新型液体火箭发动机燃烧不稳定性研究

应用CFD方法对新型液体火箭发动机燃烧过程进行全尺寸数值模拟。首次有针对性地系统得出了混合比、液氧喷雾初始尺寸分布、缩进区液氧蒸发质量对氢氧火箭发动机燃烧振荡的影响规律,评估了1轮毂3径向喷嘴隔板抑制燃烧振荡的效果,并对氢氧、液氧/甲烷两种火箭发动机的燃烧不稳定性特征进行了对比分析。结果表明:存在某一特定的混合比、喷雾液滴直径、缩进区液氧蒸发质量敏感区间,易导致不稳定燃烧;喷嘴轮毂隔板可很好地抑制燃烧振荡;氢氧、液氧/甲烷燃烧分别以高频和低频压力振荡为主。     

热声发动机系统稳定性分析

热声发动机系统的自激振荡起振过程是在远离平衡态条件下发生的自组织过程,是决定热声发动机能够正常运行的关键过程。本文根据非平衡态热力学,针对起振过程开展热声系统热力学稳定性研究。将Glansdorff-Prigogine稳定性判据引入到热声系统稳定性分析中,借助CFD软件,分析了两种定态的稳定性,两种定态分别对应了温度梯度小于和大于临界温度梯度的情况。验证了非平衡态热力学稳定性分析在热声发动机自激振荡起振现象研究中的可行性。     

低功率氩电弧加热发动机的数值模拟

采用可求解可压缩流动与传热的全速度SIMPLE算法,对低功率氩电弧加热发动机内部的传热与流动进行了数值模拟,获得了电弧加热发动机内的温度、速度、马赫数及流线分布。计算结果表明:电弧加热发动机内最高温度出现在阴极下游附近中心轴线处,这是因为电弧在阴极表面收缩形成阴极弧点,从而焦耳热成为该高温区的主要加热机制;沿着发动机中心轴线,气体温度和速度开始时随着距阴极距离的增加而迅速增加,然后在等离子体流向喷管出口的过程中,气体温度和速度逐渐下降。此外还详细考察了弧电流变化对电弧加热发动机内部传热与流动特性的影响,计算获得的发动机流量和比冲与实验结果基本一致。     

多段式回热器的斯特林热声发动机CFD仿真

热声回热器的温度梯度使得轴向气体存在不同粘性,因此单一水力直径的丝网会引起回热器的直流损失。为了减小该损失,文中提出了多段式回热器结构,建立了适用于大振幅下斯特林热声发动机的三维CFD计算模型。计算结果验证了多段式回热器能有效提高热声发动机的整机性能。该研究有助于增加对回热器的进一步认识和理解。     

斯特林热机演示教具

介绍了日本宇宙航空研究开发机构设计制作的自由活塞斯特林发动机的演示教具,描述了演示教具的结构设计,分析了工作原理.     

光驱动光效纳米发动机

2010年7月4日加州大学伯克利分校的五名物理学家（Ming Liu, Thomas Zentgraf, Yongmin Liu,Guy Bartal,Xiang Zhang）在《自然》杂志纳米科技分册上发表题为《光驱动电浆子马达》（ Light-driven nanoscale plasmonic motors）论文．在论文中该小组称，这种用光直接驱动的马达可以带动比它大400倍的圆盘．     

一道习题引发的思考

由段超英、牛金生主编、高等教育出版社出版的五年制高等职业教育通用教材《技术物理》上册65页有一道习题：“一辆质量为2000kg的汽车，发动机的额定功率为80kW，它在平直公路上行驶时所受的阻力恒为所受重力的0．2倍．汽车由静止开始以2m／s^2的加速度作匀加速运动，     

湍流脉动对发动机尾喷焰红外信号的影响

本文用简化的概率密度函数模拟温度的脉动,分析了轴对称火箭发动机尾喷焰湍流脉动对时均辐射信号的影响。分析结果表明,在不同的探测波长上,湍流脉动引起的时均辐射信号变化不同;由于光谱吸收系数总体上随温度的升高而降低,且降低的速率比Planck函数随温度的升高的速率大,从而导致随湍流温度脉动强度的升高尾喷焰时均辐射信号在不同波长处有不同程度的降低。     

ACMS客户化编程技术在发动机故障诊断上的应用

发动机系统由于其内部结构复杂,工作环境恶劣,极易发生故障,而发动机在设计之初又无法实现对所有故障的准确探测和隔离。为了解决飞机投入运营后对发动机复杂故障的探测问题,本文以B737-700飞机的液压机械组件故障探测为例,提出利用机载的ACMS客户化编程技术,通过自定义相应的故障诊断报文来提高发动机的健康监控水平。实践证明,客户化ACMS编程技术能够极大地提高航空公司对发动机以及飞机的故障诊断水平,方便航空公司日常的运营和维护工作,最终提高飞机的利用率。     

基于发动机模型的无人机燃油估计算法的设计

针对某型无人机油量传感器容易受到任务设备的无线电信号干扰或出现机械卡死,导致测量失准的问题,对发动机油耗进行建模辨识,提出一种燃油估计算法并在无人机监控软件中对此算法进行编程实现。通过飞行试验对实际油耗和估算油耗进行对比验证,结果表明此燃油估计算法可以作为飞机实际油耗的准确参考,能够作为传感器的有效备份。