检索结果-南通市图书馆

稀薄流高超声速钝化前缘逆向射流流场特征研究

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推进技术 2024年第1期45卷 114-123页

作者：倪子健方蜀州北京理工大学宇航学院北京100081

为准确预测稀薄过渡区逆向射流对稀薄大气的干扰流动特征,本文采用直接蒙特卡洛算法(DSMC),在自由流马赫数为7的情况下,对稀薄流中逆向射流干扰下的高超声速流动进行了数值模拟。计算中考虑了60~90 km高度的典型大气环境,研究了压比和... 详细信息

为准确预测稀薄过渡区逆向射流对稀薄大气的干扰流动特征,本文采用直接蒙特卡洛算法(DSMC),在自由流马赫数为7的情况下,对稀薄流中逆向射流干扰下的高超声速流动进行了数值模拟。计算中考虑了60~90 km高度的典型大气环境,研究了压比和自由流克努森数对压力、剪切力和热流密度的影响规律。结果表明,逆向射流改变了流场结构,且具有明显的热防护性能,但减阻效果不明显。逆向射流对高超声速稀薄来流的影响随压比的增加明显增强,形成的马赫盘大小也随之增加。高度的增加伴随稀薄效应不断增强,自由流克努森数增大,导致弓形激波厚度随高度增加而增加,壁面处的回流区范围不断减小至消失。这项研究初步揭示了稀薄流中逆向射流/高超声速流动相互作用的机制。

关键词：逆向射流临近空间直接模拟蒙特卡洛高超声速稀薄气体

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临近空间高超声速稀薄流中梯形缝隙绕流分析

宇航学报 2022年第11期43卷 1466-1478页

作者：李舟波方蜀州北京理工大学宇航学院北京100081

针对高超声速飞行器表面不规则缝隙的构型特征,将其简化为梯形缝隙模型;采用直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法对高超声速稀薄流中的缝隙绕流问题进行数值模拟;研究了不同的缝隙壁面倾角对流场结构以及壁面参数的影响,为航天器结构设计以及热... 详细信息

针对高超声速飞行器表面不规则缝隙的构型特征,将其简化为梯形缝隙模型;采用直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法对高超声速稀薄流中的缝隙绕流问题进行数值模拟;研究了不同的缝隙壁面倾角对流场结构以及壁面参数的影响,为航天器结构设计以及热防护设计提供了数值支持。结果表明:改变倾角会改变流场结构,当倾角减小时,外部流场会更深入缝隙内部,使得缝隙内流场和表面的气动参数增强,且倾角越小,影响的程度越深。同时,倾角减小也会减小缝隙内的旋涡强度,当倾角小于30°时,缝隙内的旋涡区域完全消失。

关键词：临近空间高超声速稀薄流动直接模拟蒙特卡洛

稀薄流航天器鼻锥迎风凹腔气动力和气动热性能研究

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推进技术 2021年第9期42卷 2002-2010页

作者：张帅方蜀州许阳北京理工大学宇航学院北京100081

为探究稀薄流流域迎风凹腔的气动防热特性,采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法,对稀薄流流域中航天器鼻锥迎风凹腔气动力与气动热性能进行了研究。得到了鼻锥外壁面、凹腔侧壁面以及凹腔底面的热流密度分布情况,分析了不同凹腔深宽比对鼻... 详细信息

为探究稀薄流流域迎风凹腔的气动防热特性,采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法,对稀薄流流域中航天器鼻锥迎风凹腔气动力与气动热性能进行了研究。得到了鼻锥外壁面、凹腔侧壁面以及凹腔底面的热流密度分布情况,分析了不同凹腔深宽比对鼻锥冷却效率以及凹腔腔体内气体参数的影响。以深宽比为1的凹腔为基准,研究了凹腔唇口钝化半径对航天器气动热与气动力的影响。数值结果表明,稀薄流流域中迎风凹腔能够使鼻锥外壁面的热流密度下降7%左右;当凹腔深宽比达到1之后,凹腔侧壁面热流变化趋于一致,热流密度最低点的轴向位置不随深宽比改变,且凹腔底部热流很小,仅为L/D=0.5算例的28.66%;凹腔近底部气体均由稀薄流转化为连续流,凹腔内气体压力不断振荡;唇口钝化没有明显优势,虽然可以降低鼻锥峰值热流,但是会带来严重的气动力性能下降。

关键词：航天器鼻锥稀薄流凹腔气动力气动热热流

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微型燃气涡轮发动机喷嘴雾化性能研究

北京理工大学学报 2007年第11期27卷 952-955页

作者：李聪方蜀州张平北京理工大学宇航科学技术学院北京100081

针对微型燃气涡轮发动机喷嘴的雾化对燃烧室火焰稳定性、温度分布和燃烧效率的影响.对某微型燃气涡轮发动机喷嘴的雾化情况进行了数值模拟,并利用平面粒子图像测速仪(PIV)对雾化流场进行了测试,并与数值模拟结果进行相互验证.结果表明,... 详细信息

针对微型燃气涡轮发动机喷嘴的雾化对燃烧室火焰稳定性、温度分布和燃烧效率的影响.对某微型燃气涡轮发动机喷嘴的雾化情况进行了数值模拟,并利用平面粒子图像测速仪(PIV)对雾化流场进行了测试,并与数值模拟结果进行相互验证.结果表明,实验结果与数值模拟结果符合较好.该研究为微型燃气涡轮发动机的喷嘴、燃烧室设计及燃烧数值计算提供理论及试验基础.

关键词：微型燃气涡轮发动机雾化数值模拟粒子图像测速仪(PIV)

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微型涡喷发动机燃烧室数值模拟

推进技术 2008年第5期29卷 513-518页

作者：李聪方蜀州张平北京理工大学宇航科学与技术学院北京100081

微型涡轮喷气发动机(Micro-turbine engine)燃烧室具有传热损失大及燃烧驻留时间短的特点。为了给微型燃烧室定型提供数据参考,对设计的微型环形燃烧室中的稳态燃烧过程进行数值模拟。计算入口边界参数采用等熵数值计算结果,喷雾性能参... 详细信息

微型涡轮喷气发动机(Micro-turbine engine)燃烧室具有传热损失大及燃烧驻留时间短的特点。为了给微型燃烧室定型提供数据参考,对设计的微型环形燃烧室中的稳态燃烧过程进行数值模拟。计算入口边界参数采用等熵数值计算结果,喷雾性能参数通过试验获得,考虑了湍流化学反应、热辐射、液滴的蒸发及二次雾化等情况,得到燃烧室稳态工作时的速度场、温度场及浓度分布,计算结果可以较为准确地反映燃烧室的实际燃烧情况。计算结果表明,燃烧室设计合理,燃料可以充分燃烧,各项性能参数基本符合设计要求,能够为燃烧室的进一步优化设计提供改进依据。

关键词：微型燃气涡轮发动机燃烧室数值仿真燃烧

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微型推力器阵列测试台研究

航空动力学报 2010年第6期25卷 1412-1416页

作者：刘书杰方蜀州北京理工大学宇航学院北京100081

为了满足微型推力器阵列测试的需求,以4个高精度压电石英传感器为核心,设计了可以测试一个或者两个点火推力器的主推力并能计算出其位置坐标的测试台,并对测试系统进行了静态标定方法和动态谐响应分析研究,对台架X形板进行了去除材料85... 详细信息

为了满足微型推力器阵列测试的需求,以4个高精度压电石英传感器为核心,设计了可以测试一个或者两个点火推力器的主推力并能计算出其位置坐标的测试台,并对测试系统进行了静态标定方法和动态谐响应分析研究,对台架X形板进行了去除材料85%以上的拓扑优化,最终使得本系统从理论上满足测试要求.

关键词：微型推力器阵列压电传感器拓扑优化谐响应分析

基于VC++和MATLAB混合编程的虚拟仪器技术

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固体火箭技术 2004年第1期27卷 84-86页

作者：张振海方蜀州韩振海北京理工大学机电工程学院北京100081

介绍了一种以数据采集卡为底层硬件,基于VC++界面和MATLAB数据处理混合编程开发的虚拟仪器技术,并将它用于火箭发动机推进剂药柱粘弹性性能测试。结果表明,此方法开发周期短,效率高,开发的测试系统使用方便。

关键词：固体推进剂性能测试虚拟仪器混合编程 VC++语言 MATLAB语言

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微型固体推力器阵列寻址点火控制系统研究

固体火箭技术 2010年第6期33卷 708-712页

作者：刘旭辉方蜀州北京理工大学航天学院北京100081

为了实现对大规模微型固体推力器阵列的快速逻辑寻址,并进行可靠点火,以FPGA为主控制器,利用USB接口进行高速通信,进行了微型固体推力器阵列寻址控制系统及点火电路的研究,完成了系统的硬件及软件设计,分析了推力响应时间。研究结果表明... 详细信息

为了实现对大规模微型固体推力器阵列的快速逻辑寻址,并进行可靠点火,以FPGA为主控制器,利用USB接口进行高速通信,进行了微型固体推力器阵列寻址控制系统及点火电路的研究,完成了系统的硬件及软件设计,分析了推力响应时间。研究结果表明,该系统能实现对大规模微型固体推力器阵列进行快速有效的点火控制,设计的点火电路与推力器阵列行列寻址的控制方式相适应。

关键词：微型固体推力器阵列寻址点火 FPGA USB 点火电路

高超声速飞行器减阻杆-双盘-槽道组合构型减阻防热特性研究

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推进技术 2024年第5期45卷 84-94页

作者：郭建方蜀州王子玉北京理工大学宇航学院北京100081

针对高超声速飞行器减阻防热问题,提出了一种减阻杆头部开槽进气、中部侧向排气的减阻杆-双盘-槽道组合构型。在飞行高度30 km、来流马赫数6条件下,基于SST k-ω湍流模型,采用有限体积法求解了二维轴对称雷诺平均N-S方程,对组合构型的... 详细信息

针对高超声速飞行器减阻防热问题,提出了一种减阻杆头部开槽进气、中部侧向排气的减阻杆-双盘-槽道组合构型。在飞行高度30 km、来流马赫数6条件下,基于SST k-ω湍流模型,采用有限体积法求解了二维轴对称雷诺平均N-S方程,对组合构型的流场进行了数值模拟,并分析了其减阻防热特性。相比减阻杆-单盘构型,减阻杆-双盘构型减阻防热效果更好,而减阻杆-双盘-槽道构型可以进一步提高减阻防热效果。进行了组合构型的影响因素分析,数值仿真结果表明,在研究参数范围内,侧向排气孔靠近两个气动盘中间位置、第二个气动盘直径较大的构型减阻防热总体效果较好。相比减阻杆-单盘构型,较优构型的总阻力系数降低了24.70%,钝体壁面斯坦顿数峰值降低了53.63%。

关键词：高超声速减阻防热减阻杆-双盘槽道数值模拟