不同射流状态下射流气体与高超声速主流相互作用影响

为研究不同射流状态对高超声速飞行器气动加热的影响,对高超声速来流条件下方孔和圆孔横向射流模型进行数值模拟,讨论射流压强、射流速度及射流方向对主流流场的影响,得到了不同射流状态下流场结构、壁面温度热流分布及壁面中心线温度热流变化。结果表明:射流在一定程度上能缓解壁面气动加热情况,壁面引射效果更好,壁面引射速度1 m·s~(-1)时壁面热流降低接近三分之二。在高速(Ma1)射流情况下,适当增大压强和速度,均会使得射流下游的冷却效果加强;在中低速(Ma0.6)射流情况下,射流基本上不改变主流流场而在边界层内流动,流速越大,冷却范围越大,冷却效果也相对较好。射流方向与主流方向夹角为锐角时,利于射流孔下游降温;夹角为钝角时,利于射流孔上游降温。     

基于射流微分方程组的水炮命中问题求解

船用高压水炮的自动控制系统实现关键在于对目标命中问题的求解,即通过给定相关参数信息,求解水炮射击时的射击诸元(方位角和高低角)。建立了基于牛顿第二定律的水炮射流微分方程组,给出了使用四阶龙格库塔法实时解算的流程。并针对命中求解过程中的不同情况,利用matlab进行数值仿真对比,验证了利用微分方程组求解水炮命中问题的可行性,可为消防水炮的智能控制研发提供借鉴意义。     

侧壁激波诱导下凹腔燃烧室冷态流场实验观测

在单凹腔燃烧室中引入侧壁激波,为研究燃烧室内部流动特性,采用纳米粒子平面激光散射技术和粒子图像测速技术对全尺寸玻璃燃烧室模型进行流场观测,获得了冷态流场展向和法向的瞬态灰度图及平均速度场。实验结果表明:在远壁面区域,凹腔内部速度与密度都较低;引入侧壁激波后,近壁面区域凹腔与主流的质量与动量交换增强,速度与密度升高;受到侧壁激波影响,燃烧室底壁边界层不再均匀,凹腔中后部产生大规模低速区,具有明显三维特性。     

基于电场作用的微燃烧数值模拟及热力性能分析

以管径为1 mm,2 mm,3 mm的3种陶瓷管作微燃烧器,采用Fluent软件对电场作用下甲烷和空气的微燃烧进行了数值模拟。研究表明:正电场可增加燃烧器内的燃烧火焰长度、最大气流速度以及最高温度;燃烧器内的最高温度与燃空比成反比;燃空比较小时的燃料转化率与管径成反比;燃空比较大时的燃料转化率与管径成正比。2 000 V以内的电压对微燃烧器内的最大流速、最高温度以及甲烷转化率影响不大;超过2 000 V的电压与微燃烧器内的最大流速、最高温度以及甲烷转化率成正比例关系。     

德国研制出新型等离子射流喷头

德国亚琛应用技术大学前不久发表公报说,该校研究人员研制出了能用于伤口处理和皮肤护理的等离子射流喷头,可有效除菌且患者无疼痛感。这种等离子射流喷头由钢皮包裹,形似一支笔,长12厘米,直径不到2厘米。研究人员称,他们借助微波令     

防护墙抗金属射流侵彻最佳防护距离研究

炸高对聚能射流的侵彻作用影响很大,尤其在大炸高的情况下,射流很容易出现断裂和径向分散,其侵彻能力将显著降低。通过对射流形成、运动和侵彻过程的分析,得出了比较合理的防护墙抗金属射流的安全防护距离,可以为防护工程的设计提供参考。     

基于 CFD 方法的螺旋桨水动力性能预报

运用计算流体力学软件对粘性流场中敞水螺旋桨的水动力性能进行了计算研究,模拟了某型螺旋桨在不同进速系数下的推力系数、转矩系数、螺旋桨表面压力分布以及螺旋桨后尾流场情况等.在数学建模的过程中,利用 FORTRAN 语言编制了计算螺旋桨型值点的程序,然后把计算值导入 Fluent 的前处理器 Gam-bit 进行建模,并采用样条曲线去拟合各个型值点,从而建立了光滑的三维螺旋桨表面外形.介绍了利用Fluent软件在螺旋桨敞水性能计算中的计算流程,以某一标准螺旋桨作为研究对象,给出了敞水性能曲线的计算结果,并与试验测量值作了比较.由对结果的比较分析可知,基于 CFD 方法可以形象、真实地获知螺旋桨表面的压力以及尾部流场的分布情况,并且数值仿真结果可以满足工程应用.     

用气室增强脉冲射流功效的数学模型研究

高压射流日益广泛地运用于切割、清洗和开采等领域。简述高压射流的发展情况，提出用气室加剧水力扰动以增强脉冲射流功效的设想；基于瞬变流理论，建立导管－气室系统的管流瞬变方程、导管起点边界条件方程和导管终点组合边界条件方程。用计算实例表明，在某种条件下，系统会发生水力共振，脉冲射流的功效可以显著增强。