湍流空气射流引射特性的模拟研究

本文采用数值模拟方法,研究了湍流空气射流对环境空气的引射特性,包括等温射流和非等温射流情形.结果表明,由于射流不停地引射环境空气,射流"势核"区下游的温度与轴向速度迅速降低;射流引射量的模拟结果与文献中报道的、采用多孔壁技术进行实验所建立的关联式良好符合.     

层流与湍流等离子体冲击射流特性比较

本文采用数值模拟方法,对层流与湍流氩等离子体射流在空气环境中冲击平板时的流动与传热特性进行了对比研究.结果表明,在平板和射流进口间的距离较大时,平板的存在只对其附近的射流参数分布有较大影响,层流等离子体冲击射流的温度与轴向速度的轴向梯度明显小于湍流等离子体冲击射流情形;由于在平板表面形成的径向壁面射流对引射的附加贡献,层流和湍流等离子体冲击射流对环境空气的引射量明显增加.     

超音速射流在高温气体环境中引射特性的模拟研究

本文以超音速氧气射流为研究对象,采用温度修正的k-ε湍流模型,对氧气射流在不同环境温度下的引射行为进行数值模拟研究.通过对模拟结果与文献中试验结果的比较发现温度修正的k-ε模型能够准确预测高温环境中射流行为.射流引射行为的模拟结果表明:环境温度对湍流射流的引射行为有很大的影响,在标准大气压下,随着环境温度的升高,射流引射率降低.与此同时,室温下的模拟结果符合经验公式,而在高温气体环境中,温度对湍流混合增长速率的影响不可忽略,随着环境温度的升高,环境气体密度和湍流混合增长速率均减小,从而使射流引射率降低并逐渐偏离室温下得到的经验公式.     

科恩达环形射流元件的数值及试验研究

本文研究了面积比、科恩达面曲率、进口条件和压强系数对科恩达环形射流元件引射系数的影响。研究结果表明:科恩达环形射流元件的引射系数和面积比呈线性关系;对于结构一定的科恩达环形射流元件来说,进口条件对引射系数影响很小;在一定范围内增加科恩达面曲率可增加科恩达环形射流元件的引射系数;揭示了科恩达效应使科恩达环形射流元件引射系数增加的机理;压强系数的提高使科恩达环形射流元件内部形成回流引使系数降低。     

湍流空气自由射流引射特性的比较研究

对商用CFD软件中的四种湍流模型给出的湍流空气自由射流引射特性计算结果进行了比较,并将采用四种湍流模型计算获得的射流引射量计算数据与文献报道的采用多孔壁技术获得的射流引射量实验数据进行了对比,结果表明：在四种湍流模型中,标准K—ε湍流模型给出的湍流空气自由射流引射规律与实验数据较好符合。本文还选用标准K—ε湍流模型对欠...     

基于统计方法的自然风风向预测模型

自然界中的风力机受变化风向的影响,探究偏航工况下风向的变化规律对风力机的影响意义重大。本文依据激光雷达测风系统实测自然风数据,对风向变化规律进行分析;依据马尔可夫链模型等理论对自然风况条件下的风向进行数学建模,构建了呼和浩特某地自然风风向变化的状态转移概率矩阵模型;基于该模型生成随机时间序列对其进行验证,从而预测当地短时间内的风向变化。该方法考虑了自然风风向的随机特性及时序特性,并通过与实测风向序列数据进行对比,为风向变化的相关研究提供参考。     

两相流引射循环制冷系统性能的数值模拟

文中提出了两相流引射制冷循环系统稳定工作判据,并据此对传统两相流引射制冷循环系统进行了改进,增加了辅助蒸发器以使系统稳定工作.在此基础上,对以R134a为制冷剂的汽液两相流引射制冷循环的系统性能进行了数值模拟,分析了不同工况、不同引射比对系统性能的影响.数值模拟结果表明:在给定冷凝压力和蒸发压力工况下,两相流引射制冷循...     

基于冲击冷却的RBCC引射火箭局部热防护数值模拟

引射火箭能够为火箭基组合循环(RBCC)发动机提供大推力,但是其喉部面临着极高的热载荷。本文提出使用冲击冷却的方式对引射火箭进行局部热防护,建立了射流冲击冷却的三维数值模型,研究了喉部曲率半径和冲击孔数量对冷却性能的影响,结果表明在设计半径R=(1~2)R_t范围内,R的取值对射流冲击换热无明显影响;靶面平均对流换热系数随冲击孔数量n的增大而减小,分布均匀程度随n先增大后减小,冲击孔数量n=6时换热效率最高。     

小型光学天线系统光传输特性测试平台研究

利用牛顿反射式光学天线对接系统构建了光传输测试平台,重点研究了高精度准直,牛顿反射式光学天线及其光传输特性等主要内容;得到了激光632.8 nm波长的天线效率、天线耦合效率和光纤耦合岀射三维光斑测试结果与仿真验证.为实际研究大气激光通信系统中光学天线光传输特性提供了实验依据.     

辅助引射对蒸汽喷射器性能影响的数值研究

首次提出了通过局部低压区辅助引射来改善蒸汽喷射器工作性能的技术途径,并利用FLUENT软件对蒸汽喷射器辅助引射前后内部流场进行了数值模拟计算,重点研究分析了双临界范围内背压波动工况下不同辅助引射方式对工作蒸汽质量流量、引射蒸汽质量流量、辅助引射蒸汽质量流量、内部流场和激波现象的影响及其原因。结果表明:混合室辅助引射不利于改善蒸汽喷射器的引射性能,而喉部辅助引射和扩压室辅助引射能提高蒸汽喷射器的引射效率,且在不同背压下存在一个最佳的辅助引射优化方案。     

热管喷射式空调系统中喷射器的研究

利用热管和喷射器复合所组成的空调系统是一种可利用太阳能和备类余热的无泵型新型空调系统。该系统利用喷射器代替压缩机,利用热管内的毛细芯实现工质循环。本文分析了喷射器的流动特性,采用一个简化的一维模型计算了喷射器的喷射系数。设计了一种专用的小型内置式喷射器,对一太阳能热管喷射式空调系统的制冷特性和性能系数进行了数值模拟。模拟计算表明,喷射器的结构和运行特性对热管喷射式制冷系统的性能有明显的影响。     

抑制风噪装置的实验

本文基于风噪原理提出了一种抗风噪结构设计,来抑制传声器拾取风噪。该设计由渐变管道和填充泡棉的腔体两部分组成。渐变管道用来降低气流流速,填充泡棉的腔体用来充当声屏障。COMSOL有限元仿真验证了渐变管道降低流速的能力,风噪实验证明了该设计能有效地抑制风噪。讨论了关键因素对该结构抗风噪能力的影响：大的腔体,小的渐变管道等效直径和高的泡棉密度,都有利于抗风噪效果。最后,基于声传输线和等效电路理论,建立了声波经过该抗风噪结构的传递损失模型。基于该模型和高频不失真条件,提出了抗风噪结构的尺寸设计指标。     

热粘性对发动机排气管道中噪声传播的影响

声波在气体中传播时,气体的热粘性效应会使声波产生一定程度的衰减,且气体的声吸收系数随温度的升高而增大。由于发动机的排气温度较高,热粘性效应引起的排气管道中的噪声衰减应加以考虑。基于准平面波理论,首次计算了考虑热粘性效应时不同温度、流速和管道尺寸下排气管道中的传递损失,分析了各参数对管道中噪声衰减的影响。结果表明,随着温度和频率的升高热粘性声衰减增强,而气流流速和管道直径的增加会降低直管中的热粘性声衰减。对于简单膨胀腔,传递损失的预测结果表明,热粘性效应使通过频率处的声衰减有所改善。     

采用复合吸附剂多功效热管型吸附制冷机

设计制造了一台采用复合吸附剂(氯化钙和活性炭)-氨工作对的双床多功效热管型吸附制冷机,并进行了大量实验,获得了新型热管型吸附制冷系统的制冷特性。本系统分别采用丙酮或水为热管工作液,以加热器加热来模拟渔船余热加热。实验得出渔船制冰工况和船舶空调工况下的单位质量吸附剂的制冷功率SCP和制冷系统COP。结果显示水热管工质更适合于船舶余热应用。     

化学氧碘激光器尾气主动冷却技术试验

使用主动冷却技术降低化学氧碘激光器(COIL)尾气的温度,是提高引射式压力恢复系统引射效率的一项关键技术。采用理论计算和数值模拟的方法,得出了满足技术指标要求的冷却器系统设计参数,并研制了一套以管翅式热交换器、液氮循环汽化提供制冷量的COIL尾气主动冷却试验装置。与激光器的对接试验结果表明,在COIL出光60s试验中,热交换器可以使尾气温度从590K降低到160K,出口截面温度不均匀度小于21K,经过热交换器的气流总压损失小于100Pa。     

气流动态特征管内迁移研究

空调环境的动态化是对传统空调的改进,而送风动态化是实现空调环境动态化的一个途径。气流紊动特性是影响建筑热环境和人体舒适性的重要因素之一。利用FLUENT软件对速度入口呈模拟自然风波动的气流在管道中的流动进行了模拟,选择k-ε模型求解,分析其动态特征的变化。分别为:湍流强度、速度概率分布偏斜度、频谱分布。计算结果表明了几种典型的送风管道管件出口处湍流强度、风速概率分布偏斜度、功率谱密度曲线的变化情况;人体敏感区域(0.01—1Hz)区间双对数功率谱密度曲线的负斜率增大。这种方法为管道入口的送风提供了参考依据。     

A pressure recovery system for chemical oxygen-iodine laser based on an active diffuser

An open-type pressure recovery system (PRS) for chemical oxygen-iodine laser was designed and fabricated. As a first stage, an active diffuser was used in which the ejecting gas supply was organized through nozzles disposed around the channel periphery. The second stage was a supersonic ejector. Numerical simulation data for the viscous turbulent flow with heat release through the diffuser gas-dynamic channel, and also data obtained by testing the active diffuser in operation on a model facility equipped with a vacuum chamber, are reported. The obtained data were used to develop a full-scale setup with exhaust of laser gas into the atmosphere; this has allowed us to optimize the performance characteristics of the setup and substantially improve its mass-dimensional characteristics. Special attention was paid to parameter matching and synchronization of laser start with the operation of PRS components.     

带二次流的多喷管超声速引射器性能实验研究

 为研究多喷管超声速引射器在有二次流情况下的性能，采用模拟器产生给定总温和总压的模拟二次流，在多喷管超声速引射器实验台上进行了一系列实验。重点考察了多喷管引射器的性能以及一次流总压和喷管安装构型对其性能的影响。实验结果表明：多喷管超声速引射器可保证二次流在设计工况下正常工作；二次流的加入大大减小了一次流的总压损失；较低的一次流总压具有更好的压力匹配性能，但引射增压能力也有所降低；合理的喷管安装构型可同时提高引射增压能力和压力匹配能力。提出了将二次流作为“助推器”，以帮助多喷管引射器在较低工况下实现启动的方案，在不增加系统复杂度的前提下提高了引射器的压力匹配能力。     

Research on WDM optical fiber transmission system based on fiber Raman amplifier

After wavelength division multiplexing (WDM) optical fiber transmission system based on fiber Raman amplifier (FRA) is investigated in detail, the influence of the collocation of dispersion compensation fiber (DCF), the dispersion coefficient, dispersion slope (DS), effective core area, nonlinear index, length of FRA, launch power and the bandwidth of Bessel filter on bit error rate (BER) is deduced. The influence of Rayleigh backscattering noise on optical signal noise ratio (OSNR) is also investigated, which affects the performance of long haul transmission badly. The result indicates that the broadband long haul transmission can be realized through the reasonable design of the fiber. The result is useful to the optimal design of the WDM optical fiber transmission system based on FRA.     

含水天然气喷射装置性能的数值模拟

本文针对天然气喷射装置在低压气带水情况下的运行特性进行了数值模拟,获得了超声速喷射装置在气液两相运行时装置的性能变化规律。计算结果表明:低压气流量随着水滴质量流量的增加而减小,引射比随着水滴质量流量的增大而减小;低压气流量随着水滴直径的增加而逐渐减小,但当水滴直径大于20μm时,低压气流量基本保持不变,引射比变化规律与低压气流量的变化规律基本一致。本文工作对天然气引射装置的设计和实际运行具有重要指导意义。