水下爆炸气泡融合动态特性研究

在自然界中,气泡融合是一种重要的物理现象.基于势流理论,采用边界积分法,对水下爆炸气泡融合进行数值模拟研究.依据已有的数值研究成果和实验数据,建立气泡融合三维动力学数值模型,数值模拟结果与实验值吻合良好.应用该文开发的三维计算程序,分析距离、水深等特征参数对气泡融合动态特性的影响,得到了一些规律性的曲线和结论,旨在为水下爆炸气泡融合机理和动态特性研究提供理论参考.     

自由场水中爆炸气泡的物理特性

将水中爆炸气泡运动阶段周围流场假设为无粘、无旋、不可压缩的理想流体，运用边界元法模拟自由场中气泡的运动，在气泡运动模拟过程中引入数值光顺技术及弹性网格技术，避免因网格扭曲而导致的数值发散，并开发计算程序。计算值与实验值吻合良好，误差小于10%。从自由场水中爆炸气泡的基本现象入手，基于本文中开发的程序系统地研究了自由场中气泡的动力学特性。对流场中不同方位的压力进行分析，得出气泡中心的迁移方向及射流的攻击方向压力载荷比其他方向均大，说明气泡射流的攻击方向压力载荷最大，对水中结构造成严重毁伤，表明了气泡载荷的不对称性。计算了流场中不同位置的速度变化曲线，结果表明随着距气泡中心距离的增大，气泡运动引起的滞后流的速度迅速减小，且随着气泡的膨胀和坍塌，滞后流的方向逆转，总结了滞后流的衰减及变化规律。     

Fusion dynamics of underwater explosion bubbles

Fusion of bubbles is a common and significant phenomenon in the nature. In this work, the potential flow theory and the boundary integral method are employed to simulate the fusion of underwater explosion bubbles. Based on the numerical and experimental results in the literature, a three-dimensional model of bubble fusion is established. A good agreement is shown between the numerical results and experimental data. Influences of characteristic parameters such as distance and depth are specifically investigated by using the developed three-dimensional program, resulting in favorable curves and conclusions. This work provides references for the relevant research on fusion mechanics and dynamic characteristics of bubbles.     

船体与设备一体化抗冲击分析

从主从系统耦合振动理论出发，基于数值实验手段，分别以船用增压锅炉、齿轮箱为研究对象，设计多种冲击输入对非一体化与一体化抗冲击分析例证进行数值计算，并将计算结果进行对比。研究结果表明，非一体化抗冲击分析方法割裂了设备与船体结构之间的耦合效应，不能精确再现船用设备实船冲击环境，中远场水下爆炸时非一体化抗冲击分析得到的设备响应结果偏大，中近场时结果偏小。建议中近场水下爆炸时肋位跨度较大的船用大型设备抗冲击性能分析采用船体与设备一体化抗冲击分析方法，若条件所限尚无法进行一体化分析，则应对非一体化抗冲击分析结果进行修正。     

基于船体与设备一体化的设备抗冲击阈值

为了确定设备抗冲击阈值，基于主从系统耦合振动理论，以船用增压锅炉、齿轮箱为研究对象，将船体与设备的一体化抗冲击数值实验的数值统计特征进行分析。通过大量算例结果分析，提出将冲击作用下设备应力响应标准差作为设备失效判据，并给出了设备冲击作用下应力响应标准差最大值计算经验公式。     

压气机进气通道喷水冷却的理论研究

1引言在压气机进气通道喷入适量的水，利用水的汽化吸收空气显热，既可以降低压气机进口空气温度，又可以增加系统工质流量，从而增加效率和输出，是改善燃气轮机循环性能的有效途径。美国佛罗伦萨州的Atlas联合循环电厂是提供峰值动力的电厂，1989年，该电厂利用压气机进气通道喷水的方法来补偿夏季由于高温而造成的动力不足，收到明显效益：7－9月份功率输出平均增大9．6％，一年即可收回设备投资[1]。目前我国哈尔滨703研究所正对此进行试验研究，并将用于实际发电系统。在压气机通道喷水过程中，喷水量的多少是首先应该解决的问题，喷…     

部分回热回注蒸汽燃气轮机循环的研究

1前言自从美国国际动力技术公司的程大献先生于1976—1981年间提出“双工质平行一复合循环热机”发明专利后，这种回注蒸汽燃气轮机（STIG）循环已在数个国家的多种型号的燃气轮机装置上得到应用，并取得实效。众所周知，回热燃气轮机具有较高热效率，而STIG循环具有高比?..     

联合循环、STIG循环、HAT循环及其相关循环的热力性能比较

1引言本文分析并比较了燃气一蒸汽联合循环（CC）（图川山、注蒸汽燃气轮机（STIG）循环z图2）l’］、湿空气透平（HAT）循环（图3）［’1及采用中冷或再热手段后相应循环的性能．为了不使系统过于复杂，只采用一级中冷、一级再热，中冷器和再燃室的位置与通常的设计相同。中冷器所用冷却水来自环境，吸收热量后又回到环境。选用余热锅炉型CC，HAT循环选用文献［3］提供的结构。2计算结果及分析计算条件：（a）环境温度20”C，压力0．101325MPa，湿度sg／bgDA；（b）压气机绝热效率0．88，燃气透平相对内效率0．9，蒸汽透平相对内效…