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钝锥模型高焓流动的再压缩效应研究

力学学报 2015年第2期47卷 346-350页

作者：李康胡宗民姜宗林中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190

在钝体高焓流动中,热化学非平衡效应使膨胀区壁面压力显著低于冻结流动,相关研究表明,再压缩效应可以消除上述差异.为详细分析此问题,数值求解了Euler方程,化学反应源项采用有限速率模型并考虑了5个组分,17个基元反应.结果表明,随着再... 详细信息

在钝体高焓流动中,热化学非平衡效应使膨胀区壁面压力显著低于冻结流动,相关研究表明,再压缩效应可以消除上述差异.为详细分析此问题,数值求解了Euler方程,化学反应源项采用有限速率模型并考虑了5个组分,17个基元反应.结果表明,随着再压缩角的增大,热化学非平衡效应引起锥面压力先降后增非单调变化,这是由于再压缩流场中放热复合反应与吸热分解反应的强度变化决定的,其宏观表现为比热比的空间不均衡分布.

关键词：高焓流动热化学非平衡再压缩效应气动力规律不均衡分布

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爆轰波与激波对撞爆轰状态演化机理研究

力学学报 2012年第6期44卷 953-961页

作者：戴旭刚张德良胡宗民姜宗林中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190

对当量比氢氧混合气体中爆轰波与激波的正面对撞过程进行了二维数值研究.采用了二阶精度NND差分格式与改进的两阶段化学反应模型,并以数值x-t纹影图以及烟迹图记录了对撞过程.数值研究表明,透射爆轰波受到膨胀影响首先会衰减,甚至产生... 详细信息

对当量比氢氧混合气体中爆轰波与激波的正面对撞过程进行了二维数值研究.采用了二阶精度NND差分格式与改进的两阶段化学反应模型,并以数值x-t纹影图以及烟迹图记录了对撞过程.数值研究表明,透射爆轰波受到膨胀影响首先会衰减,甚至产生局部解耦现象;然后由于三波点的碰撞又能再次重新耦合.在爆轰波对撞过程中,由于燃烧不均匀性而产生的弱横波对爆轰胞格的形成起着重要作用.

关键词：爆轰波激波对撞三波点横波

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钛酸锶粉末的改性及性能评价

硅酸盐通报 1989年第6期8卷 22-26页

作者：周世平胡宗民机电部第十三研究所天津大学

本文利用TEM、SEM、粒度分析及孔径分析等实验手段研究了PEG(Polyethylene Glycol)聚合物对沉淀粒子的作用及粉末的改性。并据此提出了综合评价粉末性能的方法。实验结果表明:PEG的加入对粉末的松装密度(AD)、摇实密度(TD)、Hausner比... 详细信息

本文利用TEM、SEM、粒度分析及孔径分析等实验手段研究了PEG(Polyethylene Glycol)聚合物对沉淀粒子的作用及粉末的改性。并据此提出了综合评价粉末性能的方法。实验结果表明:PEG的加入对粉末的松装密度(AD)、摇实密度(TD)、Hausner比、比表面积、孔径分布及团聚粒子尺寸等皆有影响。 PEG的分散机制,在低浓度下主要表现为克服范德华力,高浓度下主要表现为位阻效应;同时,随PEG加入量增大,增溶作用会造成较大的软团聚。

关键词： PEG 钛酸锶粉末改性性能

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JF-16膨胀管流场分析及升级改造

航空学报 2016年第11期37卷 3296-3303页

作者：周凯苑朝凯胡宗民姜宗林中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190

膨胀管(风洞)是少数几种具备超高速流动模拟能力的地面试验设备之一,针对中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室的爆轰驱动膨胀管JF-16,通过高焓流动数值模拟方法辅助诊断JF-16的流场特性可以发现,高温真实气体效应可以显... 详细信息

膨胀管(风洞)是少数几种具备超高速流动模拟能力的地面试验设备之一,针对中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室的爆轰驱动膨胀管JF-16,通过高焓流动数值模拟方法辅助诊断JF-16的流场特性可以发现,高温真实气体效应可以显著增加激波对气体的压缩能力并影响强激波结构,加速段内试验气流静温及化学成分较真实飞行条件有所偏离。为此对JF-16进行升级改造,通过在加速段末端加装锥形喷管,利用喷管的定常膨胀过程进一步调整试验气流的静温,进而提高试验气流品质,同时可以扩大试验区尺度。数值模拟结果表明8°锥角为最优选择,此时试验区尺度可扩大至140mm。

关键词：膨胀管超高速数值模拟流场特性锥形喷管

亚声速段横向射流对Coil性能影响的数值研究

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计算物理 2008年第4期25卷 414-420页

作者：吕俊明胡宗民姜宗林高温气体动力学重点实验室中国科学院力学研究所北京100190

在化学氧碘激光的混合喷管内发生的是一个气体动力学、化学反应动力学以及光学等相互耦合的复杂过程,每个过程都对COIL性能有着至关重要的影响.利用三维CFD技术,通过求解层流Navier-Stokes方程与组分输运方程,对简化后的化学氧碘激光RAD... 详细信息

在化学氧碘激光的混合喷管内发生的是一个气体动力学、化学反应动力学以及光学等相互耦合的复杂过程,每个过程都对COIL性能有着至关重要的影响.利用三维CFD技术,通过求解层流Navier-Stokes方程与组分输运方程,对简化后的化学氧碘激光RADICL模型进行数值模拟与分析,对COIL的气动和增益特性进行探讨.在不同的射流穿透条件下,计算COIL混合喷管中的混合与化学反应过程,发现穿透深度决定了增益的分布特性以及过度穿透条件下的非定常结构.

关键词： COIL 横向射流穿透增益非定常结构总压恢复

氢氧爆轰波在变截面扩张管道中传播的数值模拟

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爆炸与冲击 2004年第5期24卷 385-390页

作者：孙宇峰张德良胡宗民姜宗林中国科学院力学研究所高温气动重点实验室北京100080

采用二阶精度频散控制耗散格式(DCD)和8组分20个方程的基元反应模型,对轴对称变截面管道中氢氧爆轰波传播进行数值模拟。结果表明,爆轰波传播至突变截面扩张管道时,由于稀疏波的作用可能会使爆轰波局部熄爆甚至完全熄爆,对于某些敏感度... 详细信息

采用二阶精度频散控制耗散格式(DCD)和8组分20个方程的基元反应模型,对轴对称变截面管道中氢氧爆轰波传播进行数值模拟。结果表明,爆轰波传播至突变截面扩张管道时,由于稀疏波的作用可能会使爆轰波局部熄爆甚至完全熄爆,对于某些敏感度高的反应气体爆轰波可以二次起爆。而在渐变截面扩张管道爆轰波相对不易熄爆。

关键词：爆炸力学爆轰波传播 DCD 扩张管道敏感度

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爆轰波在弯管内传播过程数值分析

计算物理 2004年第5期21卷 408-414页

作者：胡宗民牟乾辉张德良姜宗林中国科学院力学研究所高温气动重点实验室北京100080

　应用基元反应模型和频散可控耗散格式(DCD)对氢氧爆轰波在弯管内的传播过程进行了数值模拟.计算中氢氧混合物化学反应采用了8种组分20个反应方程式.在处理化学反应引起的刚性问题时采用了时间算子分裂的方法.计算结果表明,在弯管小曲... 详细信息

　应用基元反应模型和频散可控耗散格式(DCD)对氢氧爆轰波在弯管内的传播过程进行了数值模拟.计算中氢氧混合物化学反应采用了8种组分20个反应方程式.在处理化学反应引起的刚性问题时采用了时间算子分裂的方法.计算结果表明,在弯管小曲率半径壁面附近,由于膨胀稀疏作用,爆轰波强度减弱,在局部出现前导激波与放热反应区的解藕以及二次起爆现象;在弯管大曲率半径壁面上爆轰波在马赫反射和正规反射之间相互转变,使爆轰波加强.弯管内的爆轰现象与弯管曲率半径有关.

关键词：爆轰波可控马赫反射弯管曲率半径壁面刚性问题传播过程反应方程式互转

多重激波/激波干扰导致的进气道唇口处极端气动载荷的研究

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Acta Mechanica Sinica 2024年第4期40卷 113-124页

作者：林明月杨帆胡宗民韩桂来 State Key Laboratory of High-temperature Gas Dynamics Institute of MechanicsChinese Academy of SciencesBeijing100190China School of Engineering Science University of Chinese Academy of SciencesBeijing100049China

对于以吸气式推进为动力的高超声速飞行器来说,多重激波/激波干扰将在进气道唇口诱导极端气动载荷,对飞行器热防护系统的设计提出更高的要求.本研究对由两道入射斜激波与弓形激波干扰产生的多重激波干扰流场下的壁面气动载荷进行了详细... 详细信息

对于以吸气式推进为动力的高超声速飞行器来说,多重激波/激波干扰将在进气道唇口诱导极端气动载荷,对飞行器热防护系统的设计提出更高的要求.本研究对由两道入射斜激波与弓形激波干扰产生的多重激波干扰流场下的壁面气动载荷进行了详细的理论和数值研究.伴随射流流场和双射流流场是多重激波干扰流场的两种主要模式,分别对应两道入射斜激波诱导的超声速射流由滑移线或亚声速区分隔的情况.理论分析结果表明,在相同边界条件下,双射流流场诱导的壁面峰值压力近乎伴随射流流场的两倍.为了验证理论分析结果,开展了无黏瞬态数值计算.数值计算结果验证了理论分析给出的不同干扰模式下壁面峰值压力之间的大小关系.对比理论分析和数值计算结果发现,理论预测的壁面峰值压力略低于数值计算的值.同时,本文数值验证了由两个IV型超声速射流组成的双射流流场的存在.

关键词：激波干扰气动载荷进气道唇口热防护系统峰值压力吸气式超声速射流射流流场

维普期刊数据库评论

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基于多层分块算法的激波干扰流场预测

力学学报 2021年第12期53卷 3284-3297页

作者：李帅彭俊罗长童胡宗民中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 北京机电工程总体设计部北京100854

激波-激波干扰流场预测是超声速乃至高超声速流动中最具挑战性的问题之一.特别地,第Ⅳ类激波干扰由于其在壁面驻点附近产生极高的热载荷而备受关注.本文针对圆柱诱导的弓形激波和入射斜激波的干扰问题,分别基于量热完全气体模型和考虑... 详细信息

激波-激波干扰流场预测是超声速乃至高超声速流动中最具挑战性的问题之一.特别地,第Ⅳ类激波干扰由于其在壁面驻点附近产生极高的热载荷而备受关注.本文针对圆柱诱导的弓形激波和入射斜激波的干扰问题,分别基于量热完全气体模型和考虑振动激发的热完全气体模型,数值求解有黏二维可压缩NS方程,分析了高温气体效应对激波干扰流场结构,以及第Ⅳ类激波干扰流场状态参数的影响.接着,本文基于一种具有广义可分离特性的遗传算法(多层分块算法),给出能够预测不同气体模型下第Ⅳ类激波干扰流场三波点的坐标位置、超声速射流的几何形状等特征性几何结构的数学模型,进一步获得高温气体效应对激波干扰类型转变准则影响的定量化评估.激波干扰类型转变准则面上的多组临界工况的激波干扰流场结构以及壁面压力和壁面热流分布的对比结果表明,不同气体模型下的激波干扰类型和流场结构差异较为显著,获得的定量化预测模型对工程中气动热环境的预测具有一定的参考价值.

关键词：激波干扰高温气体效应多层分块算法高超声速流动气动热