短导管－气室水力共振模拟分析研究

导管－气室系统可以引发水力共振，增强脉冲射流的功能。对于导管很短的系统，其水力状态可用单一的微分方程表述，用有限差分方法和迭代法求解，并用计算机模拟。水力共振的条件及强度取决于诸多因素，可用搜寻的方法寻求和分析研究。模拟研究为实验研究提供依据和指导。     

有关因素对导管终点压力振幅的影响

导管-气室系统可以引发水力共振,提高脉冲射流的强度。影响水力共振的因素很多,针对一特定的水力共振系统,就导管长度、导管内径、喷嘴出口内径、调制频率、气室初始容积等因素对水力共振的影响逐一进行了计算机模拟分析,得到了各因素对导管终点压力振幅的影响趋势图,为开展实验研究提供了有力的理论指导。     

基于遗传算法的导管-气室系统参数优化研究

导管-气室系统可以引发水力共振,提高脉冲射流的强度。影响水力共振的 主要因素有导管长度、导管内径、喷嘴出口内径、调制频率和气室初始容积等,采用搜寻的方 法无法获得最优解。遗传算法具有隐合并行性和全局解空间搜索的特点,利用遗传算法能 有效地对导管-气室系统的主要参数进行优化设计,获得最优解来指导实验装置的设计。     

带空气室脉冲水射流系统通用分析法

针对所提出的用空气室引发水力共振以增强脉冲水射流的设想,应用水力瞬变特征线解法,建立系统的数学模型,差分网格只取脉冲源、空气室和喷嘴3个边界点,采用变时步法解算。这种方法具有灵活性大、受限制小、便于使用的突出优点。     

瞬变流二维理论模型及其应用

提出了求解弯管、孔板、三通等管件中的瞬变流动的二维理论模型和数值计算方法。对瞬变流动的二维控制方程进行坐标变换,得到计算坐标平面上的控制方程,并给出了计算平面和物理平面网格点一一对应关系方程和数值求解方法。建立了计算平面控制方程的边界条件,给出了差分求解方法,并提供了计算实例。     

管线探堵理论分析及实验研究

介绍了管线探堵主要方法及特点。分析了埋地管线水力瞬变探堵的理论基础,建立埋地管线快速探堵的数学模型,进行了数值模拟计算和分析,并进行了实验研究。实验证明,根据水力瞬变特性探堵可以快速准确确定堵点位置。水力瞬变探堵系统具有精度高、速度快、设备简单、使用方便、用途广等特点。     

空化射流降解毒性有机物实验研究

利用空泡溃灭局部产生的高温高压、强压力脉冲和微射流，可对大分子有机物进行降解。将空化效应引入高压水射流形成空化射流可对毒性有机污染物进行降解。分析了空泡溃灭过程的物理化学效应，研究了空化射流降解苯酚的机理，设计了空化射流实验装置，对配制的苯酚溶液进行了不同实验条件下的空化射流降解对比实验，采用高效液相色谱法测定采集样品的苯酚质量浓度，对实验效果进行对比分析。实验结果表明：空化射流对苯酚降解有效，空化射流降解实验存在最优喷嘴入口压力和最优靶距。     

管道气液固三相流的耦合瞬变模型研究

在管输水力瞬变过程中,管道与流体之间存在耦合互动作用,需要用流固耦合模型来进行描述.针对工程中的多相流动问题,以最常见的气液固三相流为对象,建立了考虑流固耦合效应的水力瞬变模型.通过改变流体中固相或气相的体积分数,模型可适用于气液、固液两相流以及纯液体单相流的耦合水力瞬变,是单相流耦合瞬变模型向多相流耦合瞬变模型的拓展...     

瞬变流摩阻计算方法研究

摩阻损失的精确计算对于长输管道的水力瞬变分析是很重要的一个环节，过去为减少计算工作量。采用固定摩阻系数和流量一阶近似法计算瞬变流摩阻，精度有限。本文跟踪液流流态变化，采用变摩阻系数和流量二阶插值法计算瞬变流摩阻，提高了摩阻计算精度。     

空化射流实验研究

空化水射流技术是将空化作用引入到高压水射流而形成的一种新型高压水射流技术，在同等条件下，空化射流相对于普通高压水射流具有破碎和切割能力更高的特点。通过数值模拟和实验方法对空化技术进行研究，进行了喷嘴流场的数值模拟计算，设计了空化射流实验装置及空化喷嘴。以生锈铁板为研究对象，分别进行了喷嘴型号、打击时间、入口压力、靶距和扩散段长度的空化射流打击效果对比实验，研究了空化参数对空化效果的影响。实验结果表明角形喷嘴进行淹没射流的空化效果较好，空化射流除锈具有最优打击时间。不同的入口压力对应不同的最佳靶距。     

装配式管线水力瞬变的非线性流固耦合模型

装配式管线是一种重要的油料保障装备,用于地面铺设,属于典型的薄壁弱约束管线系统。根据装配式管线的特点,应用管道弹性变形理论,推导了水力瞬变状态下装配式管线的非线性流固耦合5-方程模型。该模型充分考虑了管道与流体之间的耦合互动效应,耦合形式包含了泊松耦合、摩擦耦合、结合部耦合,以及管线系统的轴向、横向和径向振动耦合,并计及了管道结构阻尼的影响。针对装配式管线的特殊连接约束方式,提出了一种带有扭转弹簧的铰支型约束边界,可通过确定扭转弹簧的弹性系数来建立管线两端的约束边界方程。     

一类脉冲时滞抛物型方程解的振动准则

讨论了一类含脉冲的时滞抛物型方程解的振动性,利用格林公式以及Jensen不等式,得出了该方程在一类边界条件下解的振动准则。     

大孔径泄漏水力瞬变模拟研究

通过研究大孔径泄漏时管道流量和压头的变化特性,根据水力瞬变的数学模型,利用VB软件编写程序,对大孔径泄漏时,泄漏点以及泄漏点前后不同节点的压力和流量变化进行模拟计算,绘制相关的水力瞬变压头曲线,从而为准确定位泄漏点的理论研究打下基础。     

一类非线性脉冲时滞抛物型偏微分方程组解的振动性

讨论了一类含脉冲的时滞抛物型方程组非零解的振动性,利用了Green定理以及Jensen不等式,得出了该方程在Robin边界条件下非零解振动的若干准则。     

脉冲防暴水炮拉瓦尔型喷嘴雾化过程仿真研究

研究防暴水炮优化控制问题.防暴水炮以高压气体作为动力,喷嘴作为射流发射元件.根据警用脉冲防爆水炮的射流特点,设计了拉瓦尔型喷嘴.在VOF和LES模型相结合的基础上,建立了喷嘴的数学模型和物理模型,并采用OpenFOAM软件对近喷口流场进行了数值仿真.通过研究发现拉瓦尔型喷嘴在雾化效果和射程上都能达到很好的效果,并通过对拉瓦尔型喷嘴近喷口流场雾化形态、雾化角、速度云图的模拟、分析,确立了张角为15°和18°之间的喷嘴较为合理,为脉冲水炮的进一步优化提供了借鉴依据.     

数值计算方法在液体推进剂火箭发动机瞬变过程计算中的若干应用

本文用数值计算的方法对双组元液体推进剂姿态控制发动机的脉冲工作,四机并联工作,变推力工作的瞬变过程作了计算分析。同时还就推进剂中含有少量气体以及输送系统管道中的蓄能器对发动机瞬变过程的影响作了计算分析。计算结果表明,在发动机的研制阶段,数值计算方法可用来模拟发动机的瞬变过程。     

高压水射流

高压水射流技术是近20年来得以迅速发展的一项有利于环境保护的新技术。其基本原理是以水为工作介质,通过高压发生设备和特定形状的喷嘴产生高速射流,这种射流具有极高的能级密度,如果在高压水中注入一定比例的磨料从而形成磨料浆状射流,由于磨料射流所具有的硬度高、比重大、磨削力强等     

发变电所传导干扰分析与抑制措施的研究

通过对发变电所由开关操作在二次系统和低压交流电源系统传导测量结果的分析，确定变电站低压交流电源中传导干扰的特征，利用安捷伦（Agilent）矢量网络分析仪，研究几种典型电源滤波器的插入损耗和特性阻抗等频率特性，应用夏弗纳（Schaffner）等系列抗扰度试验设备，研究电源滤波器对电快速瞬变脉冲群和衰减振荡波的滤波和抑制效果，给出了变电站电源滤波器的滤波特性要求。     

姿控发动机脉冲工作的管路瞬变特性

采用有限差分格式的特征线方法 ,对某姿控推进系统发动机真实推进剂管路在脉冲工作情况下的瞬变特性进行了数值研究 ,对影响发动机多次脉冲启动的重要参数进行了定量计算 ,对比分析了试验结果与计算结果的一致性。说明该方法可方便地对包括许多管路、阀门和推力室的复杂系统进行动态性能分析 ,所得结果对于液体火箭发动机管路工程设计具有重要参考价值     

被动电磁装甲电路特性的模拟试验

通过分析被动电磁装甲和金属射流相互作用的机理,建立了被动电磁装甲系统的电路模型,设计了研究被动电磁装甲防护机理的试验装置,对多组金属导体进行了模拟金属射流的电爆炸试验,分析了脉冲电源的参数对金属导体的电爆炸时间和电流波形的影响.研究结果对金属导体的电爆炸理论应用于被动电磁装甲对射流的防护机理研究具有重要意义.