斜向环形激波聚焦诱导直接起爆的大涡模拟

基于大涡模拟(LES)数值方法,利用基元反应模型对斜向环形激波聚焦诱爆氢气-空气可燃混合气直接起爆进行了详细的数值模拟.研究结果表明:在进气马赫数为2.5的条件下,斜向环形激波聚焦产生的高能区可以在可燃气体中实现直接起爆形成爆震波,并且燃料能够高效完全反应;而垂直环形激波则没能诱导出爆震燃烧过程.可见,斜向环形入射比垂直环形入射更加有利于燃料混合气聚焦诱导起爆成爆震燃烧.      

模型脉冲爆震火箭发动机可爆范围的实验研究

在采用电磁阀控制间歇式供应的脉冲爆震火箭发动机模型上,研究了燃料、氧化剂的喷射占空比、喷射及点火的时序对两相爆震波形成的影响,得出了在一定供应条件下的可爆范围,掌握了控制规律。分析了这些影响的实质在于混合物的当量比和有效混合程度。实验结果表明,燃料/氧化剂喷射占空比应尽可能接近,并保证爆震管的有效填充,在此条件下应尽可能保证喷射相位一致,以达到最好的混合效果。     

爆震波与非预混燃料射流相互作用的研究

为研究旋转爆震发动机（Rotating Detonation Engine, RDE）中燃料/氧化剂喷射和掺混对爆震波的影响及非预混环境下的爆震波的快速起爆与稳定传播,本文采用线性模型爆震发动机（Linear Model Detonation Engine,LMDE）来简化实际燃料喷射与爆震波相互作用的物理问题。通过RNG K-?湍流模型结合7步7组分氢气/空气机理的三维非定常反应流模拟方法,探究真实喷射条件下爆震波与混气相互作用、爆震波衰减及自持的特性。结果表明：氢气/空气的掺混均匀度至少要达到0.6才能使爆震波在非预混环境下传播;氢气孔与空气缝的入口压比需要满足爆震波进入燃烧室时,非均匀混气区恰好集中在氢气孔附近,燃料完全释放能量维持爆震波传播。     

固体发动机额定推力的调节

在有喷射的情况下,调节固体发动机的额定推力有三种方法:1、在喷管流中喷射附加质量流;2、使喷射流与推进剂的燃烧产物起化学反应;3、改变推进剂表面上的火焰结构.前二种方法已由Reichard论叙过.虽然这些方法的效应可以通过计算来预估,但所有有关固体药表面率与燃烧室压力之间的关系式都是建立在试验基础上,没有一个完整的火焰理论可用来解释和预估推进剂性能.     

航空电机防爆试验

油库、矿井等有易燃气体场所所用电机、电器必须选用防爆型。飞机有易燃气体部位,如燃汽箱、导油管等附近,所用电机电器也必须选用防爆型。因为电机电刷火花或电器接点火花随时都可以点燃易爆气体,只要燃气浓度达到一定值即可引起爆炸。这个问题在新机设计和老机改型中都不可忽视。 防爆型电机设计结构、材料选用等应符合防爆电机技术要求。新品试制和每批产品例行试验均需列项进行。 一、防爆试验原理 防爆试验有两重含义:1.隔炸性能,即可燃气体在电机内部爆炸,其火焰不得传到外部引起外部可燃气爆炸。2.抗爆性能,即电机内可燃气体爆炸时,其结构应经得住,不得发生零件变形、裂纹、绝缘材料燃烧等现象。电机通电试验,性能应合格。 试验原理见图1。     

一种组合动力装置爆震点火的三维数值模拟

为在组合动力中寻求一种可靠、高频的爆震起爆方法,对超声速环形向心射流产生的激波在抛物形凹面腔内形成激波会聚,并起爆爆震的过程进行了三维的数值模拟。分析了环形向心射流的发展、前导激波的碰撞、激波会聚起爆爆震波及爆震波传播过程的流场变化情况。研究发现:除了激波的强度和混合气的性质这两个关键影响因素以外,在一定条件下,几何条件对能否起爆爆震有非常重要的影响。前导激波的碰撞和激波会聚产生的压力升高要远高于温度升高。激波在凹面腔内会聚形成的高能区域能直接起爆过驱动爆震波,起爆后过驱动爆震波迅速衰退成CJ爆震波。爆震波平均波速为1929.8m/s,波后压力为1.5MPa,温度为3400K。     

折流燃烧室间接点火过程研究

为了研究折流燃烧室的间接点火过程,对三种不同初始火核位置的燃烧室进行大涡模拟计算,并结合燃烧室点火试验和性能试验进行验证.研究结果表明:折流燃烧室的主燃区可分为三个区域,分别是主回流区、横跨气流区以及次回流区;燃烧室点火成功的关键在于初始火炬进入次回流区;通过大涡模拟计算得到的贫油点火边界油气比与点火试验结果的绝对误差...     

用烟迹法研究爆燃向爆震的转捩

为能直观了解由爆燃到爆震的转捩过程(简称DDT)中激波的变化过程,在60mm×60mm×2000mm方爆震管的侧面设置了60mm×1380mm的窗口来获得爆震波的烟迹图,分别用乙炔(C₂H₂)和空气、氢气(H₂)和空气混合物进行了单次爆震性能研究.利用安装在同一截面上的压力传感器与离子探针同时测得DDT位置段爆震管内的压力分布、火焰传播速度和方向.试验结果表明:①烟迹法是研究DDT更为直接和有效的手段之一;②在本试验条件下,观察到DDT过程中过爆只会出现一次,但从过爆衰减至正常C-J爆震波的过程中存在多次多点爆炸的迹象;③初始条件相同的情况下,乙炔的胞格尺寸小于氢气的胞格尺寸.      

混气活性对爆震波在突扩段传播特性的影响研究

为研究爆震波经过突扩段的传播特性,实验采用低活性混气C2H2+2.5O2+70%Ar和高活性混气C2H2+2.5O2,测量了爆震波在扩张比为1.34的圆管间传播的速度变化,并运用化学反应动力学分析爆震波动力学参数。结果表明:爆震波在小管出口的速度至多降至0.6倍的Chapman-Jouguet爆震波速。高活性混气触发的爆震波的成功传播是由于在大管产生局部爆炸,随后形成了过驱爆震波。相应地,低活性混气触发的爆震波不会形成过驱爆震波,且波速的波动范围较小。当预混气体压力小于爆震波从小管向大管成功传播的最低压力时,低活性混气触发的爆震波更快地衰减为爆燃波。通过化学反应动力学分析可知,高活性混气的爆震波稳定性参数较高,更容易形成局部爆炸。在最低压力处两种混气的爆震波诱导区长度接近0.8mm,管径与胞格宽度之比接近于1,因此爆震波在圆管中传播的准则可以用于预估爆震波在扩张比为1.34的圆管内能否成功传播。     

基于双流体模型的超声速两相横向喷射流场研究

对两相超声速横向喷射试验进行了数值模拟.采用双流体两相流模型,在不同直径液滴和不同动压比条件下分别对两相超声速横向喷射流场进行了计算.结果表明:雾化液滴直径和喷射动压比对液体的横向穿透深度影响很大;雾化液滴直径的大小或者动压比的大小对喷口下游流场的影响区域是不同的.数值模拟结果与试验结果符合良好,为进一步的研究打下良好基础.      

活塞式航空煤油直喷发动机的燃烧特性

在一台低压空气辅助直喷活塞式航空发动机上进行试验,分析了不同喷射开始时刻、点火提前角、过量空气系数对活塞式航空煤油直喷发动机燃烧特性的影响,并对比了航空煤油与汽油在混合气形成、滞燃期、火焰传播速度、抗爆性等方面的差异.研究表明:存在一个最佳喷射开始时刻使得燃油雾化质量最好,循环变动率最小,航空煤油冷起动比汽油困难.航空煤油火焰传播速度比汽油慢,同工况下航空煤油最佳点火提前角大于汽油,偏离最佳点火提前角对航空煤油热效率的影响大于汽油.航空煤油比汽油更加适合在燃油摩尔分数较大的混合气下燃烧,在过量空气系数为0.80~0.85的范围内,航空煤油的滞燃期最短,燃烧循环变动率最小.在低速大负荷工况下,航空煤油爆震强度显著上升,抗爆性比汽油差.      

横向射流影响缓燃向爆震转捩过程的试验研究

为探究横向射流对缓燃转爆震过程的影响,在高为20 mm,深为6 mm,总长为810 mm的矩形通道内进行了横向射流加速起爆的单爆试验。采用甲烷和氧气的预混气为反应物,点火源为点火能量为50 mJ的弱火花塞点火。垂直于主流的横向喷射孔径为1 mm,喷射介质为与反应物同浓度的混气。试验主要研究射流延迟时间、射流位置、射流数量和射流分布形式对起爆特性的影响。结果显示,射流各喷射位置下均存在相应的最佳射流延迟喷射时间使得预混气的起爆时间最短。射流位置分别位于距点火区90、270 mm处的平行双射流和90、180 mm处的交错射流均具有最短的起爆时间,约为1 ms。     

微爆索线型切割某战斗机舱盖的研究

 为了缩短弹射座椅穿盖时间,确保飞行员安全逃生, 提出了微爆索（MDC）爆炸切割技术在航空弹射救生系统中应用。首先对由黑索今(RDX)、奥克托金(HMX)、六硝基芪(HNSII)3种不同类型炸药,铅、铝两种包覆材料制作的半圆形微爆索线型切割平板航空有机玻璃（PMMA）元件进行了实验研究,观察了有机玻璃的层裂现象,确定了最佳的微爆索炸药类型、包覆材料和装药量。然后利用实验确定的微爆索方案,采用三维动态非线性显式有限元程序LS DYNA3D,对沿舱盖中央铺设的微爆索切割真实全尺寸飞机舱盖透明件进行了计算机模拟。在有限元分析中,选择ALE 算法模拟高能炸药起爆后表现出来的流体特性,定义自动面对面接触类型实现炸药与PMMA流固耦合作用,使用连续损伤动力学材料模型模拟有机玻璃在爆炸冲击波作用下的损伤行为,并伴随有层裂现象。数值模拟得到了一定的装药量对应的舱盖切割深度,与实验实测得到的结果吻合得较好。因此,平板有机玻璃元件实验可用来指导舱盖透明件实验。     

高空强爆炸早期火球参量分布的数值研究

为评估强爆炸的毁伤效应,采用二维柱对称辐射流体力学方程组,数值研究了40km～60km高度的非均匀大气环境对1Mt强爆炸早期火球内部物理参量分布的影响。结果表明:在强爆炸早期,非均匀大气使得火球内部密度、压力上小下大,但温度分布基本对称均匀;随着爆高增加,相同时间内火球内部温度、压力下降,温度分布更为均匀,密度变化趋缓。     

三角翼大迎角绕流特性数值模拟的网格处理技术研究

研究网格对三角翼大迎角绕流特性数值模拟的影响.结果表明,网格的生成需要结合流动现象,对网格拓扑结构和网格点分布进行选择与搭配.C-H型网格适宜模拟尖前缘分离涡流态,法向网格在一定范围内应等距增长,沿流向逆压梯度较大的区域内适当增加网格点,尾迹区网格则应做上翘处理.Euler方程具有模拟三角翼旋涡及预测涡破裂特性的能力,但对二次涡等粘性引起的流动细节把握能力不足.利用层流假设的N-S方程,通过合适的网格,也可得到满意的计算结果,但对涡破裂后的强烈非定常湍流流动模拟能力不足.采用旋涡螺旋度可准确反映主涡与二次涡流动,描述旋涡的破裂现象.用轴向速度迅速减小并小于来流速度的点作为涡破裂判据似应更合理.     

车辆积碳不可小视

<正>案情中故障为"多缸失火",指的是汽车发动机中有超过1个以上缸不工作,主要原因有火花塞不点火、喷油嘴不喷油、高压导线漏电等,一般是由于经常低速行驶所致,属于使用过程操作不当。在市区道路用车,车辆经常在混合气浓度比较高的情况下行驶,发动机容易形成积碳。积碳的产生对汽车的危害极大,除了降低燃烧效率外,同时也会造成汽车引擎启动困难,造成怠速力量减少形成怠速不稳,致使马力不足、抖喘、过量排气等。     

巴顿焊接研究所的喷涂技术

乌克兰巴顿焊接研究所 ,在喷涂技术方面已取得了多项突出成果 ,在航空发动机及火箭发动机的耐高温、耐冲刷部件上得到了广泛的应用。1　用超声速气流进行喷涂提高喷射速度是增强喷涂质量的方法之一。为此巴顿焊接研究所应用了超声速气流进行喷涂 ,并已研制了专门的喷涂设备。表 1为空气混合气等离子喷涂不同设备的性能比较。由表 1可见 ,利用超声速气流进行喷涂 ,尽管所需功率比用亚声速气流进行喷涂的功率大 ,但是其生产率则是亚声速的 2倍还多 ,涂层的性能也有大大改善 ,最大结合强度是亚声速的 4倍 ,而空隙率只有亚声速的 1 / 4。并且实…     

上海浦东华美达大酒店打造您理想中的会务场所

<正>上海浦东华美达大酒店提供专业化装备的宴会厅和多功能厅。B1楼大宴会可容纳400人的豪华宴会,是庆典和大型会议的绝佳场所。除此之外,酒店还设6个全面装备的多功能厅,可容纳12—120人不等,在这里可以举办各种活动,董事会或者其他各种会议。所有的功能厅都配备专业的会务设施,而酒店经验丰富的宴会团队还可协助您策划和组织各类活动。上海浦东华美达大酒店的服务宗旨就是为了确保活动的圆满完成,酒店专业化的团队能够满足您更具体的细节要求,争取为您打造最理想     

多GPU并行可压缩流求解器及其性能分析

为实现可压缩流问题的大规模高效数值求解,开展基于图形处理单元（GPU）的并行计算研究。在NVIDIA GTX 1070上建立了基于消息传递接口+统一计算设备架构（MPI+CUDA）的多GPU并行可压缩流求解器,该求解器基于结构网格有限体积法,空间离散采用AUSM⁺UP格式。采用一维区域分解法对计算网格进行划分,使得各GPU之间达到负载平衡。针对超声速进气道算例,对算法单GPU并行性能和多GPU可扩展性能进行分析。数值结果显示,单GPU并行计算可以获得37~46倍的加速比,极大地提高了计算效率;4块GPU并行计算加速比从47倍增加到143倍,并行效率维持在70%以上,说明并行算法具有良好的可扩展性。     

美丽中国:活力重庆 年轻直辖市的新梦想

<正>重庆,这个中国最年轻的直辖市,以山谷为屏,由长江、嘉陵江两江环绕,形成了以山水为屏障的独特城市环境,并造就了重庆人特有的刚猛迅疾与智慧韧性。这座城,我们亦称之为"山城"。冬天的重庆,呈现出来的是另一种美丽。穿行在重庆,不时能见到这样的标语:五大功能区联动,全市一盘棋发展。五大功能区,是重庆的又一个新梦想。去年9月,重庆市委四届三次全会审议通过《关于科学划分功能区域、加快建设五大功能区的意见》,将全市划分为都市功能核心区、都市功能拓展区、城市发展新区、渝东北生态涵养发展区、渝东南生态保护发展区5个功能区域。