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Thermodynamic performance modeling,optimization and numerical simulation of RBCC ejector mode

Propulsion and Power Research 2024年第2期13卷 207-232页

作者： Feiteng Luo zhenming qu Yaosong Long Wenjuan Chen Jinli Hou Baoxi Wei School of Aerospace Engineering Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China Science and Technology of Scramjet Laboratory Beijing Power Machinery Research InstituteBeijing 100074China

Ejector mode is a unique and critical phase of wide-range rocket-based combined cycle(RBCC)*** this paper,a quasi-one-dimensional thermodynamic performance modeling method,with more detailed model treatments for the inlet-diffuser system,pri-mary/secondaryflow interaction,and pressure feedback matching,was developed for operating characteristics studies and multi-objective optimization analysis of the ejector mode of an actual RBCC engine.A series of three-dimensional simulations of separate inlet and fullflowpath was completed to validate the modeling study and provide further insight into the operating *** primary/secondary equilibrium pressure ratio functions a significant effect on ejector mode performance,a higher performance augmentation can be obtained by lower rocket pressure ratio,larger mixing section area ratio,smaller throttling throat and higher equivalence ratio,within an appropriate *** positive performance augmentation can be realized at lowflight Mach conditions,the coordination and trade-off relationships between specific im-pulse,performance augmentation ratio and thrust-to-area ratio during ejector mode are present by the Pareto-front from MOP *** is further verified by CFD simulation that,the operating back-pressure at the exit of inlet-diffuser system functions a decisive influence on the airbreathing characteristics,the pressure feedback and matching should be well-controlled for secondaryflowrate and performance *** thermodynamic modeling analysis re-sults are basically consistent with those of numerical simulation,to validate the rationality and effectiveness of the modeling method.

关键词： Rocket-based combined cycle(RBCC) Ejector mode Performance modeling Optimization Numerical simulation

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秀山堂史料拾掇

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文学与文化 2019年第3期 120-128页

作者：曲振明天津史研究会

本文通过在旧报刊择取的四则有关南开大学秀山堂的史料,介绍了李纯捐款与秀山堂、中国工程师学会第二届年会、中日学生秀山堂舌战、张季鸾《秀山堂一夕谈》等相关内容,记述了发生在抗日战争前的一些历史事实。

关键词：秀山堂史料拾掇

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我国试办烟草托拉斯的历史回顾

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中国烟草学报 2005年第2期11卷 43-45页

作者：曲振明上海烟草(集团)公司天津卷烟厂

摘要: 在中国烟草业发展的历程中,1963~1969年组建中国烟草工业公司——试办烟草托拉斯是烟草行业管理体制的一次重大改革。

关键词：中国烟草业烟草托拉斯行业管理体制改革产品质量

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基于改进鸽群算法的台区三相负荷不平衡相序调整方法

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中国电力 2022年第9期55卷 121-128页

作者：胡明月张慧芬苗淑平杨帆曲振明济南大学自动化与电气工程学院山东济南250022 国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁272100

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法(pigeon-... 详细信息

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法(pigeon-inspired optimization,PIO)进行改进,用改进鸽群算法求解最优换相方案。Matlab仿真验证了改进鸽群优化算法的优越性及其求解优化换相方案的有效性,可以显著降低台区三相负荷的不平衡程度。

关键词：低压配电台区三相负荷不平衡换相开关优化换相改进鸽群优化算法

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超高速内流壁面边界层惰性工质喷注减阻仿真研究

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推进技术 2024年第6期45卷 48-66页

作者：渠镇铭罗飞腾陈文娟龙垚松华中科技大学航空航天学院湖北武汉430074

针对高马赫数超燃冲压发动机的超高速内流环境条件,开展模拟超高速来流条件下内流平壁边界层惰性工质喷注及减阻作用机制仿真分析。分析了典型超高速入流条件下内流特征与壁面摩阻特性,重点针对CO_(2)和H2O工质喷注研究不同喷注参数对... 详细信息

针对高马赫数超燃冲压发动机的超高速内流环境条件,开展模拟超高速来流条件下内流平壁边界层惰性工质喷注及减阻作用机制仿真分析。分析了典型超高速入流条件下内流特征与壁面摩阻特性,重点针对CO_(2)和H2O工质喷注研究不同喷注参数对壁面摩阻、边界层特性的影响,总结分析边界层喷注惰性工质的减阻作用机制与路径。结果表明,边界层喷注射惰性气体可在短距离内产生明显减阻效果,减阻比例可达40%~60%,后随着距离增加迅速消失;而随着喷注温度降低和喷注质量流量比的升高,减阻效果呈上升趋势,但存在极限;边界层喷注惰性工质减阻机制主要来源于喷注气膜自身的低粘和低温效应,降低壁面上流体黏度,从而降低壁面摩擦阻力系数。但同时喷注流质本身动量输入会改变边界层内部流动结构,从而增强主流对壁面上流体的动量输入,增加壁面上流体的速度梯度,对减阻带来负面影响;因此相同条件下边界层喷注CO_(2)相较H2O喷注效果更好,原因即是相同条件下边界层喷注H2O会使喷注气膜具备更高的动量,明显增加壁面上流体速度梯度,进而对减阻产生不利影响。

关键词：超高速超燃冲压发动机边界层喷注壁面减阻惰性工质

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燃料预喷注与释热对高马赫数进气道性能影响的数值研究

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推进技术 2024年第7期45卷 33-47页

作者：渠镇铭李海涛罗飞腾陈文娟华中科技大学航空航天学院湖北武汉430074

为掌握高马赫数条件下燃料预喷注与释热对进气道性能的影响,以来流马赫数Ma_(∞)=10为设计点进行了典型二元构型进气道设计与基准流场仿真,开展了Ma_(∞)=7~10进气道氢燃料预喷注、反应流场仿真研究。结果表明:预喷注引起局部压缩激波... 详细信息

为掌握高马赫数条件下燃料预喷注与释热对进气道性能的影响,以来流马赫数Ma_(∞)=10为设计点进行了典型二元构型进气道设计与基准流场仿真,开展了Ma_(∞)=7~10进气道氢燃料预喷注、反应流场仿真研究。结果表明:预喷注引起局部压缩激波系变化、改变下游流动特性、从而影响进气道性能,主要会导致总压恢复系数、喉部马赫数减小;同时预喷注动作具有一定的激波系调节、压缩循环调控的作用,且与预喷注位置密切相关,外压缩喷注会诱导外部斜激波向亚额定偏移,导致流量溢流增加、流量系数减小;内压缩喷注可以避免流量溢流,对进气道性能影响相对较小,且双侧组合喷注的预混效率可达0.60以上。反应流场仿真显示,燃烧反应主要发生在近壁面区域,流向上主要释热区在内压缩段,反应释热进一步降低总压恢复系数、减小喉部马赫数,外压缩喷注时会增加流量溢流,而循环静压比、静温比均相对增大,阻力系数基本保持不变,整体上预喷注及释热影响效应具有可控性。

关键词：高马赫数超燃发动机高超声速进气道进气道预喷注释热效应激波调整数值模拟

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中性点小电阻接地配网多分支电缆线路单相接地故障测距

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电气应用 2021年第5期40卷 28-33,38页

作者：曲振明王宾张慧芬济南大学自动化与电气工程学院山东济南250022 清华大学电机系(电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点试验室) 北京100084

配电线路快速准确的故障测距对于提高配电网的运行安全非常重要。阻抗法由于其抗干扰性能好并且成本较低,在配电线路中广泛应用.但是配电线路分支众多,会对测距造成较大的误差。针对该问题,在小电阻接地系统多分支电缆线路中将负荷分支... 详细信息

配电线路快速准确的故障测距对于提高配电网的运行安全非常重要。阻抗法由于其抗干扰性能好并且成本较低,在配电线路中广泛应用.但是配电线路分支众多,会对测距造成较大的误差。针对该问题,在小电阻接地系统多分支电缆线路中将负荷分支进行等效,利用L-M算法求解出分支等效阻抗以及负荷阻抗,使得系统可观。线路发生单相接地故障后,分别在主干线和分支线上进行定位,并求出故障距离。在PSCAD中建立仿真模型,仿真结果验证了算法的准确性。

关键词：故障测距多分支单相接地故障电缆线路小电阻接地系统

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氨基酸燃烧热的测量

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武汉大学学报（自然科学版） 1993年第3期39卷 78-82页

作者：吴鼎泉朱元海高振明屈松生武汉大学化学系武汉430072

用精密静弹燃烧热量计,测量了L-亮氨酸、L-异亮氨酸和L-苏氨酸在298.15K时标准燃烧能,计算了它们在298.15K和标准压力下的标准摩尔生成焓,并用估算物质气态生成焓的经验方法,讨论了被测数据的可靠性。

关键词：标准燃烧值氨基酸燃烧热

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支板火箭构型对引射进气与主次流相互作用特性影响实验研究

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推进技术 2024年第12期45卷 115-131页

作者：罗飞腾姚达豪李新珂渠镇铭陈文娟龙垚松华中科技大学航空航天学院湖北武汉430074

一次火箭射流与二次空气流之间的主次流相互作用是火箭基组合循环(RBCC)发动机引射模态工作过程的主导机制,对引射模态性能具有关键性影响。基于典型支板火箭RBCC发动机特征流道模型,进行了三种不同支板火箭构型的宽工况冷喷流引射试验... 详细信息

一次火箭射流与二次空气流之间的主次流相互作用是火箭基组合循环(RBCC)发动机引射模态工作过程的主导机制,对引射模态性能具有关键性影响。基于典型支板火箭RBCC发动机特征流道模型,进行了三种不同支板火箭构型的宽工况冷喷流引射试验,获得了引射进气特性、主次流相互作用特性与规律。研究结果表明:随着一次流流量、总压比增加,二次流引射进气马赫数逐渐增大,流量逐渐增加至某一最大值,而引射比持续单调减小;无量纲分析显示,单矩形喷管的支板火箭构型相对于双圆形喷管构型具有更强的引射能力,在相同一次流流量与喷管喉道面积时能提高10%~40%的流量通量比,且支板尾缘带波瓣凹槽结构有利于提升引射能力。从主次流内流过程来看,随着一次流流量、总压比增加,内流道压力分布整体上逐渐降低,马赫数分布逐渐提高,反映出内流加速降压、引射进气流量增加的过程,同时下游的引射增压比呈增大趋势,以更大的总压损失为代价;相同一次流流量时,单矩形喷管构型相对于双圆形喷管引起的内流道压力更低、马赫数更高,实现基本相当的引射比时总压恢复系数相对更高。随着主次流总压比的增加,主次流的速度比和对流马赫数呈现减小的趋势,而压比和密度比则有所增加;双圆形喷管构型时速度比和对流马赫数明显高于单矩形喷管构型,而压比和密度比则相对更低;这些参数梯度变化在初始状态层面上决定了主次流相互作用的过程及其宏观特性。

关键词：火箭基组合循环发动机主次流相互作用引射模态支板火箭实验研究

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谐振式电动汽车无线充电系统频率分裂抑制方法

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电气自动化 2022年第1期44卷 9-13页

作者：杨帆张慧芬胡明月曲振明济南大学自动化与电气工程学院山东济南250022

谐振式电动汽车无线充电系统在充电过程中由于参数变化出现频率分裂现象,而产生多个谐振频率,导致系统在原谐振频率处的输出功率降低。以互感模型为基础推导得出频率分裂与负载阻值和耦合系数有关,建立阻抗角模型得到无线充电系统在负... 详细信息

谐振式电动汽车无线充电系统在充电过程中由于参数变化出现频率分裂现象,而产生多个谐振频率,导致系统在原谐振频率处的输出功率降低。以互感模型为基础推导得出频率分裂与负载阻值和耦合系数有关,建立阻抗角模型得到无线充电系统在负载阻值越小,耦合系数越大时越容易出现频率分裂的结论。进而提出一种使用buck变换器调节负载阻值的方法,通过抑制频率分裂而提升系统的输出功率和传输效率,MATLAB仿真验证了方法的有效性,为无线充电系统抑制频率分裂和提升输出功率提供了有效措施。

关键词：无线电能传输电磁谐振频率分裂阻抗匹配 DC/DC变换器

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