导弹多喷口侧向喷流流动数值模拟

针对典型导弹外形,通过求解三维Navier-Stoke方程开展了多喷口喷流与超声速来流的复杂干扰流动数值模拟,研究了来流马赫数、来流攻角、喷口数量及位置、喷流压力比对流场结构和弹体表面流动的影响.结果表明,相邻喷口间会产生明显的干扰,来流马赫数、攻角、喷口数量及位置和喷流压力都会对喷流与主流之间的干扰以及导弹表面流动产生明显影响,且在沿流向布置的多喷口中,最上游喷口决定了喷口前的流场结构.     

应用保角变换法的亚音速矩形湍流射流理论研究

为求解亚音速矩形湍流射流的速度场结构,采用复变函数中的保角变换法将圆形喷口平面转化为矩形喷口平面;进而将已有的关于轴对称喷口射流流场的相关理论拓展到矩形喷口射流研究中,避免了在数值模拟中引入辅助方程、离散化、设置边界条件来求解三维N-S方程。通过该方法得到了矩形喷口宽高比AR分别为2、4、8时对射流结构的定量影响;求出了喷口尺寸为1×5mm2、喷口马赫数Ma=0.3时,喷口对称中心的宽、窄对称面内的速度云图。结果表明:宽高比AR越大,射流核心段长度越长,轴向衰减越慢;喷口面积为10cm2、20cm2时,加大宽高比可以缩短核心段长度且可加快轴向速度衰减,在射流宽、窄对称面都存在射流核心区与衰减区。首次提出速度分布的"马鞍面"主要集中在射流核心段内。通过与现有实验研究结果对比发现:核心段长度误差最小达到30%;轴向速度分布与实验结果吻合度也很高,误差在5%以内。因此,本文理论研究的正确性得到验证。本文所得结论可为进一步研究亚音速矩形射流结构与矩形喷口参数优化设计提供参考。     

X型簧片哨超声乳化强化器简介

X型簧片哨超声乳化强化器是根据对簧片哨工作特性的研究并结合工业应用的实际要求而定型设计的,它除具有结构简单、工作牢靠、成本低等簧片哨一般优点外,其最大特点在于采用适当低弯曲刚度的簧片,因而能在宽喷口厚度(可达2mm)、宽工作压力范围(4-8kg/cm~2)下稳定工作并获取高声强和强空化场,     

侧向多喷口干扰复杂流动数值模拟研究

采用具有高分辨率的NND格式,通过数值求解N-S方程对典型外形多喷口侧向喷流复杂干扰流动进行了数值模拟. 为了提高计算效率,采用了LU-SGS隐式算法. 采用分块对接网格技术,生成高质量的贴体计算网格,精确模拟喷口截面. 对比分析了不同计算格式、限制器形式、网格拓扑及流动形态(层流与湍流)对喷流干扰流场结构和压力分布特性的影响,研究和分析了喷口附近流场的涡系结构、波系结构和喷流干扰引起的气动力特性. 在上述研究的基础上,针对典型飞行器外形的侧向喷流干扰特性进行了详细的数值模拟,得到了喷口参数(喷口位置、数目等)及来流条件对喷流干扰流场结构、气动力特性的影响规律,并对其流动机理进行了相应的分析. 研究表明,发展的针对多喷口侧喷干扰的数值计算方法是成功的,可以应用于飞行器侧向喷流干扰的流场结构分析及气动力特性数值预测.      

高速液体射流流动特性的实验测试方法

基于RLPG高压喷射环境建立了射流流动特性的实验测定系统和分析方法．利用这种方法测出高压下喷口的流量系数,得到射流头部贯穿速度及射流核形态．     

多喷口高效能厚翼的研究

提出了以下高效能翼型的思想：用多喷口小速度切向吹气控制厚翼上的流动分离,使流动接近于理想流状况,以产生大升力,小阻力;因多喷口小速度吹气耗能小,故翼型的有效升阻比可以很大．基于雷诺平均N－S方程进行了数值模拟实验．主要结果表明：对于厚度为0.4的儒氏翼型,在升力系数高达3．5时,有效升阻比可达约50（单喷口吹气约为23）;对于厚度为0．4的"升力体"翼型,在升力系数达2．2时,有效升阻比可达40（喷口吹气约为10）．     

两相湍射流喷口附近湍流度影响因素研究

本文采用PDPA设备测量了不同材料(玻璃微珠和铜粉)、不同粒径(250μm和75μm)颗粒存在的条件下,两相圆湍射流中气相湍流度的分布.给出了喷口附近两相流中气相湍流度变化的规律.测量结果表明在喷口附近区域,速度梯度的变化是影响气相湍流度变化的主要因素.     

激波矢量喷管二次流喷口形态影响研究

基于CFD数值模拟技术,考虑变比热容及温度对传热系数、黏性系数的影响,研究了不同二次流喷口几何构型(矩形及圆孔)在不同落压比、二次流压比等工况下,对激波矢量喷管内的三维流动特性及推力矢量性能的影响。研究表明:随着二次流压比增加,诱导激波角度增加,当诱导激波与上壁面相交时,推力矢量性能恶化;对于矩形喷口无量纲展向长度l1.0时,喷口前分离涡演变为马蹄涡,并在喷口下游诱导尾涡,SPR0.6时随喷口无量纲展向长度增大,推力矢量角度增加;对与多孔喷射模型,在压力缓解机理下,不同圆喷孔数量时,下壁面压力分布及壁面极限流线分布存在差异,然而圆喷孔数量对推力矢量角及推力系数的影响仍待进一步探明。     

燃煤锅炉微油点火燃烧器的数值计算分析

结合煤粉锅炉微油点火燃烧器的结构特点,用数值仿真软件对圆形截面燃烧器的内部燃烧特性进行了三维流动数值模拟,计算了从燃烧器入口到炉膛的燃烧特性.分析了一次、二次燃烧室两个方向上的温度、速度分布.模拟结果表明.燃烧器一次风速度的提高对煤粉气流的着火不利,太低又会引起堵粉,同时使一次燃烧室结焦的可能性增大;微油点火燃烧器在喷口处形成了风包火的着火工况,降低了燃烧器喷口边缘温度,改善了燃烧器的工作环境.     

底排装置非定常环状伴随射流的特性分析

为了研究环形喷口底排弹出膛口时的尾部二次燃烧特性和环状伴随射流流动特性,针对底排燃烧室在瞬态泄压条件下的强非稳态扰动过程,建立了环状喷口射流与超声速来流相互作用的二维轴对称化学非平衡流模型,数值研究环形喷口底排装置的非定常伴随射流燃烧流动演化特性。计算结果表明:环形喷口射流在泄压初期挤压形成高度欠膨胀的中心射流,随着喷口压力降低,逐渐转变为亚音速环状射流。泄压中期,燃烧反应强度由射流边缘向中心轴线方向逐渐加剧,在气体回流作用下,尾部流场温度快速升高。在泄压过程中,不同初始压力下的底部压力和轴线温度变化趋于一致。随着燃烧室内初始压力增大,底压系数峰值增加,降压时间延长。1.5 ms后,初始压力对尾部流场无明显影响。