磁流体动力学控制二维扩压器流场数值模拟研究

对常规扩压器进行了简介并作机理分析.用小磁雷诺数假设下基于Favre质量平均的全Navier-Stokes方程来求解外加电磁场的超声速扩压器流场.与常规扩压器比较可以发现,选用适当的外加电磁场组合可以使流动在更短的距离内实现减速扩压,并将部分动能转化为电能.研究表明:仅添加一定外磁场时,第一道激波位置、第二道激波位置、激波串长度分别为无外加电磁场情况的62.19%,77.74%和50.18%.     

一种改进块修正技术在数值传热中的应用

块修正技术保证边界条件向内点传递信息方面比起ADI方法来无疑是先进的。因此,在许多情况下,比起ADI方法来,其收敛速度更快,更容易得到收敛的数值解。但传统的块修正技术,其在传递边界信息的时候,是一种平均传递,因此,它只能保证块上的未知值的分布发生平行移动,并不能改变相对分布,这正是传统的块修正技术的不足之处。提出一种改进的块修正技术方法,并进行了算例验证,实践证明,这种方法是行之有效的。     

仓库火灾排烟扑救方式的有效性探讨

在实际工作中,对仓库火灾是否采取排烟措施和排烟量的确定基本依靠指挥员的经验,这种纯经验方法已不能满足日益复杂的仓储类火灾处置和预案制订的工作要求,给消防工作带来了新的挑战。通过数值模拟手段,对某塑料仓库火灾场景进行重现,对火灾扑救中采取排烟措施后的火灾发展情况进行模拟分析,并通过对火灾场景的高度2.0m处的平均温度、炭颗粒浓度、热释放速率等相关参数计算,将计算结果与实际火灾发生过程中的记录报告进行比较分析,探讨该类火灾扑救中采取排烟措施的可行性和科学性。     

破甲弹侵彻装甲板的数值仿真

装甲装备受到弹丸攻击后,要判断内部部件的毁伤情况,采用实弹试验的方法费用高,周期长,安全性差;而采用建模仿真的方法费用低,效率高,安全性好,并且可以为预测装备内部的毁伤部件奠定基础。采用有限元法对破甲弹侵彻均质装甲板进行了数值仿真,对侵彻过程的3个阶段进行了分析,得出了破甲弹射流的动能、平均速度和冲量随时间变化的规律,为侵彻后装甲板内部部件毁伤情况的判断提供了基础数据。     

水力旋流器湍流场数值模拟

应用CFD软件FLUENT对水力旋流器进行三维数值模拟,并对网格生成技术、湍流模型、离散方法及边界条件等问题进行了探讨。数值模拟所获得的轴截面上的压力场和速度分布规律与前人的研究结果基本吻合,验证了数值模拟的可行性。为进一步研究水力旋流器的结构优化和分离性能预测提供参考。     

一种空间飞行器轨控发动机干扰力矩的测试方法

轨控发动机对空间飞行器姿态的干扰力矩是影响姿态估计精度的重要因素,为了解决轨控发动机干扰力矩在地面难以准确测量的问题,提出了一种在空中进行的轨控发动机干扰力矩测试方法.此方法通过在空间飞行器飞行过程中轨控发动机轮流开机,利用惯测组合陀螺记录弹体姿态角速度的变化情况,从而计算出轨控发动机的干扰力矩.数值仿真结果验证了该试验方法的有效性.     

鱼雷离心式喷嘴喷雾特性的实验与数值

对鱼雷离心式喷嘴喷雾特性进行了实验和数值模拟研究.实验研究中确定了喷嘴前后压差与流量的对应关系.数值研究中采用拉格朗日离散相模型对该喷嘴三维喷雾流场进行了模拟分析,模拟结果给出了不同流量下索太尔平均直径(SMD)和液滴分布指数随着喷嘴压差的变化规律,并把模拟所得的平均直径与实验结果做了比较,二者吻合较好.     

分段计算方法在模拟爆炸应力波传播中的运用

针对爆炸加载下岩石响应的不同特点以及动力有限元和传统地震波模拟方法的局限性,提出了一种分段计算的数值模拟方法.该方法在空间上将所模拟的区域划分为非弹性段和弹性段,非弹性段内采用动力有限元计算方法,弹性段内采用传统的地震波方法,不同段之间以节点位移为边界条件.不同算法的数值模拟结果验证了分段计算方法用于模拟爆炸荷载产生地震波的有效性和正确性.     

乘波构型优化设计与实验

乘波构型是高超声速飞行器高升阻比气动布局设计的重要参考外形之一,设计中需要综合考虑升阻比、容积率和容积等要求.本文开展了锥导乘波构型的参数化建模设计,采用改进的多目标遗传优化算法,完成了以升阻比、容积率和容积为多目标的乘波构型优化设计;在KD-01高超声速炮风洞中完成了不同攻角缩比模型的气动力实验,并同CFD计算结果进行了比较分析.结果表明:优化设计外形具有良好的升阻比,且在一定攻角范围内升阻比较高,数值模拟和实验分析基本吻合.研究结果可为高超声速滑翔式飞行器的设计提供参考.