进口受控非定常来流同振荡叶栅相互作用的Euler方程数值解

将 Dcnton 的四角点有限面积格式用于求解变换坐标系下的非定常 Euler 方程组,在振荡叶片附近局部子域构造了一种按等差级数分布的动态网格,从而节省了计算时间,对于本方法的正确性进行了初步检验并与相应的实验进行了对比,在进口总压简谐振荡的束流条件下,计算了零安装角平板叶栅和53°安装角双凸叶栅扭转振荡的非定常流场,结果表明,进口受控扰动同振荡叶栅之间的相互作用在有压力梯度的情况下可以定性地改变叶栅的气动阻尼。     

非定常可压缩紊流边界层流场的计算

本文通过引入非定常流函数,在Levy—Lees坐标下导出了非定常可压边界层的动量方程,并以Box格式将它离散并求解。而非定常能量方程则在物理坐标网格点上直接进行离散,其解法较为简便。采用本文方法首先计算了一个实际的低速非定常紊流边界层;并分别与实验结果及前人的计算进行了对比。本文的计算预示了较大的速度振幅过冲量。在可压流范围内。本文计算了零攻角平板叶栅、零攻角和5°正攻角双凸叶栅三种情况在进口来流简谐扰动条件下的非定常紊流边界层。计算结果表明,递压梯度下的平均速度剖面中出现涡量向壁面的迁移现象。     

轴流压气机叶片堵塞颤振的数值预测

在多级轴流压气机的实际运行中,中间级和后面级叶片所发生的低负攻角堵塞颤振主要是弯曲振型。但现有文献只研究了扭转振型的叶片堵塞颤振。本文采用前一阶段发展的有限差分方法,预测到在高亚音进口Mach数、低负攻角条件下,跨音振荡叶栅弯曲振型堵塞颤振的发作。此外,还研究了一些几何参数及气动参数对于跨音叶栅弯曲振荡稳定性的影响。初步数值结果表明,激波的存在对跨音叶栅气动弹性稳定性的影响是显著的。     

全景三维轮廓检测技术研究

针对360°全景三维轮廓检测的特点,本文应用投影单线法代替投影栅线或投影网格法,对一石膏头像的360°全景三维轮廓进行了检测研究．文中给出了部分实验结果,讨论了测试灵敏度和精度.     

细长体背风面横向非对称分离的研究

用数值模拟方法研究了超声速情况下，无限长细长体背风面的涡结构。数值模拟的出发方程和计算格式分别为全Ｎ－Ｓ方程和二阶空间精度的ＴＶＤ格式。数值结果给出了圆锥、半球柱体和椭圆锥在不同攻角下的流场结果。结果表明圆锥在攻角α＝１５°，２０°和２５°时背风面呈现明显的稳定非对称横向分离，而半球柱体和椭圆锥在３２．５°和２５°时背风面均未出现非对称的横向分离结构。     

超跨声速扩压叶栅未启动堵塞工况计算

本文研究了超跨声速叶栅未启动堵塞工况的运行攻角.在下游节流和轴向密流比变化时,也能算出有用的结果,并获得相应的其他叶栅性能,如总压损失系数、压比、气流折转角等.同国外已有工作比较,本文方法可以考虑更多的变化条件.计算结果的比较说明本方法是可信的.由于方法比较简单,可用来分析叶栅性能,分析叶栅的几何参数和动力参数变化时叶栅性能的变化.     

俯抑振荡三角翼前缘涡破碎的流动显示

前缘后掠角为６５°和７０°的两个平板三角翼作俯仰振荡运动１，前缘涡破碎的流动显示实验研究在南京航空航天大学１米低速风洞中进行。俯仰振荡运动的攻角范围为０°－６０°，折合频率为０．０３和０．０６。采用四氯化钛发烟技术显示前缘涡核轨迹及涡破碎位置。     

类升力体外形高超声速粘性绕流拓扑结构分析

采用交替方向隐式分解的隐式NND格式求解全N-S方程模拟“类升力体”外形在高超声速下的大攻角流动,给出了“类升力体”外形表面极限流线随攻角变化的拓扑结构及40°攻角下垂直于体轴的横截面流线拓扑结构。结果表明:类升力体外形三维流场结构十分复杂,攻角从0°～40°变化时,背风面表面极限流线依次由不分离、开式分离向起始于鞍、结点组合的高阶奇点的分离方式转化,翼面横向分离亦随攻角增大而增大;垂直于体轴的横截面流动拓扑结构与文献[2]给出的理论分析一致。     

后掠激波诱导分离特性的马赫数影响

利用壁面压力测量和表面油流显示技术对后掠压缩角产生的激波与湍流边界层干扰进行了实验研究。主要研究了来流马赫数对干扰分离特性和起始分离条件的影响，实验的马赫数为１．７９，２．０４和２．５０，相应的雷诺数为２．４２—２．４７×１０￣７／ｍ．实验模型共１５个，其后掠角变化范围是０°—６０°，流向压缩角变化范围是１０°—３０°，实验结果表明，与二维干扰不同，对于大后掠角的三维干扰来说，分离线上的压比和起始分离时的无粘激波压比近似相等，且是一个与马赫数无关的常数。     

平面叶栅气动试验研究进展与展望

平面叶栅气动试验传统上是验证压气机、涡轮的基元性能的主要手段, 近年来国内外研究人员利用平面叶栅开展了大量的流动测量试验, 以揭示叶栅内部复杂流动现象的本质和规律、探索减小叶栅内流动损失的方法. 本文从试验装置、测试技术和研究内容三个方面, 综述了近年来平面叶栅气动试验研究的进展情况. 首先介绍了平面叶栅试验装置的发展及提高平面叶栅试验段流场品质的措施; 其次介绍了叶栅气动试验采用的部分流场测试技术, 包括叶片表面压力场、叶片表面温度场、内流速度场及流场可视化等测试技术, 分析了这些测试技术的进展和存在的问题; 然后梳理了近年来平面叶栅试验研究的相关科学问题及进展, 包括跨音速叶栅中的激波研究, 叶顶间隙泄漏流动研究, 叶型优化研究, 多尺度非定常旋涡结构研究, 振动环境下叶栅流场研究等; 最后对平面叶栅气动试验研究方向进行了展望. 通过了解叶栅内复杂流动现象及本质, 为进一步探索和提高压气机、涡轮的气动性能提供技术支撑.      

单个与组合预制槽金属圆柱管能量吸收能力的试验研究

对６种规格的沿母线预制槽的低碳钢、不锈钢、铜圆柱管的２４个试件,在刚性锥头平台上（半锥角分别为 ４５°、 ２１．８°）进行了轴压下的试验;并对四种规格的低碳钢、不锈钢（每种规格材料由５个圆柱管组合）试件在半锥角为４５°刚性锥头平台上进行了组合试验,找出了各种试件的变形模态,并通过载荷－位移曲线分析了金属圆柱管能量吸收的全过程．     

曲线叶栅的绕流问题

关于一般叶栅的繞流問題,現有的許多解法,如格利克(Garrick,J.E.)、馬特波尔(Murterperl,W.)和波略霍夫()等法,都以直綫叶柵的繞流問題为基礎。这些方法有个共同缺点,就是当叶片弯度較大时,計算甚繁而不准确。針对这个缺点,本文給出一系列曲綫叶棚的准确解,所用的保角变換和一般直线叶柵的保角变换一样簡單,可用來代替上述各法中的直綫叶栅部分,使它們适合于弯度較大的叶片;因为变換簡單,同时又有四个参数,故可用來調整叶棚的稠度、柵角以及叶片的進出口角度。本方法可用來計算叶柵中叶片的相互位置和形狀,尤其是弯度对于叶栅性能的影响,同时这些准确解可用來鑑定渦旋分佈法所給曲线叶棚近似解的准确度。我們应当指出:本方法所給的曲緣叶柵当稠度較大时,棚角有一定限度     

薄壁金属圆管在钝圆锥头弹体正冲击及斜冲击下破裂的实验研究

对薄壁软钢圆管在 90°圆锥头子弹正冲击和斜冲击下的破裂进行了实验研究 .测量了子弹以不同冲击角冲击时 ,圆管产生穿透性破裂的最小速度 (临界破裂速度 ) ,找出管壁在不同冲击角下局部破裂的模式 .在子弹以临界破裂速度正冲击下 ,靶壁逐渐覆盖整个弹头 ,管壁的最后破裂是剪切型的 ;当斜冲击角为 30°时 ,子弹的尖端会刺透靶壁 ,在这些斜冲击角下 ,子弹的临界破裂动能仅仅是正冲击下的 4 5% .     

快速求解叶栅流动的边界元方法

本文利用边界元方法，通过ｋｒｉｃｈｈｏｆｆ变换将描述叶栅流动的控制方程转换成线性方程。并将广义ｋ－Ｊ条件与边界积分方程联立求解，避免了非线性项和叶片出气角的迭代计算。完成了一种快速求解任意迥转面叶栅流场的计算程序，实用表明与其它数值方法及实验结果符合较好，具有快带、简明、实用的特点。     

冲击速度和磨粒粒度对FeCrAl/WC复合涂层冲蚀性能的影响

采用粉芯丝材作为原料,利用高速电弧喷涂技术制备了具有良好抗高温冲蚀磨损性能的FeCrAl/WC复合涂层;考察了650℃下冲击速度和磨粒粒度对复合涂层高温冲蚀磨损性能的影响.结果表明,复合涂层和20G锅炉钢的耐高温冲蚀磨损能力随着磨粒粒度的增加而有所提高;30°攻角下冲蚀率随磨粒粒度的变化速率比90°攻角下的小;同20G锅炉钢相比,复合涂层对速更加敏感,速度越低,FeCrAl/WC复合涂层的抗冲蚀磨损性能越好.     

气固耦合振动叶栅非定常流动分析研究

引入结构动力学方程建立了二维N-S/结构振动耦合方程组,采用双时间法建立了气固耦合方程组的非定常数值求解体系,研究了叶栅间的二维非定常粘性流动及叶栅振动特性。对两种叶型分别计算了不同折合振动频率下的流场,振动叶栅位移随时间变化的曲线表明,采用气固耦合得到的叶栅振动频率与非耦合自振频率相比均有所下降;振动位移-时间曲线在不同振动折合频率下有显著差别。在气固耦合情况下叶栅振动规律及其稳定性与非耦合情形差异较大,因此研究叶栅振动稳定性应当考虑气动/结构的耦合。     

热弹流润滑椭圆接触区内表面凹陷现象的研究

通过理论分析和光干涉实验 ,考察了纯滑动热弹流润滑椭圆接触区内当卷吸速度与接触椭圆短轴成 0°和 45°角时出现的油膜局部增厚现象 ,即固体表面在接触区出现凹陷的现象 .解释了玻璃盘 -钢滚子接触副表面凹陷的形成原因 ,揭示了凹陷的深度、位置和形状随卷吸速度及接触椭圆短轴夹角的变化规律 .     

复合材料单层的横向拉伸原地强度和0°/90°/O°叠层板张开型裂纹经典解的研究

本文:(1)用傅立叶变换和Copson的对偶积分方程法,求得了0°/90°/0°叠层板90°层内张开型裂纹问题的经典解;(2)应用所得解,对石墨/环氧叠层板中90°层的断裂特性和横向拉伸原地强度进行了定量研究。 结果表明,这类叠层板的应力强度因子不同于90°的单向层,它随0°层的厚度b、模量E_L或G_(LT)的增加而减小,也随90°层的厚度减小而减小,这就导致了叠层效应,并提高了90°层的横向原地强度。这里的理论计算与D.L.Flaggs的试验结果一致。     

任意回转面上,可压缩流动轴流式叶栅最佳壁面速度分布的计算方法

本文在边界层理论分析和叶栅损失计算的基础上,通过近代应用数学“最优控制论”的工具,首先提供了一个二元、不可压、稳定流动叶栅壁面最佳速度分布的理论计算方法。又通过一些转换的方法把它推广到了可压缩流动和任意回转面上。同时证明了二元不可压稳定流动叶栅壁面最佳速度分布经推广到可压缩流动任意回转面上去后,仍然是后者叶栅壁面的最佳速度分布。并且可以推广到二元扩压器,喷管以及轴对称细长旋成体表面最佳速度分布的计算。      

平面跨音速叶栅的正、反混合问题

本文在文献[1],[2]的基础上提出了跨音速平面叶栅的一种正、反混合问题并给出了求解方法。根据本方法编制的计算机程序既能用来分析已有跨音速平面叶栅的绕流流场,又能设计兼顾气动,强度等方面要求的叶栅型线,还可以局部修改叶栅型线。应用时灵活方便。文中以Hobson冲击式涡轮叶栅作为例子,考核了此种正、反混合问题的提法和求解方法。结果是满意的。