环形射流形成及侵彻的数值方法研究

运用带有MOCL分界面跟踪算法的二维多流体欧拉程序和解析解相耦合的算法数值模拟了环形射流的形成及其对靶板的侵彻。实际应用表明,此方法计算结果准确可靠,经济省时,对聚能装药的优化设计具有较高的效费比。     

合成射流用于提高微型飞行器翼型气动特性的研究

合成射流激励器可微型化,能够在流场局部实施细致的流动控制.提出将合成射流技术用于NACA0012翼型绕流的主动流动控制,在SIAMM400低速低湍流风洞中对该翼型绕流流场进行烟线显示实验、PIV测量实验及翼型表面压力测量实验,并与数值模拟结果相比较.结果表明：（1） 在来流雷诺数为18 000,翼型攻角小于15°时,合成射流能有效减小翼型表面附近的分离区大小;（2） 在翼型攻角 0°~ 15°范围内,不同攻角下需要调节最佳射流激励频率.如攻角为2.5°时,合适的激励器频率为1 300 Hz;攻角5°时,400 Hz和1 300 Hz比较适合;而攻角大于等于7.5°时,共振频率960 Hz更为合适;（3） 在来流雷诺数为140 000,攻角小于等于15°时,合成射流减小了翼型上表面射流出口附近的压力值,从而使上下表面压力差增大约5%,提高了升力.     

基于数值模拟的高压磨料射流喷嘴流场分析及结构优化

为得到高压磨料射流喷嘴内部水流和磨料颗粒运动分布的最佳特性,本文基于二相流理论,利用数值模拟方法研究了高压喷嘴内部混合水相的速度及湍流强度分布,重点分析了磨料入口位置对喷嘴出口处磨料颗粒收束性及喷嘴内壁面磨损状况的影响,并提出了减轻壁面磨损的改进措施。结果表明,距喷嘴中心轴线距离越远,喷嘴内部混合水相的湍流强度越低,但由于磨料入口处存在旋涡,混合水相速度则随之先降低后升高。随着磨料入口位置越靠近高压水入口,出口处磨料的收束性呈现先变好后变差的趋势,磨料颗粒则会大量聚集于磨料入口与上壁面交界处,造成喷嘴内壁磨损,此时可通过在后壁面和上下壁面使用圆角过渡来改善射流流向,进而减少聚集处磨料颗粒的体积分数。     

基于MATLAB图像处理的大缸径定容弹中甲烷/空气射流火焰传播特性

在带有预燃室的大缸径定容燃烧系统中进行甲烷/空气射流引燃主燃室内预混气体的实验研究.基于MATLAB软件平台编写火焰图像批处理算法,并通过该算法进行图像预处理进而获取特征参数;通过分析瞬时压力曲线以及高速摄影仪拍摄的火焰传播图像,研究甲烷/空气预混射流火焰的传播特性以及初始压力和过量空气系数等初始条件对射流火焰发展过程及火焰传播速度的影响.研究结果表明:位于预燃室中的火花塞偏置会造成主燃室内的引燃射流火焰的不均衡发展,且这种不均衡性在过量空气系数越小时愈发严重;射流火焰传播速率随初始压力和过量空气系数的增大而减小,并且当过量空气系数较小(λ=0.8)时,射流火焰对背压的变化较为敏感.     

垂直射流沿恒温热平面的热量传输和速度分布

研究了二维冷液体射流垂直冲击一个恒温热平面时，射流沿平面的热量传输和速度分布．通过对Ｃｒｏｃｃｏ变换加以推广，求得了问题的相似解，揭示了速度梯度，温度分布和剪切力之间的关系．     

基于压气机三维彻体力模型的叶尖射流扩稳方法

为了分析转子叶尖射流对多级轴流压气机的扩稳作用，发展了轴流式压气机三维黏性彻体力模型，通过对ANSYS CFX 软件的二次开发，求解带动量源项和能量源项的N-S（Navier-Stokes）方程，实现了无叶片条件下的压气机全通道数值模拟。基于模型计算的Stage 35单级压气机压比特性与实验数据误差不大于0.8%，判断的失稳点流量比实验值大1.2%，对端壁边界层流动能够准确模拟。基于模型计算了无射流和有射流条件下的多级压气机特性和失稳边界，并分析了叶尖射流扩稳机理。结果表明，模型能够模拟叶尖射流对多级压气机的扩稳作用，在100%设计转速下，4.6%的设计点流量的射流流量带来了7.06%的稳定裕度增加，射流能够消除叶尖区域的堵塞流动，从而扩大了压气机的稳定工作裕度。     

一种新型消力池布置形式——多股水平淹没射流

在对消能机理较深认识基础上提出了一种既有高消能率，又能明显减小消力池底板冲击压力及临底流速的新型消力池布置形式，它明显不同于底流消能．这种新的布置形式有较高消能率的原因是人为制造了更多的剪切消能区；能明显减小消力池底板冲击压力及临底流速的原因是在合理的体形下，能保证入池水流以近似水平的方向，以射流的形式在消力池内运动，避免了高速水流直接冲刷消力池底板．通过大量的模型试验研究后发现，水平方向窄而垂直方向厚的入射水流适应水位变化的稳定性较好，能始终保持水平淹没射流状态，宽而扁的水舌适应水位变化的稳定性较差，容易随下游水位的升高或降低而潜底或上漂．采用数值模拟的方法对这种新型消力池的水力特性进行了较为深入的研究，消力池水面线、临底流速以及底板压力等的计算结果与试验结果符合较好，结合模型试验及数值模拟，对这种消力池的流态进行了较为详细的分析研究，得到了不同情况下比较详细的流场特性，与实验现象极为吻合．     

利用触觉技术实现盲人在线阅读

本文介绍了利用射流技术将图形文字转换成触觉感应信号的技术,使盲人通过触觉阅读电脑中数字化的文章和书籍,为盲人上网提供了条件。本文已经进行了初期的实验,并取得了很好的结果。     

湍流浸没射流反应区结构的数值计算

介绍HC1气体以湍流浸没喷入NH_3水溶液容器内而发生化学反应的反应区结构的数值计算。通过化学平衡的计算,求得以混合分数为基础的状态关系;采用局部均相流动模型(LHF)、κ-ε-g湍流模型、截尾正态分布模型和法夫雷(Favre)均化的榆运方程组,得到反应区内空隙率、温度、气体穿透距离和各组分的浓度等参数值。