水射流空化噪聲的測(cè)試與混沌辨識(shí)的研究.pdf

1、空化是一種普遍存在而又異常復(fù)雜的流體動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。利用空化釋放的巨大能量可以為物理、化學(xué)過程提供一種在一般條件下難以實(shí)現(xiàn)的特殊環(huán)境。
　　淹沒空化水射流技術(shù)應(yīng)用于水處理領(lǐng)域時(shí)，具有結(jié)構(gòu)簡單，空化效果好，能量轉(zhuǎn)換率高等特點(diǎn)，特別適用于處理達(dá)到工業(yè)應(yīng)用量級(jí)規(guī)模的水量。而且作為一種純物理過程，在水處理過程中不會(huì)帶來任何化學(xué)副產(chǎn)品。因此，水射流空化將是一項(xiàng)很有潛力的高效、節(jié)能的水處理技術(shù)。
　　水射流空化的關(guān)鍵技術(shù)在于空化噴嘴?？栈瘒?/p>

2、嘴的不同結(jié)構(gòu)形式及其主要特征尺寸極大的影響了水射流的空化效果。空化效果的判定則是設(shè)計(jì)空化噴嘴結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)。通?？栈Ч呐卸梢酝ㄟ^對(duì)空蝕的測(cè)定來實(shí)現(xiàn)，其中又主要是通過失質(zhì)法實(shí)驗(yàn)測(cè)定。
　　本文則通過實(shí)驗(yàn)采集水射流空化噪聲信號(hào)的時(shí)間序列，以混沌動(dòng)力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，研究空化噴嘴的不同結(jié)構(gòu)形式及靶距與其空化噪聲信號(hào)的時(shí)間序列的最大Lyapunov指數(shù)值的關(guān)系，試圖建立噴嘴的空化特性與空化噪聲信號(hào)的混沌特性的關(guān)聯(lián)。
　　本文主要

3、做了如下工作：介紹了射流理論、空化理論、噴嘴理論以及混沌理論的基礎(chǔ)知識(shí)；收集了依據(jù)Takens定理進(jìn)行相空間重構(gòu)的重構(gòu)參數(shù)的確立算法，以及時(shí)間序列信號(hào)的最大Lyapunov指數(shù)值的計(jì)算算法；建立了實(shí)驗(yàn)研究所需的淹沒空化水射流生成系統(tǒng)和空化噪聲信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)；在相同實(shí)驗(yàn)條件下，使用水聽器法分別采集不同結(jié)構(gòu)的空化噴嘴在不同靶距位置上產(chǎn)生的空化噪聲信號(hào)的時(shí)間序列；根據(jù)混沌理論對(duì)采集的空化噪聲信號(hào)的時(shí)間序列進(jìn)行計(jì)算和分析，并得出了一些實(shí)驗(yàn)結(jié)論。<

4、br>　　研究結(jié)果表明：如果靶距合適，靶盤位置采集的空化噪聲強(qiáng)度將大于噴嘴出口位置的空化噪聲強(qiáng)度；實(shí)驗(yàn)選取的幾組空化噪聲信號(hào)的時(shí)間序列的最大Lyapunov指數(shù)值λ均大于零，因此選取的這幾組信號(hào)都是混沌信號(hào)；空化噪聲信號(hào)與混響也有著較明顯的區(qū)別；不同的噴嘴結(jié)構(gòu)其最大Lyapunov指數(shù)值也不同，它們對(duì)初始條件的依賴程度也不同，在本實(shí)驗(yàn)中噴嘴Ⅰ的空化噪聲信號(hào)的Lyapunov指數(shù)值λ最大；空化噪聲信號(hào)的Lyapunov指數(shù)曲線表現(xiàn)出一定的