单斜面膨胀喷管几何参数对流场和性能的影响

基于CFD技术,通过求解R eynolds平均N-S方程附以标准k-ε双方程湍流模型,数值研究了单斜面膨胀喷管(SERN)主要几何参数对其内部流场和性能的影响,计算结果表明,SERN扩张段上、下斜面长度和角度对喷管流场结构和性能有明显的影响,随着上斜面长度的增加,喷管从欠膨胀状态过渡到过膨胀状态,在完全膨胀状态下,推力系数最大,存在某一最佳的上斜面角度,在该角度下,喷管推力系数最大,同样地,对于下斜面也存在最佳斜面长度和角度。      

间隙高度对超声速膨胀器流场及性能的影响

采用三维雷诺平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,对不同间隙高度超声速膨胀器的流场和性能进行了数值研究,结果表明:间隙高度显著影响三维流道内的局部流动特性和超声速膨胀器的整体性能,随间隙高度增加,气流最高相对马赫数降低,高速区范围逐步缩小;泄漏涡增强,尺度变大,横向和径向运动明显,泄漏损失增加,但激波及激波附面层相互作用的损失降低;超声速膨胀器的膨胀比先增大后减小,等熵绝热效率持续降低.下端壁、吸力面附近低能流体之间以及与壁面的摩擦损失和间隙泄漏损失是有间隙超声速膨胀器三维流道内损失的主要来源,超声速膨胀器的间隙高度宜在0.9%h₀~1.5%h₀之间选取.      

启动过程对大膨胀比喷管外压失稳的影响研究

针对上面级发动机大膨胀比喷管高模试车时发生的外压失稳现象,进行了高模试车时的稳定工作和启动过程数值仿真和实验研究。结果表明:对于室压4.5MPa,环境压力87k Pa,喷管面积比70的上面级发动机,稳定工作时,喷管承受的是内压载荷,不会发生外压失稳;不预抽真空启动时,喷管内的流场建立过程所需的时间很短约0.4s,而试验舱的压力只能依靠发动机的引射而降低,从0.4s开始喷管承受较大的外压载荷,直至10s左右试验舱的压力低于喷管内壁压力,在较长时间内喷管一直承受外压载荷,很容易发生外压失稳;预抽真空启动时喷管在0.14s到0.42s时间段承受外压载荷,且只在0.14s到0.25s内承受的外压载荷较大,喷管承受外压载荷的时间很短,不会发生外压失稳;启动前抽真空是避免喷管发生外压失稳的一种有效手段。     

高度欠膨胀声速射流的自相似特性

构建了高压气体射流模型和高分辨率的计算网格,对喷压比（NPR）为5.60、流动雷诺数Re为105量级的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟（LES）计算.讨论了时均的射流近场结构,发现大涡模拟成功捕捉到了高度欠膨胀射流近场的典型波系结构,并与文献结果吻合较好.研究着重定量考察流向速度和氮气质量分数的分布规律,以揭示高度欠膨胀射流的自相似特性.结果表明:在射流核心区之后,不同流向位置上流向速度和氮气质量分数沿径向的分布呈现出与亚声速射流类似的自相似特性.但射流流场开始呈现自相似的位置仍然为超声速,这是高度欠膨胀射流自相似特性的独有特征.提出了高斯拟合公式,在靠近和远离射流中心线的区域内均可较好地表征射流的自相似特性.此外,还考察了射流剪切层的发展特征,比较了计算得到的射流剪切层增长率与先前实验测量结果的差异,并分析了其中可能的原因.      

宇宙十大趣星

在美国好莱坞,明星的价值是以他们的票房号召力、他们扮演的角色和影迷们的选票来衡量的。但在天文学中,我们怎么评选宇宙中最炙手可热的恒星呢?一颗恒星要有怎样惊艳的表现,才能赢得我们的敬畏和赞赏呢?有些恒星周围存在着可能孕育生命的行星;另一些恒星能够帮助我们了解太阳系的起源;还有一些恒星周围有非常奇特的行星。这些恒星颇受天文学家关注,它们是我们宇宙趣星评选的强力候选者。     

考虑膨胀效应的UH模型及其有限元实现

超固结非饱和土统一硬化(UH)模型在分析超固结非饱和土问题中有广泛的适用性,其不仅可以使超固结状态下的湿化模拟更为合理,也能够反映超固结非饱和土的硬化、软化等特性。在超固结非饱和土本构模型的基础上,考虑土体团粒的吸水膨胀作用,提出了考虑膨胀效应的UH模型。该模型只比超固结非饱和土UH模型增加了一个参数,不仅能够描述普通加载路径下超固结膨润土的应力应变特性,还能反映其在湿化路径下的膨胀效应。基于有限元软件的二次开发平台,进行了考虑膨润土膨胀效应UH模型的有限元实现,并通过对三轴试验和膨胀力试验的数值模拟,验证了模型子程序的合理性。      

宇宙中六种最极端的黑洞

美国航宇局于2010年11月16日发布了钱德拉天文望远镜发现的一个迄今最年轻的黑洞。黑洞是由超新星爆炸留下的残余物质形成的,是宇宙中最奇异的天体之一。即便是在这些奇异的黑洞当中,还有一些更极端的,以下即是宇宙中最极端的黑洞。     

日本展示HTV太空货运飞船

日本宇宙航空研究开发机构2008年12月25日在位于茨城县筑波市的筑波宇宙中心向媒体展示了日本首个太空货运飞船HTV,它每次可为国际空间站送去6吨物资。     

众眼看宇宙

惊奇土卫二 原本籍籍无名的土卫二（Enceladus）,由于美国航宇局“卡西尼”号探测器的最新发现,一跃而成为除地球之外的太阳系另一大主角。2008年3月,“卡西尼”发回的数据暗示,这颗卫星南极的冰盖之下,可能拥有一大片液态水构成的海洋。地下水透过冰裂缝喷涌而出,形成了壮观的“喷泉”——同时喷出的,还有生命必需的有机化合物。     

《易经》宇宙探秘——《易经》与当代科学的故事

宇宙的本质是什么？我们的祖先有着最早、最正确的认识。“宇宙”的俗称就是“世界”,把“世界”拆开来看,“世”是指时间,“界”是指空间。汉代（公元前206～220年）古籍《淮南子·齐俗训》中说,“宇”是指空间,“宙”是指时间。再往前推,战国（公元前480～前221年）时的尸佼在《尸子》一书中指出：“四方上下日宇,往古来今日宙。”