基于大涡模拟的气体羽流分层特性数值模拟

采用大涡模拟(LES)对气体羽流分层特性进行数值模拟,分析了基于LES的气体羽流模型、控制方程和数值计算方法,探讨了LES在多组分气体羽流模拟中的应用;以文献[1]中氦气在空气中形成羽流的实验数据为参考,对所建模型进行验证。利用该模型对密闭空间油气泄漏过程进行数值模拟,计算结果表明油气在泄漏发生的240 s之内,不同组分表现出显著不同的分层规律:相对于空气,密度较大的组分聚集在空间下部20%的范围内;密度较小的组分主要分散在空间上部80%的范围内。研究结果为油库油气危险源安全监测与预警、火灾预防与扑救等提供了关键参数参考和工程设计理论依据。     

环形串联直缸发动机配气系统设计

环形串联直缸发动机具有功率密度高、惯性力小等诸多优点,但其运行时气缸转子始终绕输出轴周向转动,使得传统发动机静态的配气方法不再适用。因此,研究设计一种能够满足该型发动机进排气需求的新型配气系统意义重大。针对该型发动机独特的环形串联结构和差速运动特性,研究了各转子气缸的容积变化规律,分析了各转子气缸进排气相位与转子转角之间的关系,创新设计了一种基于气道复用的动态位置配气系统。根据二冲程发动机配气方案设计加工了配气系统零部件,并通过高压气动实验完成了对该型发动机的动态进排气过程。实验结果表明,当给定外加驱动气压0.25 MPa时,发动机能够以约200 r/min的速度稳定运转,有效验证了该配气系统的可行性。     

双原子分子气体的定常隐式全流域多尺度算法

巨大的计算资源需求极大地阻碍了统一气体动理学格式的应用。采用宏观预估技术,基于Boltzmann-Rykov模型方程发展全流域适用的保守恒定常隐式算法,协同求解宏观方程和微观方程以加速收敛。在单元界面,通过模型方程特征差分解构造简单高效的多尺度数值通量,并结合非均匀非结构速度空间和速度空间自适应技术进一步降低计算需求、提升计算效率。超声速和高超声速平板绕流和圆球绕流的数值结果验证了算法的准确性与高效性。结果表明,算法能够准确求解二维和三维双原子气体多尺度流动问题,且相比于显式离散统一气体动理学格式可加速一个量级。     

坦克火炮射击时舱室有害气体动态分析及评价

分析及评价坦克火炮射击时舱室内有害气体的变化。以某型坦克为试验样车,测定坦克火炮射击时舱室有害气体如:无机污染物、总悬浮颗粒物(TSP)及挥发性有机物(VOCs)浓度并观察其动态变化。测定出舱室主要有害气体以一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、氨(NH3)、TSP和总烃为主,有害气体浓度随发射炮弹数目的增加而升高,其中又以CO浓度最大。为加速坦克作业环境限值的国家军用标准的补充和修订提供依据。     

受限空间可燃气体爆炸抑爆实验系统研究

针对狭长受限空间可燃气体爆炸抑制模拟实验研究的需要,采用超细冷气溶胶抑爆技术设计了一套操作方便、组装灵活、结构合理的复合式气体爆炸抑制系统.完成气体爆炸和抑爆实验.实验表明该抑爆实验系统能满足受限空间不同工况气体爆炸抑爆实验研究的需要;同时也表明可燃气体浓度、抑爆剂性能、信号采集及控制系统响应速度等是影响抑爆效果的主要因素.文中的研究为进一步研制抑爆装置奠定了实验和理论基础.     

我国可再生能源的消防安全对策研究

可再生能源的开发和利用是保证我国整个能源战略顺利实施的必要条件之一。为确保国家能源战略调整战略顺利实施,以沼气为例研究可再生能源工程中存在的消防隐患,并据此提出增强沼气安全防范意识,增强沼气安全使用意识,提高沼气安全工程消防技术水平和健全沼气安全防范体系等对策。     

液化石油气火灾扑救中安全距离的确定

液化石油气由于易燃易爆的特性,在生产、储运和使用过程中极易引起火灾,甚至造成灾难性的爆炸事故,发生爆炸时威力又相当巨大,在扑救中确定安全距离是火场指挥人员必须要掌握的知识。通过对液化石油气物理和化学爆炸中燃烧物的燃烧半径的估算和抛出物的距离估算,分析确定液化石油气储罐火灾的安全扑救距离,供一线消防指挥人员参考。     

对转涡轮用于水下航行器的初步研究

阐述了对转涡轮在航空航天领域的发展现状,总结出对转涡轮的优点和应用前景,提出了一种可用作水下航行器动力主机的涡轮机类型.分析了水下航行器涡轮机与航空航天涡轮机的差别,论证了对转涡轮使用在水下航行器上的可行性,建立了水下航行器对转涡轮机的设计框架.     

CH2Cl2模拟剂扩散模型的建立及试验验证

研究分析了描述重气扩散过程的多种现有模型的特点,选择以浅层模型为基础,设计开发了CH2Cl2模拟弹爆炸扩散过程模拟分析的软件系统．通过与试验蛄果对比．表明了计算机模拟分析的有效性,为远距离红外检测系统提供了辅助技术基础．     

高含水油藏建库储气机理的实验研究

地下储气库是规避天然气消费不均、管道输送风险,保证我国天然气工业的安全、高效、持续发展的有效途径。高含水油藏建造储气库已成为我国建造储气库中十分重要的发展方向,对中东部地区显得更加迫切。建库储气机理研究是建库可行性评价和建库设计的关键基础研究,文中应用物理实验方法模拟高含水油藏建库渗流条件,进行建库储气能力影响机理研究,对探索高含水油藏建造储气库具有指导意义。