运输危险品液货船气体浓度场的动态分布建模分析

分析了运输危险品液货船气体扩散源的形成、扩散源的影响因素及危险气体的迁移方式,提出了气体浓度场动态分布的数学模型,并给出了模型的解析方法.     

一种新的动态分形海面模型及其电磁散射统计特性研究

给出了一种更符合海面实际情况的基于未充分发展海谱的分形海面模型(NDFFM),使用双尺度法计算了NDFFM海面的后向散射截面,并研究了动态散射场幅值分布。结果表明在大特征斜率下散射场服从K分布,随着特征斜率的下降,散射场分布向瑞利分布退化。最后将计算数据与传统的分形模型和实测雷达数据进行比对,证明了该模型的准确性和有效性。     

弹药洞库有害气体分布规律研究

以计算流体力学（CFD）为理论基础,应用GAMBIT软件对洞库内的有害气体进行几何模型构建和网络划分,用FLUENT软件对所建模型中有害气体的扩散和分布规律进行模拟分析,并对单一释放源条件下扩散规律进行比较,分析弹药堆垛对气体扩散的影响．通过对洞库内有害气体的整体分布规律的研究,找到了库房内有害气体浓度最高的位置．最后,通过实验对仿真结果进行验证．     

坦克热烟气红外辐射特征数值分析

为了研究坦克热烟气红外辐射特征,针对某型坦克柴油机,利用GT-SUITE建立了仿真计算模型,通过后处理模块模拟得到了排烟管排出的主要辐射气体的摩尔分数。建立了一种能够快速计算热烟气流场和温度场分布的数值计算模型,得到了热烟气温度场和压力场分布结果。提出了一种基于Malkmus模型的非均匀气体光谱透过率的计算方法,得到了热烟气的光谱透过率。在此基础上建立了一种基于红外探测方向离散的热烟气红外辐射计算模型,模拟了某高空飞行器热烟气在2～5μm波带的相对红外辐射强度分布,并与试验数据进行了对比,验证了模型的可靠性。最后模拟计算了坦克热烟气在不同红外探测角度下的红外辐射特征,分析了在红外探测方向上造成红外辐射特征衰减的影响因素。     

基于高斯模型的特种石墨扩散规律研究

在高斯模型的基础上,考虑弹药燃爆气体冲击作用、石墨本身干沉积作用、地面反射作用及烟气抬升作用对石墨浓度分布的影响,提出瞬时点源浓度扩散的估算方法,并对石墨的顺风传送和扩散规律进行研究,为特种石墨最佳燃爆高度设计提供科学依据。     

高超声速气动热化学非平衡效应数值分析研究

通过数值分析研究了化学非平衡效应对气动加热问题的影响.分别以量热完全气体、单组分热完全气体和5组分化学非平衡气体为气体模型,计算了圆柱钝头的绕流流场和壁面热流密度分布,比较并分析了高温化学非平衡效应对流场特性,尤其是气动加热特性的影响.结果分析表明,高温化学非平衡效应可使激波层变薄,激波层内温度大幅下降,从而会严重影响气动热环境特性,是影响高超声速飞行器热防护设计的重要因素.     

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。     

氙原子在铂表面散射的分子动力论方法

运用分子动力论方法研究气体分子 (Xe)在固壁表面 (Pt)的散射。在构造了合理的气体分子与固壁表面相互作用势模型之后 ,运用随机经典轨道方法求解气体分子及固壁原子的运动方程 ,得到气体分子运动轨迹及散射后的运动状态。结果表明 ,气体分子散射后的角度分布与Maxwellian模型存在较大差异 ,而速度基本服从半空间的Maxwellian分布。     

基于杂草算法的超磁致伸缩作动器耦合模型识别

考虑磁滞损耗、动态应力等因素的超磁致伸缩作动器磁滞模型可有效揭示电-磁-机-热多场耦合效应,但准确识别其非线性模型往往存在较大困难。智能杂草算法具有激烈的竞争机制和较强的搜索能力,可用于解决作动器多目标物理参数辨识问题。传统算法的种子数量以线性方式产生且分布方差与适应度缺乏联系,极大地影响了算法收敛速度和模型识别精度。为此,提出一种非线性繁殖和分布的混合改进杂草算法,并将其应用于超磁致伸缩作动器模型识别。实验表明:改进算法具有较强的噪声抑制能力,能精确辨识含有噪声扰动的作动器磁滞非线性模型物理参数;模型预测值和实验数据误差较小,所识别参数可使磁滞非线性模型较为全面地描述作动器多场耦合机理和动态特性。     

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.     

考虑入口和出口容积效应的涡轮动力学模型

建立了考虑涡轮入口和出口容积效应的涡轮动力学模型 ,利用该模型计算了燃气涡轮气瓶启动的动态响应过程 ,分析了影响涡轮动态特性的主要因素。计算结果表明 :涡轮前容积对涡轮入口压力和出口背压的过渡过程均有显著的影响 ,涡轮后容积对涡轮入口压力的过渡过程影响不大 ,对涡轮出口背压的影响显著。     

电磁轨道发射装置动态电感梯度分析

推导了导轨间磁场均匀分布和非均匀分布两种情况下电感梯度数学计算模型。引入了速度频率来模拟电枢发射过程速度趋肤效应,对导轨二维模型以及三维电磁场模型进行时谐仿真,并将获得的单位长度电感以及电感梯度,分别用于电气仿真系统中电感和电枢推力的计算。电气仿真和试验结果表明,电流和出口速度误差均在2%以内,证明了动态电感梯度分析及参数提取方法的正确性和准确性。     

潜艇舱室封闭条件下火灾烟流特性瞬态分析

将场模拟计算模型引入到潜艇非规则舱室火灾的仿真计算研究中,并在分析潜艇非规则结构舱室几何特性对烟气运动影响的基础上,对不同火源功率条件下、火源处于封闭舱室横向中心位置时的烟流瞬态特性进行了三维分析,得到了轴对称火烟流的体积分数、温度分布和烟气层厚度等特性.最后,与相同条件下的近壁面火烟流特性进行对比,发现舱室横向中心位...     

混合气体识别的响应等效性与瞬态信号正交分解模型

针对目前混合气体识别大多采用传感器稳态响应信号、基于线性混合假设或大量样本学习,而瞬态响应信号特征分析主要应用非正交分解的问题,提出一种基于响应等效性与瞬态信号正交分解的混合气体识别模型。分析金属氧化物半导体传感器对混合气体的响应特性,建立基于气体响应成分等效性假设的气体非线性混合模型,在此基础上,提出并应用一种新的正交基函数——扩展类Legendre正交基,对气体传感器瞬态响应信号进行分解;通过对正交分解系数与气体浓度的回归分析,验证二者之间的指数型关联关系,并以正交分解系数为特征参数,利用气体非线性等效混合模型对混合气体分解与辨识。实验结果表明,尽管这种混合气体识别模型仅用单一气体检测的先验知识,对混合气体的识别误差仍可达到15%以内。     

电磁轨道发射器动态发射过程的数值模拟

针对电磁轨道发射器动态发射过程的数值模拟问题,基于矢量磁位A和时间积分标量电位V,采用节点单元法,并选择运动坐标系描述运动问题,推导出动态发射下的电磁轨道发射器三维涡流场有限元离散方程。结合温度场控制方程,建立电磁轨道发射器的三维电磁-温度耦合有限元模型。针对一个电磁轨道发射器动态发射问题,对模型进行数值模拟,得到了动态发射下轨道及电枢的温度场分布特点及发射器电感梯度随时间的变化规律。计算结果表明,模型计算出的脉冲电流峰值、出口电流大小、出口速度等参数均与试验结果吻合较好,验证了所开发的有限元程序代码的正确性。     

激波诱导可燃气体爆燃的数值模拟

运用化学流体力学基本理论 ,建立了一维激波诱导可燃气体爆燃的九化学反应模型 ,完成了CO气体爆燃过程的数值模拟 ,由CO气体密度的变化以及流场中压力和温度的相应变化 ,清楚地说明了激波诱导可燃气体爆燃的发生机制以及对灭火的重要影响     

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。     

电磁轨道发射中内弹道动力响应特性分析

将轨道简化为移动载荷作用下固定在弹性支撑上的Bernoulli-Euler梁,通过静态电磁-结构耦合有限元模型求得外围封装的等效刚度,计算得到发射器的临界速度。另外,利用混合有限元/边界元法建立电磁-结构-运动多物理场耦合的动力学模型,求得枢轨动态接触压力和轨道的应力应变分布特性。通过在轨道背面布置光纤光栅应变传感器,利用测量数据验证了动力响应特性,并分析了弹丸在内弹道的稳定性。针对典型30 mm × 30 mm矩形口径发射器,分析及试验结果表明：C型电枢对轨道的电磁挤压力在平顶沿起始时刻达到最大值,之后随着时间推移逐渐减小;电枢通过引起的应力波在高速段容易与轨道中反射应力波发生共振,并且轨道在电枢运动的中间高速段区域受力最为集中,应力集中水平约是起始低速段区域的2.44倍;电枢运动高速段会出现晃动现象,进而引起上下轨道受力的不对称性。分析及试验结果对研究电磁轨道发射器内弹道动力响应特性和发射器结构设计具有重要指导意义。     

基于动态模型的机场配电网潮流计算新方法

机场配电网因非常情况成为孤立电力系统后,配电系统的电压、潮流和频率等发生巨大变化,传统的潮流计算方法往往会出现收敛性差、计算结果与实际不相符的情况。提出的机场配电网动态潮流计算模型能有效解决此类问题,阐述了机场配电网动态潮流计算模型的构成原理、算法并给出相应算例。通过算例计算证明了动态潮流计算模型适用于计算机场配电网的潮流。