一种应用于不规则平面域的网格生成技术

建立了一种关于由四条不规则边界线封闭的平面区域的通用网络生成数值的方法。生成了某型小涡扇发动机环形燃烧室的平面网络,应用在该燃烧室的ＣＦＤ计算中。实践证明该方法简单,计算快速、准确,在由复杂形状边界组成的喷气发动机燃烧室流场计算中具有重要的应用价值。     

三级涡流器环形燃烧室化学反应流场的数值研究

在三维曲线坐标系下采用多区域耦合法对包括三级涡流器在内的环形燃烧室三维两相反应整体流场进行了数值模拟。计算中采用区域法和偏微分方程法生成三维贴体网格,采用标准k双方程紊流模型,EBU-Ar-rhenius紊流燃烧模型和六通量热辐射模型。在非交错网格体系下,气相用SIMPLE法求解,液相采用颗粒群轨道模型,并用PSIC算法对其进行数值求解。计算结果表明,程序编制可靠,建立的三维网格生成和流场计算程序可为燃烧室优化设计和研制提供有用的数据。     

固体火箭发动机燃烧室喷管一体化网格生成

给出固体火箭发动机燃烧室喷管一体化网格策略,用二维方法生成平面网格经旋转或堆砌形成空间网格。对网格正交性受几何域形状限制的情况进行了讨论。给出了一种燃烧室－喷管外形的网格结果。     

涡轮发动机复杂区域的结构化网格生成技术

通过对二维泊松方程增加伪时间项,采用时间推进法求解生成二维网格,利用拉格朗日插值生成三维网格,给出了一种在涡轮发动机复杂区域中生成结构化网格的计算方法。该方法很好地保证了网格的质量和正交性。大量的计算算例表明该网格的生成方法和区域分解算法相结合可以对复杂区域流场的流动细节进行很好的模拟。     

一种用于二维燃烧室流场计算的非结构网格的生成方法

本文依照Ｄｅｌａｕｎａｙ 准则构造二维非结构网格,并提出了一种与之相应的基于阵面推进法的自动生成新的内部节点的方法。文中给出了利用这一方法对边界形状复杂的燃烧室流场进行网格划分时,所得的非结构网格,及网格相应的质量统计特性。从这些算例可以看出,这一方法能够较好地适应复杂的几何外形,得到分布合理,并且大多数单元形状接近正三角形的非结构网格     

一种求解S形进气道三维粘性流场的多重网格算法

提出了一种基于多重网格技术,可快速求解Ｓ形进气道粘性内流场的实用工程算法：从Ｂｒａｎｄｔ的多重网格理论出发,采用隐式Ｂｅａｍ－Ｗａｒｍｉｎｇ时间推进格式,结合“锯齿式”迭代技术交替在粗、细两种网格上对雷诺平均三维非定常Ｎ－Ｓ方程进行求解。用此算法数值模拟了某型号Ｓ形进气道的内流场,与试验结果对比显示：计算得到的流场符合一般Ｓ形管道流动特性,所捕获的二次流图谱清晰合理,进气道出口截面处总压恢复系数与试验值较为接近。与普通单层网格计算方法相比,计算结果精度高,收敛速度快。     

涡扇发动机燃烧室三维冷态流场的计算

论述了某型号涡扇发动机带甩油盘燃烧室从建模到流场计算的整个过程,对半折流式环形燃烧室进行了冷态流场三维流动数值模拟,运用先进的数值计算软件,模拟甩油盘旋转甩油的过程,数值计算得到了燃烧室的速度场、总压恢复系数的分布以及燃油分布情况。为燃烧室的热态流场计算和燃烧室的设计、反设计及改型奠定了基础。     

液体发动机燃烧室流场模拟的并行SIMPLE算法

用串行和并行ＳＩＭＰＬＥ算法对液体火箭发动机燃烧室内的复杂流动进行了数值模拟。控制方程组用欧拉坐标系下的Ｎ－Ｓ方程组描述。在并行虚拟机环境下研究了交错网格系统中参数的传输和接受模式, 从计算结果可以看出并行计算的效率较高, 是解决此类复杂流动大规模数值模拟问题的有效手段之一。     

计算席壁结构火焰筒壁温的另一种方法

提出了求解计算席壁结构火焰筒壁温的七热流模型的另一种方法,使得该模型的求解不依赖于实验结果,从而可减小因实验误差所产生的计算误差,提高计算精度。结果表明,壁温的轴向分布规律与依赖于实验的求解方法的计算结果基本吻合。     

多级轴流压气机特性的一种计算方法

本描述了多级轴流压气机特性计算的一种方法，流场计算采用流线曲率法解完全径向平衡方程。本在特性计算中引进了环壁附面损失模型，考虑了叶片去亏损力，二次流和径向间隙漏流等影响。采用了新的流场计算模型，流场计算稳定，收敛较快。并对计算结果与试验数据进行了对比，认为这种计算方法可以用于轴流压气机特性计算。     

一种双脉冲发动机的技术研究

提出了一种带有中间喷管的新型双脉冲固体火箭发动机技术方案,设计了一台结构参数可调的试验发动机;改变发动机的结构参数进行多次点火试验,获得了试验数据;对该发动机的多喉道流动过程建立了二维非稳态流动模型,对试验方案进行了大量计算,并与试验数据进行了比较分析。试验结果与理论计算基本吻合,结构可靠,对工程设计有参考价值     

一种自激式催化点火的试验研究

针对影响催化点火的关键性因素,研究了一种简易可行的自激式催化点火装置。该装置采用具有高电阻的催化床,直接通电加热,从而大幅度降低来流混气的点火温度,降低点火能耗及缩短点火延迟期,可作为冲压发动机和涡喷发动机的辅助点火装置。     

燃烧室热力计算的一种新方法

本文根据燃气轮机燃烧室热力计算的“非迭代精确法”原理,推导了使用液体或气体燃料的燃气轮机.蒸气轮机联合循环研究中几种燃烧室热力计算的通用公式,并从两个不同角度,将其与国内常用的“等温焓差法”进行对比分析,揭示了它们之间的内在联系.     

PIV 技术在3 通道扩压器试验中的应用

为了验证PIV技术在新型扩压器性能试验中的应用前景,开展了基于PIV技术的燃烧室3通道扩压器试验。对不同前置扩压器与不同头部帽罩的流场特征进行分析,得到了关键参数对扩压器内流场分布和压力损失特性的影响。试验结果表明:使用PIV技术能较好地得到扩压器的内流场特征,并反映出3通道扩压器具有较好的流场稳定性,在L_m/L_e=0.7,L_i/L_e=L_o/L_e=0.6,L_c/L_e=1.82时扩压器性能最佳。该技术为先进扩压器的结构优化提供试验依据。     

确定航空燃油喷嘴最佳几何参数的一种计算程序

介绍了确定航空燃油嘴最佳几何参数的一种计算程序，本程序经实践证明是简便实用的，可用于测绘件的反设计，对新研制件也可提供参考。     

一种用于反舰导弹串联战斗部的环形切割器优化设计

为了优化设计用于反舰导弹串联战斗部前端的环形切割器,利用ANSYS／LS—DYNA有限元分析软件对相等装药条件下,不同药型罩开口角度、不同装药形状的环形切割器对靶板的切割效果进行仿真分析。仿真结论表明,60°锥角、组合体装药形状的环形切割器对靶板的切割效果更为理想。通过与相关试验数据的对比,初步验证了数值仿真的准确性。该结论有助于新型环形切割器的优化设计。     

基于斜凸槽结构的火焰筒冷却特性优化研究

改善航空发动机燃烧室冷却效果对提高火焰筒可靠性具有重要意义。本研究以航空发动机环形燃烧室为对象,综合考虑燃烧室气体旋流特性、火焰筒压力损失、复杂湍流流场,构建高精度气热湍流燃烧模型。分析燃烧室火焰筒的内部流场与壁面温度场,并评估火焰筒燃烧性能与冷却特性。提出了一种新型圆柱孔-斜凸槽气膜组合孔冷却结构,对比了该结构与圆柱形气膜孔和横槽气膜孔在壁面温度、射流规律、孔出口温度分布和冷却效率方面的差异。研究结果表明：火焰筒内外壁面均出现不同程度的高温区与较大的温度梯度可能易造成部件失效;斜凸槽的冷却效果较圆柱孔和横槽有显著提高,二次流在流出斜凸槽后能更好地覆盖内壁面形成气膜保护,在不影响燃烧反应的前提下,冷却优化后的火焰筒各壁面的平均温度均有降低,最大降低幅度为339.36 K,最小降低幅度为105.28 K;槽深为0.5 mm斜凸槽孔出口的冷却射流具有适量的纵向动能,槽深为0.25 mm和0.75 mm的斜凸槽分别对冷却射流的干涉过小和过大,得出槽深为0.5 mm的斜凸槽冷却效果最佳;在轴向67 mm位置,斜凸槽结构的冷却效率为0.384,优于圆柱孔的0.156和横向槽的0.201。     

基于PIV技术对三级旋流杯燃烧室流场的测量

参照单级旋流器设计方法,设计4种三级旋流杯中不同叶片数和叶片安装角第三级旋流器,采用particle image velocity(PIV)技术对三级旋流杯燃烧室流场进行研究.研究结果表明:随着第三级旋流器叶片安装角和叶片数的增加,主燃区的轴向速度逐渐变小,使得主燃孔射流作用增强;在同样叶片数情况下,增大第三级旋流器叶片安装角,使旋流强度增强;对于第三级旋流器不同安装角、第三级旋流器叶片数增加都使轴向速度变化趋于平缓,使燃烧室内主流受主燃孔射流扰动影响较小,流动更平缓.      

液体火箭发动机燃烧室的一种分区模型

发展了燃烧室的分区模型 :将燃烧室分为两个区 ,一个是燃烧区 ,采用时滞燃烧瞬时均匀混合模型 ,另一个是流动区 ,连同喷管一起 ,采用一维理想气体流动的有限元状态变量模型。给出了一个利用该模型计算发动机起动过程的一个算例 ,计算结果表明该模型可较好地描述液体火箭发动机燃烧室的建压及非稳态流动过程。模型采用状态方程形式 ,具有形式简单、计算简便的特点 ,适用于液体火箭发动机的控制与仿真