大攻角下环形压气机叶栅内三维分离流动特性的研究

本文结合七孔气动探针、表面油流及激光片光层流场可视化等实验结果,研究了低马赫数、低雷诺数条件下环形压气机静叶栅内的三维流场,着重研究了大攻角下分离流场的特性,从而对正攻角条件下的流场特点,特别是分离流动的发生、发展及特点有了直观和具体的认识,初步得出了三维分离流态,为创拟压气机内三维复杂流场物理模型提供了有价值的依据。     

定常吸气改善叶型气动性能的数值研究

提高叶型升力,扩大其稳定工作范围一直是叶轮机械领域关心的问题。本文针对采用定常吸气方法减缓低马赫数流动分离,改善叶型气动特性的问题,在NACA0015叶型上进行了多种工况的数值模拟。结果表明:在叶型头部吸力面分离点附近施加定常吸气,可以提高叶型升力,降低阻力,推迟失速2°左右。存在着最佳的定常吸气动量范围和吸气位置,使得其改善叶型性能的效果最大。文中还给出了定常吸气动量和施加位置等参数对叶型气动性能的一些影响规律。     

二维气动探针非定常流测量中动态效应的数值研究

本文采用数值方法模拟了一个三孔探头周围与测压孔内的二维可压缩非定常流场,研究了动态效应对探头绕流和测孔压力的影响,以及相应的测量误差。结果显示,当流场高频振荡时（如： ２０００ Ｈｚ）,其有效测量范围内的速度误差为 ２～４％,气流角误差约为 １０％之内。当流动接近失速时,该项误差迅速增大。文中还给出了高频振荡流中测压孔内外非定常与准定常流场分布之间的差异。     

振荡射流改善翼型气动性能的实验研究

本文针对采用振荡射流控制流动分离改善大攻角下翼型气动特性的问题,在NACA0015翼型上进行了多种工况的风洞实验。结果表明:在失速攻角附近,振荡射流抑制流动分离提高翼型升力系数的作用十分明显,可将翼型失速攻角推迟2°左右。存在最佳的振荡射流频率段、射流动量范围和射流位置,使得翼型性能的改善最大。实验还得到了振荡射流的频率、动量和施加位置等参数对翼型气动性能的影响规律。     

预热温度影响甲烷高温空气燃烧特性的数值分析

为了深入认识近年发展起来的一种新型燃烧技术－高温空气燃烧的机理和超低氮氧化物排放特性,本文将扩散燃烧模型、热力ＮＯ生成模拟与完全湍流Ｎ－Ｓ方程相结合,数值研究了甲烷高温燃烧的火焰特性、空气预热温度对燃烧特性和ＮＯ排放浓度的影响规律。研究结果与实验数据符合良好,为在我国发展这项技术提供了依据。     

蜂巢蓄热体换热性能的实验研究

实验研究了高温空气燃烧系统使用的蜂巢蓄热体热回收率、最佳换向时间、流动阻力等性能参数及其随几何尺寸的变化规律;提出供风效率的概念,表征流经蓄热体的实际供风量与总供风量的差别,并对热回收率进行了修正。本试验为蓄热体应用与设计提供了依据。     

粘性振荡管流的研究

本文应用振荡流体力学的基本原理,给出了求解粘性振荡管流流场的方法,包括变截面管粘性振荡流场解法和弹性管振荡流场的变分解法。该研究对于工程上的振荡管流以及生物振荡管流将有一定的理论意义与应用前景。     

颗粒相流动边界条件对其浓度分布的影响机制

运用描述颗粒相内部作用力的离散介质动力理论和“双流体”欧拉方法对循环流化床中的稠密气固两相流动进行了数值模拟,并专门研究了颗粒边界条件对其在近壁区浓度分布的影响,探讨了产生畸变的机制,比较和检验了相关的理论模型。研究表明,近壁区颗粒轴向速度梯度大小,和在那里局部加密的计算网格,对颗粒浓度的径向分布有强烈的影响,导致浓度分布畸变的原因是不合理的边界条件过高估计了当地颗粒的脉动强度,提出选择边界条件的原则是允许颗粒在壁面上有一定程度的滑移。     

DLN燃烧室的燃料-空气预混均匀性研究

参照国产燃机DLN燃烧室的燃料-空气预混机构,模化设计了相应的试验装置,并在冷态条件下,测量了燃料-空气的预混预均匀性,发现无论在径向还是周向的燃料分空间布都极不均匀,这对控制燃烧时的NOx排放显然是十分不利的。为此,本文进一步分析了影响预混均匀性的各种因素,指出该燃烧室的预混不均的主要原因是燃料-空气射流动量比偏小,预混长度短和燃料径向喷射不匀,并通过实验验证了上述分析,提出了改进的措施和方向。     

甲烷预混燃烧火焰的详细数值模拟

将六步简化甲烷燃烧反应模型与层流Ｎ－Ｓ方程相结合，数值模拟了定常与非定常的甲烷预混燃烧火焰．得到了速度、温度和包括ＣＯ和ＮＯ在内的十种组份的浓度分布；预测了进气流量脉动时的燃烧流场特性．该模型及其计算软件可较推确地模拟化学反应动力学起主导作用的甲烷预混燃烧现象，为研究燃烧过程特性，发展高效低污染燃烧技术与设备提供了有力的数值研究工具．