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1.
为进行强对流条件下低温表面的结霜模拟,新发展了称为p-VOF方法的结霜模拟方法,该方法是一种用于有相变发生的多相流模拟的伪VOF方法：通过显式求解简化的质量守恒方程得到霜相的体积分数变化,替代CFD软件中原有的体积分数方程的求解。使用p-VOF方法对强对流条件下低温圆管的二维结霜进行了模拟,分析了强对流条件下低温圆管结霜的大致规律与特征。在常物性霜层条件下,来流湿度越大或管壁温度越低,霜层生长速率越快,霜层越厚;来流速度越大,在结霜初期的霜层生长速率越大,但霜层生长速率明显减慢的时间越早,最终的霜层也越薄。研究表明p-VOF方法能够正确反映圆管外形下流动、传热与霜层形貌变化的相互耦合关系,可用作强对流下的低温圆管二维动态结霜模拟的基础方法。 相似文献
2.
高空飞行环境中液体运载火箭底部热环境研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用数值模拟和飞行测试验证相结合的方法对液体运载火箭高空对流/辐射耦合换热问题开展系统深入研究。基于燃气多组分输运Navier-Stokes方程、热辐射方程、Realizable k-ε两方程湍流模型,建立了高空含自由流的运载火箭燃气喷流流动模型。辐射模型采用离散坐标法(DOM),空间离散采用二阶迎风TVD格式,对多个典型飞行高度火箭底部热流进行大型并行计算,将数值结果与试验数据进行广泛对比,验证了计算模型的精度和有效性。数值研究表明,火箭底部辐射热流在刚起飞阶段达到最大值,随着飞行高度上升,辐射热流逐渐降低,火箭底部对流热流表现为先升高后降低的趋势,并在20 km高空达到峰值。本文的预测分析方法对液体运载火箭底部热防护设计具有重要的理论意义和工程应用价值。 相似文献
3.
研究了超临界压力下碳氢燃料航空煤油RP-3在竖直细圆管内混合对流,分析了浮升力及热物性对碳氢燃料在垂直管中对流换热的影响。实验中控制热流密度从200~500 kW/m2变化,进口压力变化范围为3~5 MPa,进口雷诺数从5 000~10 500范围内变化。研究表明:在向上流动情况中进口段存在较为明显的入口效应,换热出现恶化现象,而在向下流动中未出现;对于向上和向下流动,由于热物性的综合影响,换热系数沿流动方向增大;在较低进口雷诺数(Re=5 700)时,对于向下流动,随着浮升力影响的增大,浮升力改变了流体径向速度分布,出现了换热强化;在较高进口雷诺数(Re=10 500)时,浮升力对换热的影响依然显著;判别式Bo*数小于5.6×10-7未能预测浮升力对碳氢燃料换热影响。 相似文献
4.
本文给出了诊断相位场,如燃烧、对流、自由射流、超声速流场和等离子体等的一种激光纹影-散斑干涉系统。利用这套光学系统可在同一瞬时获得流场的散斑图和与之相应的剪切干涉图。作为实验,对一非定常波动的火焰(本生灯)进行了测试,实验表明用散斑照相术有可能得到密度波动的湍流场的定量结果;作为定量测试,对一沿竖直平板的自然对流,同时应用散斑照相和差纹影干涉术进行了定量分析,其结果的一致性很好。本文最后给出了散斑图的傅氏变换空间滤波的全场类似子纹影干涉图的流场显示照片。 相似文献
5.
6.
A novel virtual material layer model based on the fractal theory was proposed to predict the natural frequencies of carbon fiber reinforced plastic composite bolted joints. Rough contact surfaces of composite bolted joints are modeled with this new proposed approach. Numerical and experimental modal analyses were conducted to validate the effectiveness of the proposed model. A good consistence is noted between the numerical and experimental results. To demonstrate the necessity of accurately modeling the rough contact surfaces in the prediction of natural frequencies, virtual material layer model was compared with the widely used traditional model based on the Master-Slave contact algorithm and experiments, respectively. Results show that the proposed model has a better agreement with experiments than the widely used traditional model (the prediction accuracy is raised by 8.77% when the pre-tightening torque is 0.5 N∙m). Real contact area ratio A* of three different virtual material layers were calculated. Value of A* were discussed with dimensionless load P*, fractal dimension D and fractal roughness G. This work provides a new efficient way for accurately modeling the rough contact surfaces and predicting the natural frequencies of composite bolted joints, which can be used to help engineers in the dynamic design of composite materials. 相似文献
7.
空间科学实验柜被动式减振系统研究 总被引：2，自引：0，他引：2
载人航天二期我国将发展短期有人照料的空间实验室,将开展一系列空间科学实验.国际空间站和我国神舟飞船实际微重力水平测量结果表明,需采取必要的减振措施才能满足特殊科学实验要求,鉴于此对空间科学实验柜被动式减振系统进行了研究和设计.根据空间科学实验柜在载人航天器内的实际安放状态,对其进行了减振布局.将实验柜本身作为刚体,建立6自由度的减振系统动力学模型,然后在ADAMS中建立了空间科学实验柜及减振系统三维实体模型,对减振系统进行仿真,得出系统时域、频域及随机输入下的响应特性.对减振系统参数进行优化,提高了系统的减振效果. 相似文献
8.
N. Zolotukhina N. Polekh V. Kurkin O. Pirog S. Samsonov A. Moiseyev 《Advances in Space Research (includes Cospar's Information Bulletin, Space Research Today)》2012
We present an observational study of magnetospheric and ionospheric disturbances during the December 2006 intense magnetic storm associated with the 4В/Х3.4 class solar flare. To perform the study we utilize the ground data from North–East Asian ionospheric and magnetic observatories (60–72°N, 88–152°E) and in situ measurements from LANL, GOES, Geotail and ACE satellites. The comparative analysis of ionospheric, magnetospheric and heliospheric disturbances shows that the interaction of the magnetosphere with heavily compressed solar wind and interplanetary magnetic field caused the initial phase of the magnetic storm. It was accompanied by the intense sporadic E and F2 layers and the total black-out in the nocturnal subauroral ionosphere. During the storm main phase, LANL-97A, LANL 1994_084, LANL 1989-046 and GOES_11 satellites registered a compression of the dayside magnetosphere up to their orbits. In the morning–noon sector the compression was accompanied by an absence of reflections from ionosphere over subauroral ionospheric station Zhigansk (66.8°N, 123.3°E), and a drastic decrease in the F2 layer critical frequency (foF2) up to 54% of the quite one over subauroral Yakutsk station (62°N, 129.7°E). At the end of the main phase, these stations registered a sharp foF2 increase in the afternoon sector. At Yakutsk the peak foF2 was 1.9 time higher than the undisturbed one. The mentioned ionospheric disturbances occurred simultaneously with changes in the temperature, density and temperature anisotropy of particles at geosynchronous orbit, registered by the LANL-97A satellite nearby the meridian of ionospheric and magnetic measurements. The whole complex of disturbances may be caused by radial displacement of the main magnetospheric domains (magnetopause, cusp/cleft, plasma sheet) with respect to the observation points, caused by changes in the solar wind dynamic pressure, the field of magnetospheric convection, and rotation of the Earth. 相似文献
9.
10.
以填充氦气的平流层浮空器为应用背景,对非均匀复杂热边界条件下大尺寸椭球形封闭腔内低压气体的自然对流热特性与动力学特性进行了数值模拟。以Fluent软件为基础,采用用户自定义函数(UDF)自编程技术引入外部非均匀的对流-辐射耦合热边界条件,考虑了低压气体密度对压力、温度的依赖关系。分析了不同条件下腔壁与内部气体温度、对流换热特性以及流场、压力、质心变化等动力学特性,通过数据分析,获得了腔内自然对流的局部对流换热系数关联式。研究结果表明,在平流层环境下,外部非均匀热边界条件及其变化对封闭腔内低压气体的自然对流热特性与动力学特性影响很大。 相似文献