流量可调燃气发生器在导弹起竖装置上的应用研究

车载导弹液压起竖装备因安装空间狭小、装机功率受限导致起竖时间长的问题难以解决.为提高起竖速度,设计了基于流量可调燃气发生器的起竖动力装置,建立了燃气发生器/液压系统/导弹一体化计算数学模型,对比分析了定喉面和变喉面两种工作模式下的起竖特性.计算结果表明:定喉面流量不可调工作模式,不能适应起竖变负载特性,无法保持导弹匀速...     

推进式螺旋桨飞行中桨叶温度测量与尾气防冰性能评估

为研究推进式布局螺旋桨表面温度分布特性,评估发动机尾气防冰功能,对螺旋桨进行了飞行中的温度测量试验,在桨叶上布置了Pt100热电阻和K型热电偶,通过无线近距遥测系统实现信号传输,测量螺旋桨在不同高度和发动机状态飞行时的表面温度.结果表明桨叶前缘尾气显著影响区温度随半径增加先升高后降低,桨叶最大厚度处温度则随半径增大呈先...     

应用Transition k-kl-ω转捩模型对内冷叶片气热耦合的数值模拟

选取NASA-Mark Ⅱ跨声速叶片为算例,研究了Transition k-kl-ω转捩模型在内冷叶片气热耦合计算中的应用,探讨了整场耦合与冷却通道内采用对流换热系数准则耦合的差异。结果表明,该转捩模型相比其它全湍流模型能够更准确预测附面层内的层流和转捩状况;由于Transition k-kl-ω转捩模型转捩前期采用层流动能来描述扰动的发展,避免了使用含有来流湍流度的经验公式,引入了\"分裂机制\"来描述层流与湍流脉动间的相互作用,并且在旁路转捩和自然转捩源项模化中加入了Tollmien-Schlichting波的影响,对强激波后的温度计算相比常用的间歇因子转捩模型与实验值更吻合;换热系数准则耦合用于冷却通道传热计算,避免了冷却通道边界条件带来的误差,计算结果与实验吻合较好,更易于工程应用。     

状态方程对煤油液滴高压蒸发计算的影响

分别基于RK、SRK和PR等不同真实流体状态方程(EoS)建立了包含亚临界和超临界两种不同机制的瞬态液滴高压蒸发模型。针对我国新一代高压补燃液氧/煤油发动机,对煤油液滴在高压N 2 环境下的蒸发过程进行数值研究,重点分析了不同状态方程对N 2 -C 12 H 26 二元系统高压气液相平衡,及进一步对煤油液滴高压蒸发计算的影响。结果表明：对液滴蒸发速率影响最大的参数是液滴表面蒸气质量分数,而对该参数影响最大的则是所选取的状态方程。基于SRK和PR EoSs的高压气液相平衡及液滴高压蒸发计算结果均与试验数据符合较好,可正确描述液滴高压蒸发特性;而基于RK EoS的相平衡计算结果显著高估液滴表面蒸气质量分数和环境气体溶解度,并低估临界混合温度和偏摩尔相变热,进而在亚临界蒸发状态下高估蒸发速率,在超临界蒸发状态下低估蒸发速率。另外,基于RK EoS的计算中液滴发生跨临界转变所需的环境温度显著低于基于SRK和PR EoSs的。     

1.5级涡轮前后轮缘密封封严流动特性研究

为了研究前后腔轮缘密封封严特性和封严出流与主流的交互作用,对转静叶片之间带有前后封严腔的1.5级涡轮进行了三维定常数值模拟,研究了不同封严流量下前后封严腔出口处流场分布并采用附加变量法对比分析了前后腔轮缘密封效率。结果表明：前封严腔主流燃气入侵位置主要受到来自上游导叶尾迹的影响,后封严腔主流燃气入侵位置主要受到下游导叶前缘位势场影响;封严出流影响了20%叶高以下的主流区域,增大了轮毂二次流强度;采用相同封严流量下时前封严腔的封严效率较后腔更低且有着更大的封严效率波动。     

多股射流横向喷入有约束管流过程的模拟

用基于控制体的有限差分方法对一排射流横向喷入管流的流场进行了数值分析,以建立流场温度分布和上游流动条件及几何参数的关系,可变的参数包括：喷嘴直径,喷嘴数,圆柱管半径,射流与主流的体积流量比,温度比和动压比,结果发现,动压比,喷嘴个数和喷嘴间距是三个重要变量,通过对模拟结果的函数拟合,发现射流喷射深度与动压比除以喷嘴数的平方之间的关系可用一个对数函数很好地描述,给出了适用最佳混合的喷射深度和喷嘴间距,提出了可用于结构实设计的程序。     

基于工况识别与自训练时空图卷积的航空发动机气路故障诊断

航空发动机气路故障模式和运行工况多样,且相互耦合作用,使得同一故障模式在不同运行工况下表现特征存在差异性,增加了气路故障诊断的难度.提出一种基于多层感知器(MLP)工况识别与自训练时空图卷积网络(ST-GCN)模型的航空发动机气路故障诊断方法,利用高度、马赫数、燃油流量及高低压转子转速构建MLP对运行工况进行识别.利用发动机各截面状态监测参数构建图邻接矩阵,构建自训练ST-GCN半监督模型对相应工况下的故障模式进行诊断,采用自适应粒子群优化算法(APSO)对模型超参数进行寻优.采用燃气轮机仿真程序(GSP)生成发动机在动态工况下的状态监测数据,对提出方法的有效性进行验证.结果表明,先进行工况识别,再开展故障诊断,相较于忽略工况直接进行诊断,能够获得更高的故障诊断准确率,达到98.93%.     

喷射角对涡轮叶栅端壁气膜冷却的气动影响

在大尺寸低速平面叶栅风洞中,对前缘上游有单排气膜孔的涡轮导向叶栅端壁气膜冷却进行了气动实验。在喷射角25°,35°和45°以及吹风比1,2,3下详细测量了叶栅通道中的三维流场,得到了全速度和二次流速度分布,并由此计算了二次流动能的大小。着重研究了喷射角对端壁气膜冷却的气动特性和对叶栅通道中特别是端壁附近的流场结构的影响。数据表明减小喷射角度可以减小通道涡的强度和尺寸,使冷气射流核心更贴近壁面,但同时也明显地增大了壁面附近的气流速度。在高吹风比下,35°喷射时射流将冷气输运到压力边的能力比25°喷射和45°喷射都要强。     

Cometary Deuterium

Deuterium fractionations in cometary ices provide important clues to the origin and evolution of comets. Mass spectrometers aboard spaceprobe Giotto revealed the first accurate D/H ratios in the water of Comet 1P/Halley. Ground-based observations of HDO in Comets C/1996 B2 (Hyakutake) and C/1995 O1 (Hale-Bopp), the detection of DCN in Comet Hale-Bopp, and upper limits for several other D-bearing molecules complement our limited sample of D/H measurements. On the basis of this data set all Oort cloud comets seem to exhibit a similar ratio in H₂O, enriched by about a factor of two relative to terrestrial water and approximately one order of magnitude relative to the protosolar value. Oort cloud comets, and by inference also classical short-period comets derived from the Kuiper Belt cannot be the only source for the Earth's oceans. The cometary O/C ratio and dynamical reasons make it difficult to defend an early influx of icy planetesimals from the Jupiter zone to the early Earth. D/H measurements of OH groups in phyllosilicate rich meteorites suggest a mixture of cometary water and water adsorbed from the nebula by the rocky grains that formed the bulk of the Earth may be responsible for the terrestrial D/H. The D/H ratio in cometary HCN is 7 times higher than the value in cometary H₂O. Species-dependent D-fractionations occur at low temperatures and low gas densities via ion-molecule or grain-surface reactions and cannot be explained by a pure solar nebula chemistry. It is plausible that cometary volatiles preserved the interstellar D fractionation. The observed D abundances set a lower limit to the formation temperature of (30 ± 10) K. Similar numbers can be derived from the ortho-to-para ratio in cometary water, from the absence of neon in cometary ices and the presence of S₂. Noble gases on Earth and Mars, and the relative abundance of cometary hydrocarbons place the comet formation temperature near 50 K. So far all cometary D/H measurements refer to bulk compositions, and it is conceivable that significant departures from the mean value could occur at the grain-size level. Strong isotope effects as a result of coma chemistry can be excluded for molecules H₂O and HCN. A comparison of the cometary ratio with values found in the atmospheres of the outer planets is consistent with the long-held idea that the gas planets formed around icy cores with a high cometary D/H ratio and subsequently accumulated significant amounts of H₂ from the solar nebula with a low protosolar D/H. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

基于模糊PID控制的燃气调压系统设计

针对燃气管道压力难以控制的问题,将常规PID控制和模糊控制相结合,提出一种基于模糊PID控制器的燃气管道压力控制方案。通过与常规PID的压力仿真曲线相比较表明：模糊PID控制性能优越、超调量小、上升时间快、调整时间短。