大型混流泵Alford效应下的稳定性问题已成为国防装备和大型水利工程急需解决的难题之一，研究间隙流体激振机理是解决这类流体激振问题的基础研究。 本项目从探索混流泵非均匀叶顶间隙流场的物理特性出发，研究了间隙流体激振机理及其引发的转子动力学响应。项目创建了涡动流场的“多区域动态滑移方法”，并综合利用先进PIV试验手段和精细数值计算，研究了非均匀轮缘间隙下叶片表面静压、湍动能分布以及轮缘泄漏流的流态特征和泄漏涡的卷吸效应，建立了非均匀间隙流动与不稳定特征结构的关系，从非均匀轮缘间隙对内部流场的扰动揭示能量损失的产生机理，阐明了能量性能下降的本质原因。采用涡核提取方法和涡量矩理论研究了流量工况和偏心距对非均匀轮缘间隙流场物理结构和叶片载荷的影响规律，分析了非均匀轮缘间隙流场的非定常特征，探讨了不同流量工况、偏心距、涡动频率比对瞬态Alford力的影响规律，揭示了间隙流体激振的产生机理，构建了混流泵Alford力的数学模型。建立了考虑Alford力作用的耦合动力学模型，分析了流体力对转子系统模态频率、临界转速的影响，研究了不同因素下非均匀间隙流体激振力引发的动力学效应，测量绘制了表征转子运动特性的轴心轨迹图，为抑制或消弱Alford效应的不良影响、提高和改善混流泵的水力性能和运行稳定性提供理论依据。 项目研究成果不仅可以加深和丰富人们对水力机械中Alford效应的理解，而且可以为相关水力机械的动力学稳定性设计提供参考。同时，间隙流体激振机理的研究对于控制或消弱核电、火电和国防装备等大型机组的振动失稳具有重要的战略意义。 项目研制了系列高性能导叶式混流泵水力模型，特种混流泵产品振动噪声低，水力损失小，高效范围宽，应用范围广，取得了显著的经济和社会效益，推动了我国泵行业减振降噪技术的进步，荣获了2016年首届中国军民两用技术创新应用大赛银奖。 2100433B

大型混流泵Alford效应下的稳定性问题已成为国防装备和大型水利工程急需解决的难题之一，研究间隙流体激振机理是解决这类流体激振问题的基础研究。本项目从探索混流泵非均匀叶顶间隙流场的物理特性出发，研究间隙流体激振机理及其引发的转子动力学响应。基于PIV、压力测量和数值方法研究流场的涡量、压力和速度场分布，探索非均匀叶顶间隙泄漏流的流态特征和泄漏涡的卷吸效应，揭示涡动流场的扰动本质；采用平行矢量法和涡量矩理论研究叶顶间隙、转速、偏心距和涡动频率对瞬态流场物理结构和叶片载荷的影响规律，建立Alford力的计算模型，并根据实验结果予以修正；探讨流体力对转子系统模态频率、振幅和轴心轨迹的影响，研究不同涡动参数下的时域和频域响应，建立Alford力是否具有自激效应的判断准则。本项目研究旨在揭示间隙流体激振机理，掌握流体激振力诱导转子自激振动响应机制，为抑制或消弱Alford效应的不良影响提供理论依据。

物质的磁效应具有基础研究的意义，它提供了物质结构、物质内部各种相互作用以及由此引起的各种物理性能相互联系的丰富信息。例如磁光效应可用来探测磁性物质内磁性电子的跃迁及其能级；磁电效应则反映传导电子与导致宏观磁性的电子之间的相互作用。磁效应在技术应用中已经或正在获得重要应用，为各种需要提供了性能优良的新器件、新材料和新手段。 如磁-力效应与磁声效应分别用于制造电声换能器及延迟线；磁光效应被用于观察磁化强度的分布，研制磁光器件及磁光存储器件；顺磁盐或核磁的绝热退磁为获得超低温的有效手段；磁电阻效应则用于检测磁场而制成新型磁头及磁泡检测器。在工程技术上有特殊应用的恒弹性材料及低膨胀系数材料则基于磁-力效应及磁热效应,均与磁致伸缩效应有关。

大型海上建筑物在恶劣波浪条件作用下可能因地基（海床）变形而失稳，这是一个三者耦合作用的问题。已有的研究多针对波浪与建筑物的相互作用，或地基承载力问题。本申请将采用理论分析、先进的数值波浪水池和物理实验相结合的方法，建立波浪、建筑物和地基（海床）相互作用的耦合模型，提示大海上建筑物失稳的机理，并建立模型的动态显示系统。 2100433B