鐵渦性

德國(guó)和瑞士的研究者發(fā)現(xiàn)一種新型的磁有序態(tài)：材料中的磁矩按頭尾相連的形式凍結(jié)下來形成微小的渦旋。研究人員表示：這種渦旋可以是順時(shí)針的或逆時(shí)針的，并可通過改變電場(chǎng)和磁場(chǎng)的特定組合來改變渦旋的方向。因此，這種磁有序態(tài)可以用于制造新型的非常穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置,這種效應(yīng)被稱作鐵渦性（ferrotoroidicity），是被柏林Max-Born學(xué)院的物理學(xué)家Bas Van Aken和日內(nèi)瓦大學(xué)的化學(xué)家Manfred Fiebig在氧化物材料LiCoPO4中發(fā)現(xiàn)的。 2100433B

混凝土渦殼泵有下列優(yōu)點(diǎn)

1、減輕金屬部件重量，減少投資費(fèi)約20%左右。

2、降低起吊設(shè)施的高度和起重量。

3、提高泵殼的抗腐蝕性能，尤其是采用海水和鹽水時(shí)。

4、減少振動(dòng)和噪聲。

5、高度的可到達(dá)性。在不拆卸水泵的情況下，容易進(jìn)行內(nèi)部觀察。當(dāng)水泵容量超過10m³/s時(shí)，水泵葉輪可從吸水灣道進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)所有水泵部件（包括轉(zhuǎn)動(dòng)部件）都能通過一個(gè)孔進(jìn)入混凝土渦殼進(jìn)行檢驗(yàn)。

在許多工程領(lǐng)域都存在圓柱泄渦誘發(fā)的渦激振動(dòng)疲勞破壞引起的安全問題，最有效的方法是控制柱體尾渦和抑制渦激振動(dòng)。傳統(tǒng)的控制方法大多不能適應(yīng)流向變化的影響。本課題提出自主的仿魚尾和組合式飄帶兩類流動(dòng)適應(yīng)性柔性結(jié)構(gòu)控制圓柱尾渦及渦激振動(dòng)。主要研究?jī)?nèi)容包括：建立模型關(guān)鍵性參數(shù)，設(shè)計(jì)并制作各種柔性結(jié)構(gòu)新模型；利用自我發(fā)展的高精度數(shù)值模擬方法對(duì)固定圓柱下尾渦控制進(jìn)行數(shù)值模擬；設(shè)計(jì)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、?shí)驗(yàn)研究固定和振動(dòng)狀態(tài)下圓柱的尾渦及渦激振動(dòng)控制機(jī)理；設(shè)計(jì)典型水洞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、?shí)驗(yàn)研究振動(dòng)狀態(tài)下圓柱尾渦及渦激振動(dòng)控制機(jī)理；深入分析計(jì)算和實(shí)驗(yàn)中的機(jī)理，探索高效的新型結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵性參數(shù)的適應(yīng)范圍，為尾渦及渦激振動(dòng)控制提供新的技術(shù)路線，也為海洋、土木、橋梁、動(dòng)力、能源等領(lǐng)域相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、使用和安全保障提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐，其成果在許多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

在許多工程領(lǐng)域如海洋工程及風(fēng)工程領(lǐng)域，都存在圓柱泄渦誘發(fā)的渦激振動(dòng)疲勞破壞引起的安全問題，最有效的方法是控制柱尾渦和抑制渦激振動(dòng)，在圓柱上或周圍附加抑制裝置的被動(dòng)控制方法是研究的熱點(diǎn)。但傳統(tǒng)的控制方法大多不能適應(yīng)流向變化的影響。本課題提出附加柔性結(jié)構(gòu)探討流動(dòng)與渦激振動(dòng)控制的機(jī)理，開展了利用流行的圓柱控制裝置以及自主的仿魚尾和組合式飄帶類流動(dòng)適應(yīng)性柔性結(jié)構(gòu)控制圓柱尾渦及渦激振動(dòng)研究。主要研究?jī)?nèi)容包括：建立了若干類剛性及柔性模型（螺旋、整流罩、分離盤、仿魚尾、絨毛、飄布、飄帶等）關(guān)鍵性參數(shù)，設(shè)計(jì)并制作了各種傳統(tǒng)模型以及柔性結(jié)構(gòu)新模型；一方面利用自我發(fā)展的高分辨率數(shù)值模擬求解器（TVD-FVM-EVVT及TVD-FVM-VIV）對(duì)固定圓柱附加抑制裝置的尾渦控制進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)自由振動(dòng)圓柱附加抑制裝置的渦激振動(dòng)控制進(jìn)行數(shù)值模擬；另一方面，分別設(shè)計(jì)了大和小質(zhì)量阻尼系數(shù)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，研究了固定和振?dòng)狀態(tài)下圓柱的尾渦及渦激振動(dòng)控制機(jī)理；設(shè)計(jì)了典型水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停芯苛藞A柱附加典型裝置控制渦激振動(dòng)的機(jī)理。通過深入研究，獲得了抑制圓管尾流和渦激振動(dòng)的基礎(chǔ)材料、基本結(jié)構(gòu)與幾何參數(shù)，獲得了最佳抑制裝置，如短尾型整流罩、短的柔性分離盤、最佳角度和尾長(zhǎng)的仿魚尾結(jié)構(gòu)、柔性布、絨毛等結(jié)構(gòu)；深刻揭示了圓管尾流和渦激振動(dòng)控制中的尾渦結(jié)構(gòu)、流體力系數(shù)、頻率變化、流激振動(dòng)、馳振等機(jī)理; 首次數(shù)值復(fù)現(xiàn)了近期實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的馳振現(xiàn)象，首次風(fēng)洞發(fā)現(xiàn)了柔性結(jié)構(gòu)的馳振現(xiàn)象。有些結(jié)構(gòu)，特別是長(zhǎng)尾結(jié)構(gòu)無論是剛性還是柔性結(jié)構(gòu)都可能引起比傳統(tǒng)VIV更不利的馳振現(xiàn)象，相對(duì)來說，仿魚尾結(jié)構(gòu)基本上都能減弱渦激振動(dòng)且不易產(chǎn)生馳振。本研究為尾渦及渦激振動(dòng)控制提供了新的技術(shù)路線，也為海洋、土木、橋梁、動(dòng)力、能源等領(lǐng)域相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、使用和安全保障提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐，特別是發(fā)現(xiàn)馳振反而帶來更大的安全隱患，也從新的角度為未來相關(guān)工程尤其是深水立管或隔水管渦激振動(dòng)抑制的研究與實(shí)際應(yīng)用提出了新的課題。本研究共發(fā)表學(xué)術(shù)論文22篇，其中SCI高水平論文7篇。 2100433B