固发羽流流场及辐射特性随飞行状态的变化规律

为了探讨火箭不同飞行状态对发动机羽流流场结构及辐射特性的影响,对不同飞行高度、来流马赫数以及实际飞行轨迹进行了研究,分析了流场的温度分布以及辐射特性的规律.首先利用FLUENT模拟了不同飞行状态下固体火箭发动机羽流复燃流场,然后分别使用Mie理论和HI-TEMP数据库结合全光谱K分布模型计算了羽流的固相和气相辐射物性参数,最后通过广义源项有限体积法计算了不同飞行状态下固发羽流在波长范围为1.5～5.5 μm下的光谱辐射强度.结果 表明:在来流马赫数相同时,随着飞行高度的增加,羽流辐射强度也随之增加;而在同一飞行高度下,来流马赫数增加时,羽流辐射强度会随之减小;在模拟火箭的实际飞行过程中,随着时间的推移羽流辐射强度随之减小,达到一定飞行高度后,羽流复燃效应不明显,羽流辐射强度变化趋于平缓.     

月面环境发动机羽流冲击力效应模拟计算

用计算流体力学/直接模拟蒙特卡洛（CFD/DSMC）的混合方法建立了火箭发动机羽流与固面之间相互作用的流场计算模型,通过与实验和模拟数据的比较,验证了该模型的正确性.将CFD/DSMC混合方法运用到月球探测器着陆过程中,发动机羽流对缓冲机构、月面的冲击力效应作用进行计算.结果表明,在着陆过程中,缓冲机构支架表面受到的最大压强为110 Pa;月面最大压力为2 kPa左右.计算结果为探测器的设计提供参考,并为分析月尘运动及月尘污染打下基础.     

火箭羽流场电子密度及其RCS数值分析

在FLUENT+GAMBIT软件环境下,对不同高度下火箭羽流场结构及其电子密度分布进行了数值模拟,给出火箭羽流电子密度分布随高度的变化规律,并以此为基础构建了火箭羽流的HF波段电磁散射模型,对比计算了HF(高频)波段下火箭箭体、火箭箭体+羽流的雷达散射截面(RCS).结果显示:在HF波段的大部分入射角范围内,羽流会不同程度增加火箭的RCS.     

双喷管火箭发动机燃气流场的三维数值计算与试验

研究双喷管火箭发动机燃气流对直升机的影响,对燃气流场中的压力、温度和速度分布等进行理论计算和试验测量.研究采用数值计算和试验测量相结合的方法,控制方程为三维、雷诺平均Navier-Stokes方程及k-ε二方程的紊流模型,并且对该发动机进行了燃气流场的测试,对流场中的总压强进行了直接测量,进行了两次试验;在两次测点位置,试验结果与数值计算值相差分别为3%和7%;证明了对双喷管火箭燃气射流流场的数值计算具有了较好的精度,计算模拟结果可以用于工程设计中.     

某超燃冲压发动机尾喷管的三维流场特性

超燃冲压发动机结构简单,推重比大,应用前景广阔.但其流场结构十分复杂,研究超燃冲压发动机三维流场结构具有重要的意义.采用计算流体力学软件对某超燃冲压发动机尾喷管的三维流场进行数值模拟,先后得到了流场的密度、马赫数、涡量及速度矢量线图.结果表明:喷管内及侧壁面出口处存在膨胀波.各个壁面出口处附近的流场存在羽流激波和剪切层,内喷管出口周围的羽流激波和剪切层呈环状分布在流场周围,上壁面尾部受羽流激波的影响产生一道由压强决定的管内斜激波.内喷管出口及上壁面尾部处也均存在流向涡结构.     

基于羽流污染的霍尔推进器电荷交换碰撞效应分析

推进器喷射过程中在尾部形成羽流区,羽流区域发生电荷交换碰撞,产生的电荷交换(charge exchange, CEX)离子与航天器表面相互作用,对在轨运行的航天器产生羽流污染效应.基于SPT100霍尔推进器建立了完整的航天器三维仿真模型,在满足准中性假设的条件下,采用PIC-MCC方法,通过模拟和计算航天器表面电势分布、电荷交换碰撞后的CEX离子电荷密度分布以及束流离子电荷密度分布规律,分析了CEX离子对航天器表面充放电的影响以及造成的羽流污染影响区域范围,为霍尔推进器系统的进一步优化设计提供理论参考.     

基于多光谱法的固体火箭发动机羽焰温度测量

对于固体火箭发动机羽焰温度的测量是困难的,了解其温度分布对于研究发动机内燃烧流场的特性有重要价值.考虑到固体火箭发动机羽焰高温、高压和高速燃烧流场的测试要求,使用哈尔滨工业大学研制的6目标8波长高温计进行了地面搭载试验,成功地实现了对固体火箭发动机羽焰温度的测量,并提出了多光谱测温法的新数据处理方法,即基于BP神经网络预估计固体火箭发动机羽焰的发射率与波长之间函数关系,再由逐步回归法实现真温的自动识别.实验结果表明,其真温计算值与火箭发动机设计者提供的理论值之差在土100 K以内,说明多光谱法是一种测量固体火箭发动机羽焰温度的可行方法.     

飞机进气道流场品质测量耙风洞校准试验研究

以某型飞机飞行试验为应用背景,研制了基于动态、稳态压力、总温参数集成测试的大尺寸进气道畸变测量耙,适用于不同飞行条件下对发动机进口流场品质、流量的测量,为分析和评估进气畸变条件下发动机工作稳定性提供数据依据。为了评估和验证新式测量耙角度、速度测量特性以及参数测量的精确度,进行了全尺寸量级的进气道测量耙风洞校准试验;并对试验数据进行了分析和研究。研究结果表明:在马赫数0.2~0.6,姿态角-20°~20°范围内,耙体压力测量相对误差小于0.5%,能够满足对大涵道比涡扇发动机进口流场品质和流量的测试技术需求。     

室内热羽流特性小波分析及数值模拟方法比较

通过室内热羽流实验和计算流体力学数值模拟研究，比较了不同热羽流强度下的轴心速度和不同湍流模型对计算结果的影响。实验中高频采样的热羽流速度数据采用小波变换进行处理，处理后体现平均速度变化的低频信息和体现湍流脉动的高频信息直观反映了热羽流流动的特征。实验结果表明，热羽流具有非稳态准周期的波动特性。物体表面温度越高，产生的热羽流平均速度和湍流脉动幅度越大。数值模拟结果表明，非定常雷诺时均法的模拟结果最终趋于稳定而无法反映热羽流的波动特性，大涡模拟方法能够较好地反映热羽流流动的非稳态特征。此外，隐式格式时间步长的选择可以借鉴CFL (Courant-Friedrichs-Lewy)条件进行设置，得到较为准确的模拟结果。     

飞机发动机结冰研究进展

针对飞机发动机防／除冰技术的进展,分析了美国AEDC和意大利CIRA冰风洞的发动机结冰试验概况,综述了我国冰风洞建设及结冰试验的现状;对冰风洞试验的重要参数液态水含量(LWC)和液滴粒径(MVD)的测量研究进行了探讨;从流场计算、水滴撞击特性计算、模型表面能量平衡计算、冰形计算4个方面总结了结冰模拟方法的进展,并比较了不同方法的优缺点。最后针对当前的研究现状,提出了发动机结冰研究进一步的发展趋势。     

考虑烟气初始条件的烟云抬升路径积分模型

针对布里吉斯公式不能同时准确计算烟云抬升高度和烟云扩散率的缺陷,通过分析布里吉斯公式的基础假设及其推导过程,提出一个修正初始半径,并用它对布里吉斯公式的初始条件进行修正．修正后的布里吉斯公式可以同时准确计算烟云抬升路径和烟云扩散率,从而提高了布里吉斯公式的通用性．     

Hawaii地幔柱近35 Ma的体积流量变化

建立了由海底热点隆起横截面地形估算地幔柱体积流量的简单模型,并在去除了海洋岩石圈冷却下沉、海山以及沉积层影响的情况下,运用该模型对Hawaii热点隆起的27个区域的横截面地形曲线进行了拟合分析,估算了Hawaii地幔柱体积流量在过去35Ma中的变化,并观测到距今3～4Ma和距今17～19Ma的两个峰值。     

长江口口外海滨盐度扩散的分层数学模型

本文根据长江口口外盐度分层现象明显的特征,建立了一个分层数学模型计算长江口口外海滨的潮流和盐度扩散变化情况,侧重研究了盐度分布在垂向上的变化,并获得了良好的结果.这个分层模型可以作为长江口环流数值模型的一个初步探讨.     

A simple plume model induced by stack effect in a vertical shaft

After comparing the mechanism of tilted plume under stack effect with that of spill plume,the tilted plume model induced by stack effect in a vertical shaft is developed simply based on the theoretical results and a series of full-scale tests. It is shown that the two sides of plume are symmetrical and have an accordant regulation that the plume radius has a linear relation to the height z. The profile of fire plume under stack effect is similar to the windblown flame in wind tunnel,and the range of flame deflection angle is about from 50 to 60 degree.     

大火成岩省的地幔柱成因浅论

简要介绍了一些关于地幔柱理论和大火成岩省的基本问题,结合前人的研究成果,对大火成岩省的地幔柱成因解释给予了综述,并对大火成岩省的研究前景和发展方向进行了展望。     

工业区有毒有害气体扩散风洞试验研究

运用烟云照相法来观测某工业区有毒有害气体扩散参数,采用三摄像头图像处理系统现场记录有毒有害气体扩散情况,观测不同地形条件下羽烟流扩散轨迹和烟流区域,分析扩散机理,得出扩散规律．     

Natural Biodegradation of Phenolic Compounds in Groundwater

IntroductionThere is increasing interest in naturalattenuation (NA) as a remedial option in the risk-based management of groundwater resources.NAis the net effect of all the processes thatreduce theconcentration of a pollutant to an acceptable levelbefore the water reaches a receptor,such as adrinking- water supply or a river.These processesinclude dispersion and dilution,volatilisation,sorption and other chemical reactions,andbiodegradation. For many pollutants,biodegradation is the most im…     

电弧加热发动机参数的测量技术

介绍了光谱辐射法、激光诱导荧光法、静电探针法等接触式和非接触式测量技术,以及电子温度、重粒子温度、羽流速度等参数的测量,并对其结果进行了分析与论证．实践证明,激光技术的应用为准确了解流动过程的细节提供了可能,将成为参数测量的主导技术．     

火山喷发柱物理机制的理论探讨

浮力射流现象（又称羽流），是自然界很普遍的一种物理现象．世界上中最壮观的羽流现象是由爆炸性火山喷发的各种火山气体、细粒的火山喷发碎屑物所组成的火山喷发柱，也就是我们俗称的火山蘑菇云．火山喷发柱的强弱和类型受火山喷发柱流体物理性质、动力状况力和周围环境条件的制约．本文重点讨论了火山喷发柱的地表部分的物理机制．在分析前人在此方面的实验数据和成果之后，初步得出了我们自己的一些观点和看法．     

气泡羽流的数值模拟

提出了一个预报圆形气泡羽流特性的k－ε－E湍流模型。对静止环境中的圆形气泡羽流流场进行数值模拟,得出了气泡羽流的流速场和浓度场。预报结果表明,气泡羽流的流速及气泡浓度在横断面上的分布为高斯型曲线分布,模拟结果与实测资料对比两者吻合较好。