针对难加工金属材料表面阵列非贯穿型微沟槽的高效高质量加工难题, 提出一种场域离散脉冲电解加工方法, 所加工沟槽具有表面质量好、尺寸微小、槽数多、沟槽前后非贯穿的特点。使用绝缘栅栏隔板作为活动掩模板对各微沟槽加工区进行离散, 同时遮蔽非加工区, 从而实现流场隔离和非加工区电场屏蔽等效果, 有效提高沟槽的加工稳定性、精度和一致性。通过设计专用夹具, 对影响加工精度的关键因素进行了单因素工艺实验研究, 并利用Comsol Multiphysics软件对电解加工的流场和电场进行了仿真分析。仿真和试验结果显示: 场域离散加工方法的流场和电场都比传统的掩膜电解加工、电解转印加工好。成功地在1 min内加工出9条宽538.76 μm, 深25.78 μm, 过切量为19.38 μm的阵列微沟槽, 证实了该方法的有效性。采用短加工时间、低脉冲电压幅值、高脉冲频率、小脉冲占空比等工艺参数, 有利于提高沟槽的加工精度。通过场域离散电解加工技术, 可以实现对非贯穿型微沟槽的高效率、高质量、低成本加工。

针对往复隔板絮凝池廊道狭窄,水流拐弯处涡漩流场量测十分困难的问题,采用室内模拟、现场中试和数值模拟三种量测手段,对其流场进行了研究。采用粒子图像测速技术,建立了二维水流数学模型,得到不同边界条件对流场水力状况影响的流场粒子图像。由现场中试可知,改进后的絮凝池混凝效果明显好转,微小涡漩增多,可以达到高效混凝,并且模拟实验可与物模实验所得结果相互验证。

研究了不同几何外形参数对直线分段扩开型氧碘化学激光器(COIL)扩压器性能的影响, 实验结果表明：光腔上下壁扩开全角8°时, 选取4°超扩段扩散角可获得较好的压力恢复和隔离光腔流场的能力；超扩段增加2 mm竖隔板可降低光腔后部壁面静压, 且截止反压提高约12%；在相同腔压下, 10°截角唇口的截止反压比直角唇口和1/4圆弧唇口截止反压高出约7.6%；超扩段入口四壁增加人工粗糙带能明显改善光腔壁面静压的分布, 并有效提高扩压器效率。

在气动和化学强激光器系统研制中,压力恢复系统扩压器设计技术研究具有重要的工程应用价值.介绍了常温空气介质情况下若干型式扩压器试验件的数值模拟和实验研究结果,针对扩压器扩张角大小、壁面之间加隔板和边界层吹气等因素对其扩压性能的影响作了对比分析.初步研究表明:激光器系统的光腔段和压力恢复系统扩压器采用较小扩张角,扩压器内腔宽度方向设置适当厚度的竖隔板,扩压器左右侧壁采用附面层吹气等措施能有效提高扩压器的扩压效率.而由于压力恢复系统扩压器宽高比很大,在扩压器内腔使用水平隔板对扩压效率没有明显提高,并且当扩压器扩张角度很小时,水平隔板反而降低了扩压器扩压效率.

通过一系列对比实验比较了隔板对气流转捩点、总压损失、光腔静压的影响,并通过分析阐述了竖直隔板对扩压器内部气流参数产生影响的原因.隔板可以增加超音速区域的长度,并能增加光腔压力分布的稳定性,减小总压损失,增加压力恢复系数;隔板厚度对光腔静压的影响较大,需严格控制隔板厚度以避免正激波的产生.