高速蒸汽与过冷水直接接触凝结局部换热特性研究

针对气液两相流喷射器内高速蒸汽与过冷水直接接触凝结过程,设计并搭建了使用矩形截面喷嘴及混合腔的可视化实验台,在蒸汽质量流率为200~600kg·m~(-2)·s~(-1)、入口过冷水质量流率为4~18t·m~(-2)·s~(-1)、入口过冷水温度为20~50℃的实验条件下,使用图像处理技术分析可视化图像,研究了气液界面的波动特性,建立了局部凝结换热系数的计算方法,并对界面波动与局部凝结换热系数的关系进行了研究。研究结果表明:实验中观察到的界面波是界面不稳定性的一种表现形式;界面波在传播过程中振幅逐渐增加,强度增大,平均振幅在0.12~0.38mm之间;局部凝结换热系数沿流动方向逐渐增大,其值在1.8~5.9 MW·m~(-2)·℃~(-1)之间;界面波振幅与局部凝结换热系数对比的结果表明,界面的波动对汽水直接接触凝结的换热过程具有强化作用。     

鱼雷发射过程控制序列的Petri网仿真分析

以某鱼雷发射过程的控制序列作为研究对象， 提出了在非完全离散系统基础上建立Petri网结构集的离散化方法；针对该鱼雷发射过程的控制序列建立了Petri网，得到了可达树形式的仿真运行结果，并对发射成功的随机性进行了探讨。本文还对Petri网在类似非完全离散系统中的应用作了分析和展望。     

某水下发射系统缩比模型样机的仿真设计

以某叶轮泵式发射系统的研制为背景，确定了该系统在水下发射过程中所遵循的主要相似准则。以以往在类似实物系统中所获得的典型的水下发射过程的主要参数作为可比拟的目标性能，按实际发射过程所需能量的十分之一，并在特定的约束条件下，借助于相似准则对缩比模型样机进行了仿真设计。仿真设计结果是理想的。     

弹性发射系统的动力学特性仿真分析

基于弹性发射系统力学模型，对以膨胀橡胶曲面的收缩释能过程为代表的系统弹性动力学特性进行了深入分析。采用逆解法解决了系统的弹性面-水流体耦合的动力学求解问题。利用某特种橡胶材料模量试验数据以及已知的有关参数值，通过动力学核模型的仿真得出以载体出管速度为代表的系统主要性能指标的估计。同时探讨了参数的变化对系统主要性能的影响程度。结果表明，弹性发射性能优良，是一种可开发研制的新型发射技术。     

矩形通道内蒸汽射流凝结换热面积的实验研究

针对超声速气液两相流升压装置内高速蒸汽射流凝结现象,在蒸汽质量流率为200~600kg·m-2·s-1、入口过冷水质量流率为4~18t·m-2·s-1、入口过冷水温度为20~50℃的条件下,使用矩形截面蒸汽喷嘴和混合腔进行了可视化实验研究;采用热平衡相变模型计算了蒸汽射流凝结的换热面积,给出了换热面积随汽水参数的变化规律,并建立了预测归一化换热面积的实验关联式。研究结果表明:蒸汽喷嘴截面形状对射流凝结流场结构影响不大,气液两相区是蒸汽凝结的主要区域,蒸汽在气液两相区内以小气泡的形式与过冷水完成能量交换,换热面积随蒸汽质量流率和过冷水温度的增加而增加,随过冷水质量流率的增加而减小。实验中测得的换热面积在2.4×10-3~7.8×10-3 m2之间,换热面积实验关联式预测值与实验值的误差在±10%以内。本文研究结果对超声速气液两相流升压装置的优化设计和安全运行具有重要意义。