管射線間紋孔式為橫列、縱列刻痕狀紋孔式。部分導(dǎo)管分子側(cè)壁具有紋飾。分別對其進(jìn)行了描述,并從導(dǎo)管分子個體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)育的角度進(jìn)行了討論。

基于新型水冷球床反應(yīng)堆,以水和空氣為工質(zhì),分別在直徑為2、5、8mm的玻璃球填充圓管形成多孔介質(zhì)通道中,對豎直向上氣-液兩相流動阻力特性進(jìn)行了實驗研究。結(jié)果表明,阻力壓降隨著氣液流量的增加而增大,并且與流型存在一定的對應(yīng)關(guān)系;在相同流動條件下,顆粒直徑和孔隙率對壓降有明顯影響。結(jié)合實驗所得的234組實驗點(diǎn),對兩類阻力關(guān)系式(分相模型關(guān)系式和均相模型關(guān)系式)進(jìn)行了比較和改進(jìn)。結(jié)果表明,基于分相模型的關(guān)系式一致性較好,但隨著顆粒直徑的增加其偏差值增大;現(xiàn)有的基于均相模型關(guān)系式預(yù)測值與實驗值相差較大,而改進(jìn)的均相模型關(guān)系式與實驗值吻合較好。

對領(lǐng)春木(eupteleapleiospermumhook.f.etthoms.)次生木質(zhì)導(dǎo)管穿孔板上穿孔中紋孔膜殘留的觀察表明,紋孔膜的殘留非常豐富,類型多樣,包括從接近具有完整的紋孔膜到基本完全消失的紋孔膜之間存在著連續(xù)的過渡類型。根據(jù)觀察結(jié)果認(rèn)為,領(lǐng)春木次生木質(zhì)部中的導(dǎo)管可能代表了一種系統(tǒng)發(fā)育過程中的原始或過渡狀態(tài),因此領(lǐng)春木科也應(yīng)該是一個比較原始的木本雙子葉類群。

運(yùn)用掃描電鏡(sem)對木通科(lardizabalaceae)貓兒屎屬(decaisneahook.f.&thoms.)植物貓兒屎[decaisneainsignis(griff.)hook.f.etthoms.]莖的次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子進(jìn)行觀察,以期為該屬的系統(tǒng)演化提供依據(jù).結(jié)果表明,貓兒屎的導(dǎo)管分子具有多個穿孔板,端壁穿孔板除了梯狀以外,還有梯-網(wǎng)、梯-網(wǎng)-單、梯-單混合穿孔板等類型;側(cè)壁穿孔板包括梯狀、網(wǎng)狀、梯-網(wǎng)混合狀穿孔板;穿孔板上紋孔膜的殘余有絲狀、網(wǎng)狀和片狀.同時對導(dǎo)管分子的長度、寬度及端壁傾斜度等特征進(jìn)行統(tǒng)計,并討論了木通科各類群的穿孔板特征.

【目的】考察污泥在排污直管內(nèi)的流動特性、管道壓降及其阻力特性,為排污管道的設(shè)計提供參考?！痉椒ā坷碚摲治隽酥惫軆?nèi)污泥流量的計算公式及管道輸送沿程阻力系數(shù),并在小型污泥流動試驗系統(tǒng)上進(jìn)行驗證,同時利用污泥管道輸送試驗,就污泥流量、污泥含水率、排污管管徑對排污直管內(nèi)污泥流動阻力特性的影響進(jìn)行了研究?！窘Y(jié)果】在相同管徑下,隨著污泥流量的增加,管道壓降逐漸增大,當(dāng)流量平均增大到4~5m3/h時,剪切應(yīng)力破壞了污泥原有的結(jié)構(gòu),使其黏度降低,阻力系數(shù)逐漸趨于穩(wěn)定;不同排污直管管徑形成的流動阻力不同,當(dāng)排污管直徑從20mm增大到32mm時,管道壓降從50000~60000pa/m降到10000pa/m左右,降幅明顯;污泥含水率越低,污泥在排污管中的停滯時間越長,污泥黏性就越高?！窘Y(jié)論】污泥流量和管道輸送沿程阻力系數(shù)計算值與試驗值比較吻合,污泥的管道輸送受排污管管徑、污泥流量、含水率及停滯時間等因素的影響。

廣西大學(xué)實驗報告 姓名 院專業(yè)班 年月日 實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師 一、實驗名稱： 管道流動阻力的測定 二、實驗?zāi)康模?1.學(xué)習(xí)u型壓差計的使用； 2.學(xué)習(xí)測量閘閥和90°彎頭的局部阻力損失（hf`）的方法，計算局部阻力系 數(shù)（ξ），學(xué)習(xí)直管阻力損失（hf）的測定方法，計算出摩擦系數(shù)（λ）和 雷諾準(zhǔn)數(shù)（re），在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上作λ-re關(guān)系曲線； 3.學(xué)習(xí)流量計的標(biāo)定。 三、實驗原理： 流體在管道中流動時，由于粘性力與渦流的存在，必然會引起能量的損失，這 些損失可分為兩類，即直管（沿程）阻力損失（hf）和管件的局部阻力損失（hf`）。 1、直管阻力損失 流體在圓形管流動時的阻力損失可用范寧公式計算： ]/[ 2 2 kgj u d l hf（1） 式中：λ——摩擦系數(shù) l——直管長[m] d——管內(nèi)徑[m] u——管內(nèi)流速

管道氣體流動阻力計算

運(yùn)用細(xì)胞圖象分析系統(tǒng)和顯微照相的方法對細(xì)枝木麻黃(casuarinacunninghamianamiq.)次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子進(jìn)行了觀察研究。細(xì)枝木麻黃次生木質(zhì)部導(dǎo)管分子有3種類型,即兩端具尾導(dǎo)管、一端具尾導(dǎo)管和無尾導(dǎo)管。導(dǎo)管分子穿孔板有4種類型:兩端均為梯狀穿孔板、一端為單穿孔板,另一端為梯狀穿孔板、兩端均為單穿孔板、一梯狀穿孔板與一單穿孔板位于同一端壁兩側(cè)相互對應(yīng)以及一些過渡類型穿孔板。根據(jù)觀察結(jié)果,分析了各類型穿孔板之間的演化關(guān)系。

應(yīng)用數(shù)值計算軟件對某偏心蝶閥進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了其流場特性,其流動阻力特性與已知試驗數(shù)據(jù)吻合較好,說明了數(shù)值模擬模型及方法的正確性。并且還從降低管路系統(tǒng)阻力損失的角度,對兩個蝶閥串聯(lián)布置時的流動狀態(tài)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,相鄰偏心蝶閥不同的安裝角度對其整體的阻力損失影響不大,可以根據(jù)現(xiàn)場實際要求靈活布置。該結(jié)論有一定的工程參考價值。

傳統(tǒng)的微穿孔板要獲得較佳的吸聲性能,需要較小孔徑的微孔(<0.3mm);在穿孔率不變的情況下,增加板厚,那么板的吸聲性能將下降。為了避免這個問題,提出一種新型的微穿孔板結(jié)構(gòu)——變截面微穿孔板。與傳統(tǒng)微穿孔板不同,它的微孔的截面積沿其軸向不是恒定的,而是在軸向的一定位置發(fā)生突變,從而板存在孔徑差異較大的兩部分。在馬大猷的理論基礎(chǔ)上,分析了變截面微穿孔板的吸聲特性,并利用傳遞函數(shù)法,通過阻抗管進(jìn)行了實驗。分析和實驗結(jié)果顯示,變截面微穿孔板的吸聲性能主要由孔徑較小的部分決定,孔徑較大的部分主要是增加了板的厚度,對板的吸聲性能貢獻(xiàn)較小;因此,通過變截面的方法,在增加板厚的同時也能使板維持在較佳的吸聲性能水平。

穿孔板結(jié)構(gòu)在水下有著非常廣闊的應(yīng)用前景,但是目前相關(guān)的研究報道非常少?；诳諝庵写┛装逦暲碚?綜合考慮小孔的末端修正,給出了較為準(zhǔn)確的水下穿孔板聲阻抗表達(dá)式。利用傳遞矩陣法分析了水下穿孔板結(jié)構(gòu)的聲壓透射特性,得到了垂直入射聲壓透射公式。對影響穿孔板結(jié)構(gòu)透聲性能的主要因素進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析,得到了一些重要的結(jié)論。采用四傳感器測量方法在駐波管中對自制的穿孔板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測試,實驗結(jié)果與理論分析基本一致,從而驗證了理論分析的正確性。本文為水下穿孔板結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供了詳細(xì)的理論和實驗依據(jù)。

根據(jù)馬大猷的微穿孔板理論,計算了三層微穿孔板的吸聲系數(shù)。應(yīng)用遺傳算法對其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并對其吸聲特性進(jìn)行了分析研究,與優(yōu)化后的雙層微穿孔板結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,結(jié)果表明:經(jīng)過遺傳算法優(yōu)化后的三層微穿孔板在頻域上能夠獲得更加飽滿的吸聲系數(shù)曲線,接近傳統(tǒng)吸聲材料的吸聲性能。并且通過實驗驗證了優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果。

分析了亥姆霍茲共鳴器的共振頻率特性,導(dǎo)出了穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)吸聲的中心頻率、頻帶寬度、上限頻率及下限頻率的估算公式,為設(shè)計、制作理想的穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)提供了參考.

微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)以其眾多的優(yōu)點(diǎn),在噪聲控制領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。因微穿孔板結(jié)構(gòu)中涉及大量的參數(shù),在穿孔板層數(shù)較多時,用聲電類比法或試驗的方法研究微穿孔板結(jié)構(gòu)的吸聲性能將變得非常復(fù)雜。傳遞矩陣法尤其適于多層結(jié)構(gòu)的分析,且易于用計算機(jī)編程實現(xiàn)。文章推導(dǎo)了用傳遞矩陣法計算微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能的計算公式,并與用聲電類比法計算的結(jié)果、試驗測定數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,結(jié)果顯示,傳遞矩陣法是可以作為微穿孔板結(jié)構(gòu)設(shè)計的一種簡單而有效的參考方法。

采用硝酸-鉻酸離析法對金花含笑(micheliaingratab.l.chenets.c.yang)木質(zhì)部進(jìn)行離析,運(yùn)用細(xì)胞圖像分析系統(tǒng)及顯微照相以及電鏡掃描的方法對其木質(zhì)部導(dǎo)管分子進(jìn)行了觀察統(tǒng)計分析.結(jié)果表明,在金花含笑的木質(zhì)部導(dǎo)管分子中存在著許多不同的樣式:一端具尾,兩端具尾或兩端無尾;導(dǎo)管壁加厚方式有梯紋加厚和螺紋加厚兩種,穿孔板為梯狀穿孔板,未見單穿孔板.

傳統(tǒng)的聲電類比法在單層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)中的計算,得到廣泛應(yīng)用,但由于在雙層微穿孔板結(jié)構(gòu)中存在較大誤差,于是提出用傳遞矩陣法對微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。本文對比分析聲電類比法與傳遞矩陣法在微穿孔板結(jié)構(gòu)模型中的應(yīng)用,從而有效設(shè)計微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計的實驗方案。

研究mems穿孔板微執(zhí)行器pull-in特性,分別推導(dǎo)忽略邊緣效應(yīng)模型和考慮邊緣效應(yīng)模型的穿孔板靜電微執(zhí)行器的pull-in機(jī)理,并結(jié)合ansys軟件有限元法計算同一器件的pull-in參數(shù),分析3種模型結(jié)果。得到:不考慮邊緣效應(yīng)影響時,pullin參數(shù)誤差隨孔大小的減小而增大,隨著初始間距的增大而增大?？紤]邊緣效應(yīng)模型在一定的范圍內(nèi)具有良好的精度。

對一種木質(zhì)裝飾微孔板的聲學(xué)特性進(jìn)行了理論預(yù)測,導(dǎo)出了各項結(jié)構(gòu)參數(shù)與表面聲阻抗率和法向吸聲系數(shù)之間的關(guān)系。與駐波法的實驗結(jié)果比較表明,兩者良好吻合。通過預(yù)測可以得出木質(zhì)微孔板的開槽深度,條紋寬度與間隔等對吸聲性能的影響,從而優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。這種木質(zhì)微孔板特別適用于廳堂的音質(zhì)設(shè)計,它可以兼顧室內(nèi)裝飾和聲學(xué)處理兩種效果。

提出用微穿孔板進(jìn)行主動吸聲的方法。用微穿孔板作為主動吸聲的材料,檢測出入射聲波的頻率,得到微穿孔板的共振頻率,從而得到微穿孔板背后空腔的深度,移動微穿孔板背后的剛性壁以滿足空腔深度的要求,使得吸聲系數(shù)達(dá)到最大,從而達(dá)到主動吸聲的目的。最后,進(jìn)行了數(shù)值計算與實驗,計算結(jié)果與實驗結(jié)果能很較好的吻合,說明了該主動吸聲方法的可行性。