流量连续可调火箭发动机极度富燃燃烧特性

以气氧/煤油作为推进剂对火箭发动机进行流量连续调节试验,研究火箭发动机连续变工况过程中的燃烧特性。火箭发动机通过可调气蚀文氏管连续调节煤油流量。试验在富燃工况(混合比0.405~0.690)下成功点火,并实现了混合比、燃气总流量连续调节。试验发现流量连续调节过程中,当混合比小于0.535时,燃烧室压力随煤油流量减小而增大;当混合比大于0.535时,燃烧室压力随煤油流量减小而减小。同时,特征速度和燃烧效率随混合比增大而增大,并且混合比小于0.535时特征速度、燃烧效率增大的速率大于混合比大于0.535时的速率。研究表明推进剂流量与燃烧效率同时影响燃烧室压力。当混合比小于0.535时,燃烧效率的影响占优;混合比大于0.535时,推进剂流量影响占优。     

进口热斑在气冷涡轮动叶流道内迁移特性分析

为了解涡轮进口热斑的运动特性对涡轮叶片热负荷分布的影响,对存在进口热斑时高压气冷涡轮动叶流道内冷热流的非定常运动特性进行了研究,揭示了热斑在气膜冷却流、叶顶间隙泄漏流以及动静叶栅运动干涉等因素综合作用下对气冷涡轮叶片热负荷的影响。研究发现:冷热流在高压动叶入口处被高压动叶截断而交替流入流道,热流对动叶的影响主要集中在动叶前缘以及压力面附近,对动叶前缘造成直接的热冲击振荡;在周向气流角的作用下,在高压动叶栅流道内,低温流体逐渐向吸力面流动,而高温流体主要向压力面流动;气冷涡轮在浮力以及间隙泄漏流的作用下,改变了流道内部二次流分布,使得迁移到动叶压力面上的高温流体向叶根迁移,吸力面低温流体向叶片中间截面聚集。所得结论可对涡轮冷却设计提供理论参考。     

(修，2撤3)关键几何参数对超声速膨胀器流场和性能影响的数值研究

为了揭示关键几何参数对超声速膨胀器流动特性影响的规律,对3种隔板安装角和5种出进口面积比超声速膨胀器设计工况下的流场进行了数值研究。结果表明：随隔板安装角增加,斜激波向出口迁移,斜激波强度略有降低,超声速膨胀器膨胀比减小,效率提高;随出进口面积比增加,流道内高速区显著扩大并逐渐靠近压力面,斜激波增强,出口流动损失增加,超声速膨胀器膨胀比增大,效率降低。为获得综合性能较优超声速膨胀器结构,需在较小出进口面积比和较大隔板安装角之间做折衷选择。     

双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法精度分析*

主要对双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法及精度进行了分析,给出了系统具体的定位公式和误差计算公式,并针对不同基线和不同基线误差、方位误差下目标GDOP的分布情况进行了仿真分析.仿真结果表明,定位误差随基线长度的增加而减小,随基线和方位误差的增大而增大,当基线增大到一定长度时,定位误差最终趋向稳定,达到最小.     

双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法精度分析

主要对双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法及精度进行了分析,给出了系统具体的定位公式和误差计算公式,并针对不同基线和不同基线误差、方位误差下目标GDOP的分布情况进行了仿真分析。仿真结果表明,定位误差随基线长度的增加而减小,随基线和方位误差的增大而增大,当基线增大到一定长度时．定位误差最终趋向稳定,达到最小。     

涡轮基元级的最大效率和最佳参数

一,基本关系和研究方法综述涡轮气动热力设计的中心问题是在给定的气体初终参数、材料强度和尺寸限制等条件下,如何合理地选择各有关参数以达到尽可能高的效率,首先是基元级的效率。所谓基元级是指叶高为无穷小的级,在这样的级中,可以忽略参数沿叶高的变化。通常取平均半径处的各参数值。基元级的内效率可表示为     

氯化钙和尿素对珊瑚砂胶结的影响

使用不同浓度氯化钙、尿素以及氯化钙尿素混合溶液浸泡珊瑚砂试样,干燥后得到具有一定强度的珊瑚砂柱,研究其表观、强度和微观结构特性,分析结晶种类和溶液浓度对珊瑚砂胶结的影响。结果表明:尿素结晶对砂土颗粒的胶结作用不明显,试样未能较好成型;氯化钙和氯化钙尿素混合结晶对砂土颗粒的胶结作用较明显,砂柱强度最高接近6 MPa。氯化钙胶结试样强度随溶液浓度增加先增大后减小,溶液浓度为3 mol/L左右时强度最大;混合溶液胶结试样强度随溶液浓度增加而不断增大。3种胶结试样微观图像的灰度熵、欧拉数和孔隙的定向度、分布分维随溶液浓度增加而减小;颗粒定向度和分布分维随溶液浓度增加而增大。氯化钙和氯化钙尿素混合溶液胶结试样颗粒面积比例、颗粒与孔隙圆形度均大于尿素胶结试样。     

复合材料围裙钉补法连接结构的强度实验

为了提高战场条件下复合材料围裙钉补法快速修补结构的强度,避免围裙破损的继续扩大,及时恢复气垫船的战技术性能,对修补区域的连接结构进行了强度实验,分析了连接结构的宽度、孔径、端距等参数对修补区域强度的影响。结果表明:修补时应尽可能避免发生剪切破坏,使修补区域产生挤压破坏模式;当板宽/孔径(W/D)过小时,连接结构发生拉伸破坏,如果W/D过大,则发生剪切破坏,修补效果反而下降;当端距/孔径(e/D)过小时,连接结构发生剪切破坏,随e/D增大,连接强度也相应增大。     

自重湿陷性黄土的力学特性试验研究

对宁夏扶贫扬黄灌溉工程十一号泵站地基的原状自重湿陷性黄土进行了系统的非饱和土试验研究,包括土水特征曲线试验、直剪试验、各向同性三轴压缩试验和控制吸力的三轴湿陷试验.试验结果表明:吸力不超过200 kPa时,原状土的持水能力高于重塑土,当吸力超过200 kPa后,两种土的土水特征曲线相接近;原状黄土的内摩擦角随吸力基本不变,总粘聚力随吸力的增加而线性增加;不同吸力下的屈服净平均应力随着吸力的增大而增大,屈服后的压缩指数随吸力增大而减小;同一净围压和偏应力下,随吸力的增加湿陷变形增加;净围压对湿陷变形有一定影响.     

反应性树脂体系化学增黏和物理减黏机制的分离

采用等温差示扫描量热(DSC)法,研究了CTD-128环氧树脂与GA-327(DDM改性芳胺)的固化度-时间变化关系;采用AR2000EX型旋转流变仪,测试了上述体系的等温黏度-时间关系.比较等温条件下的固化度-时间关系和黏度-时间关系,建立了等温条件下的黏度-固化度的等时对应关系,结果表明在纯化学增黏机制影响下,树脂体系的黏度随固化度增加先缓慢增加,当固化度增大到一定程度后黏度快速增加.将等温条件下的黏度-固化度关系进行变换,得到恒定固化度下的黏度-温度关系,揭示了在物理减黏机制影响下,树脂体系黏度随温度的增加而降低,并且黏度降低幅度随固化度的增加而增大.两种黏度影响机制分离的实现,为反应性树脂体系实时黏度的准确预测提供了技术支持.     

高压磨料水射流切割Q235钢试验研究

Q235钢在石油天然气行业应用广泛,为研究高压磨料水射流切割Q235钢的性能,应用五轴联动数控后混磨料水射流切割设备,分别研究泵压、入射角、磨料粒径、砂管直径、横移速度和靶距等参数对切割深度的影响。结果表明:切割深度随泵压增大而增大,且大致呈线性关系,随横移速度增大而减小,且减小趋于缓慢;其他条件一定时,分别存在最佳靶距、最佳磨料粒径和最佳砂管直径使得切割深度最大;一定的入射角倾斜可以增大切割深度,试验条件下入射角为105°左右时,切割深度达到最大。     

不同推力与射流类型的火箭发动机排气噪声仿真研究

火箭发动机排气的气动噪声分析是降噪的基础。采用k-ε湍流模型和大涡模拟对发动机排气场进行仿真,再采用FW-H法对噪声场进行计算。对4种不同推力发动机的欠膨胀和过膨胀排气流场的仿真分析表明：排气场声功率级的分布与湍流强度的分布具有相似性,且有明显边界;声功率级在射流影响区域呈现锥形分布的特征,半锥角随推力增大但变化不大,在13°～16°;正激波后的声功率最大,此外噪声强度最大的位置介于马赫数为1的界面到燃气/空气界面之间;射流欠膨胀时,最大声功率在喷管出口下游,射流过膨胀时,最大声功率在喷口附近或内部;对于推力接近的发动机排气场,其噪声声压级基本相同,与射流状态无关;随着发动机推力的增大,声功率级最大值增大不多,而高声功率级的范围扩大是噪声增大的主因;发动机排气噪声的频率范围较宽,主频随着推力增大而降低的原因不是高频噪声降低,而是下游大尺度涡脉动引起的低频噪声增强。     

轻柴油的氧化及其与组成的关系

考察了按照不饱和烃含量不同而芳香烃含量近似、芳香烃含量不同而不饱和烃含量近似的要求配制的3个系列27个0号轻柴油油样在95℃强化氧化条件下实际胶质质量浓度的变化规律。探讨了实际胶质的变化与不饱和烃和芳香烃含量之间的关系。结果表明:在95℃强化氧化条件下,0号轻柴油的实际胶质随氧化时间呈直线变化;0号轻柴油中不饱和烃是引起实际胶质变化的主要因素,在其他组成相近时,实际胶质变化率随不饱和烃含量增加呈二次曲线关系增大;0号轻柴油中的芳香烃对实际胶质变化有一定的影响,但是规律尚不明确。     

浮式振荡立轴叶轮的三维效应影响

为研究振荡运动下立轴水轮机的三维效应影响,采用ANSYS CFX软件三维模拟立轴水轮机在不同展弦下的振荡运动（横荡、纵荡）,并与二维模拟的立轴水轮机作对比,通过最小二乘法拟合计算得到水轮机推力和侧向力系数时域结果,分析得到不同展弦比下水轮机阻尼系数和附加质量系数。结果表明：随着展弦比增大,叶轮潮流能的转换效率逐渐增大;三维振荡叶轮的水动力载荷与叶轮展长呈正相关,当展弦比达到10时其水动力载荷及能量转换效率和二维的计算结果相当;三维水轮机水动力系数常数项和阻尼项随展弦比增大而增大。     

天然气在土壤中泄漏的稳态温度场分析

埋地高压天然气经小孔泄漏会导致土壤冻结形成冻土,应用一元气体动力学、流体力学和传热学知识建立了天然气小孔泄漏吸热率模型和土壤稳态温度场模型,并进行了实例计算。结果表明：当天然气输送压力小于临界压力,小孔泄漏吸热率随压力的增大而增大;当天然气输送压力大于等于临界压力,小孔泄漏吸热率达到最大值;冻土厚度随土壤热导率或空气对流传热系数的增大而减小,但土壤热导率对其影响较小,空气对流传热系数对其影响较大。     

跨音速流动中涡轮动叶叶顶的气膜冷却特性分析

为了掌握跨音速流动中涡轮动叶叶顶气膜冷却特性,采用压敏漆测试技术来研究叶顶间隙高度和质量流量比对叶顶气膜冷却特性的影响规律。研究结果表明:在小质量流量比条件下,增加叶顶间隙高度能够有效改善叶顶中弦区域的气膜覆盖,然而当质量流量较大时,叶顶间隙高度变化对叶顶中弦区域的气膜冷却效率分布影响并不明显;在小叶顶间隙高度条件下,随着质量流量比增加,叶顶中弦区域冷气覆盖效果逐渐变差,在大叶顶间隙高度条件下,仅当质量流量比从0.1%+0.05%增加到0.14%+0.07%时,叶顶中弦区域的冷气覆盖效果才有所改善。     

电缆高辐射热通量下燃烧性能实验研究

利用锥形量热仪对国产典型PVC电缆进行实验研究,分析其在高辐射热通量条件下的热释放速率（HRR）、质量损失速率（MLR）、比消光面积（SEA）、CO产率、火灾性能指数（FPI）、点燃时间（TTI）随直径的变化规律,以及不同热辐射通量对这些燃烧参数的影响。实验结果表明：在相同实验条件下,PVC电缆的HRR、MLR、SEA、CO产率均随直径的增大而增大,FPI随直径的增大而减小,火灾危险性增大;电缆直径的变化对点燃时间影响不大;随着热辐射通量的增大,PVC电缆的点燃时间缩短,HRR、MLR增大,其峰值也增大,烟释放速率（SPR）和总烟释放量（TSR）增加,FPI减小,火灾危险性增大。     

超声速调制气流声源声压级增益特性的理论与实验

通常认为,当气室压力提高到一定程度,调制气流声源声压级输出将趋于饱和。为了从基本原理上探讨进一步提高声源输出的途径,设计了收缩-扩张喷口,将调制作用上游的声速流动提高至超声速。理论分析表明,来流气压较高时,超声速调制优于声速调制,可获得一定的声压级增益。增益量随喷口面积比减小而增加。旋笛实验在调制频率较低时得到了超声速调制的声压级增益;调制频率较高时,受瞬态作用的影响,参与调制的气流很可能未完全发展为超声速流动,超声速调制与声速调制的旋笛性能相同。     

坦克底盘角振动对火炮射击精度影响机理研究

实车试验表明,在行进间射击试验时,当车辆超过一定车速(行进间射击车速)时,射击精度或射击命中率会发生大幅度的下降。针对这个问题,建立了坦克底盘角振动导致的射击偏差的数学模型;并结合实车试验数据,对射击延迟时间内底盘角振动造成的火炮射击偏差进行了全面分析。分析研究表明:在相同的行驶车速条件下,车辆底盘角速度、姿态角变化量随着射击延迟时间的增大而增大;在相同的射击延迟时间内,车辆底盘角速度、姿态角变化量与射角偏差随着行驶车速的增大而增大;其中射角偏差引起的目标距离偏差是弹丸横向速度导致的目标距离偏差的3倍~5倍。因此,随着行驶车速增加而增加的射角偏差增大是行进间射击车速受限的主要原因。     

细水雾灭室内池火实验研究

实验研究了燃烧热释放速率和腔室开口面积对细水雾灭室内池火的影响.结果表明,开口面积一定时,灭火时间随池火燃烧热释放速率先减小后增大;燃烧室全封闭时,灭火时间随燃烧热释放速率单调下降.当燃烧热释放速率一定时,开口面积越小,极限氧气浓度越低,表明燃烧产物对燃烧的抑制作用增加;开口面积一定时,随着燃烧热释放速率的增加,极限氧气浓度出现先减小后增大的变化规律,表明水雾对燃烧的抑制作用先降低后增加.