船用排气系统红外抑制装置湍流场及红外辐射场的数值预测

排气是舰船主要热源,是红外制导武器的主要目标.本文对引射扩压器排气系统——一种典型的红外抑制装置进行了流场、温度场以及管外红外辐射场的计算.计算结果与国外发表数据比较,证明所述方法是正确可行的.流场计算应用SIMPLE 程序,着重讨论了边界条件的选取,红外辐射场计算程序完全是自编的.文中对计算结果作了分析、讨论.     

回热型微型燃气轮机热力性能及CHP系统研究

根据化学燃烧理论和变比热容计算方法，提出了微型燃气轮机回热循环装置性能参数的计算和分析的方法；分析了压气机压比、加热比、燃料发热量以及回热度等参数对装置系统性能的影响，并以60kw燃气轮机装置为例进行了计算和分析，为微型燃气轮机装置的合理设计选择提供了实用可行的方法和参考依据．同时，对回热型燃气轮机和热水器组成的热电联供系统进行了计算分析。     

船用燃气轮机红外抑制器的实验研究

采用可调节高度的支架,针对船用燃气轮机红外抑制器的喷管与混合管间距对抑制器引射性能的影响进行了热态实验.同时,实验了不同收缩比的喷管对其引射性能的影响,测量了抑制器出口截面直径方向上的压力和温度分布以及主流入口静压.结果表明:热态情况下喷管和混合管间距与混合管直径的比值a/D=0.875左右时,抑制器出口中心区排气温度最低.减小波瓣喷管出口与入口截面积比值（收缩比）Aout/Ain,有利于降低抑制器排气温度,但也将增大抑制器的阻力.     

基于船用LNG深冷再液化装置简化模型的参数敏感性分析

对船用深冷再液化系统进行介绍，建立了基于逆布雷顿循环的深冷装置简化模型，在一定约束条件下，分析了该装置的主要参数对液化性能的影响，对船用LNG深冷再液化系统的优化具有指导意义。     

船用閉式燃气輪机装置的过渡过程的研究

本文中创拟了船用闭式燃气轮机装置中过渡过程的研究方法,并在理论计算的基础上研究了该式装置过渡过程的实现及其特征.此外,还对该式装置的操纵性作了数量上的估计.     

喷口修形对二元喷管红外特征影响的数值研究

为降低排气系统的红外特征,以轴对称喷管为基准,设计了一种出口宽高比为4∶1的二元喷管;并对二元喷管出口型面进行不同尾缘修形。在商业软件中计算了二元喷管的温度场、速度场、压力场和组分浓度场的分布,采用自主开发的红外软件NUAA-IRSE,用反向蒙特卡罗法计算各喷管的红外辐射特征;并与基准轴对称喷管的计算结果进行对比。计算结果表明:二元喷管及对其尾缘修形后,遮挡了部分排气系统内部的高温部件,强化了尾喷流的掺混,在大部分探测方向上抑制了排气系统的红外特征;在喷管推力系数下降小于2%前提下,尾喷流红外最大降低36%,高温壁面红外最大降低28%。     

离散颗粒抑制热喷流红外辐射的大涡模拟

为了探究气溶胶离散颗粒对飞行器排气喷管热喷流3～5μm波段的红外辐射的抑制效果,设计地面状态下气溶胶颗粒投射的仿真环境,采用大涡模拟和颗粒离散相模型对含气溶胶颗粒的飞行器排气喷管尾部气固两相剪切流进行数值模拟研究,系统地分析颗粒的质量流量、粒径和喷射速度对离散颗粒空间分布形态以及热喷流红外辐射抑制的影响规律。研究结果表明：颗粒的质量流量和粒径对于红外抑制效率的影响较为明显,增加颗粒质量流量对颗粒的空间分布形态影响较小,但能够显著提升红外抑制效率;当颗粒粒径大于1.0μm时,颗粒空间分布均匀,红外抑制效率最高;颗粒的喷射速度对于颗粒的空间分布以及红外抑制效率的影响较小。     

舰船排气装置红外辐射密度分布的数值预测

本文研究了船舶动力装置排气系统的红外辐射分布情况，在计及各向同性参与性气体的情况下，建立了红外场预测的数学模型．与国外文献给出的实测结果相比，本文结果合理可信．文中给出的模型对合理设计舰船排气系统，减少红外辐射密度，提高战区舰船生存能力具有参考价值．     

动力工程系两项科技成果通过部级鉴定

一九八五年十一月二十日至二十一日,动力工程系两项科技成果“舰用燃气轮机进气滤清实验研究装置”和“余热制冷装置”通过中船总公司军工部主持召开的技术鉴定。舰用燃气轮机进气滤清实验研究装置是动力工程系304教研室程元龙、姚明等同志研制成功的具有用伪彩色显示进行滤清器流场分析功能的我国第一台实验装置。它不仅对舰船燃气轮机进气系统的深入研究做出有益的贡献,而且对海上平台和沿岸工程的动力设     

基于液化天然气冷能的燃气轮机发电循环

在对液化天燃气(LNG)冷量Yong进行分析的基础上，提出对该冷能进行回收．结果表明，以燃气轮机排气为高温热源，以LNG为低温热源构建的二次冷媒朗肯循环，充分回收利用了LNG冷能，避免了传统的用海水加热气化LNG带来的能源浪费和生态环境破坏、在高温季节，还可以利用LNG冷能冷却燃气轮机的进口空气，以增加电厂出力．分析表明，在较高的环境温度下，空气温度每降低10℃，系统出力平均增加10％，效率也提高了2％左右，系统总的Yong效率保持在50％左右。     

燃气轮机排气引射冷却系统的数学模型及其计算

建立了舰船燃气轮机排气引射冷却系统的流动传热数学模型,并用数值方法对其进行计算,采用扩大计算域的方法处理管内管外的混合流场问题,推导了气固交界面上具有耦合传热时的控制体离散方程式,界面上的辐射热流以附加源项的形式出现在离散方程中,把计算出的排气引射冷却系统出口的截面上的压力值作为反馈信息,来调整二次流引射处的速度值大小,与相应的实验结果比较表明,数值处理方法及计算结果是可靠的,这些结果是进一步预测     

基于多重角度离散的排气系统红外辐射特性数值模拟

为解决有限体积法耦合求解排气系统红外辐射特性时角度离散数目不足的问题,提出多重角度离散方法,并计算了某轴对称排气系统的空腔-喷流组合红外辐射特性。用较粗的离散角度耦合计算每个喷管空腔微元面的辐射亮度,用较细的离散角度对空腔-喷流组合辐射的每个控制角进行独立计算,求解红外辐射强度。结果表明,多重角度离散方法可以使排气系统红外辐射程序在保证计算精度的同时,探测方向更加灵活,克服了有限体积法求解喷管空腔-喷流组合辐射强度分布时角度离散数目不足的问题。     

狭缝引射结构下冷却气膜的数值计算和PIV实验

狭缝引射是气膜冷却结构中比较重要的一个,多用于船体和燃气轮机的尾气排放装置,以达到降低尾气排放温度,保护装置的目的。但现有对该结构的研究多是整体性能方面,对单级引射结构的引射效果则研究较少。通过对三种不同狭缝宽度的单级引射结构,分别作了数值计算和PIV实验的验证,然后对所获得的结果进行分析,得出了引射效果最佳的单级结构尺寸和该结构的研究方向。为以后该结构的设计提供一些参考。     

发动机废气涡轮增压系统的能量流研究

基于发动机一维性能仿真计算和试验相结合的方法,对某型轿车用柴油机的废气涡轮增压系统能量流分布规律进行了研究.通过研究发动机排气能量在涡轮机-压气机-中冷器中的传递过程,得出了涡轮机回收排气能量的潜力和增压系统的能量流特性.结果表明:增压系统能量流分布和排气能量回收效率主要取决于发动机和增压器的运行工况;外特性下,在增压...     

一种新型水下混合增压排气方式研究

水下排气是一种具有红外抑制作用的排气方式,在水下负压区排气基础上,提出了一种新型的动力与结构混合增压的水下排气方式.首先,在排气管末端建立水微团力学模型,得出提高排气压力可以实现水下排气,并指出叉管叉角、支管直径与排气压力存在相互关系.其次,应用SPECIES模型,分析了排气管道与动力增压管道连接处的流体特性,揭示出低压气体通过卷吸作用而排出的排气机理.最后,模拟了叉管结构的流场分布,得出叉管结构具备增压性能,并推导了海水倒灌量的计算公式.研究结果表明水下混合增压排气方式原理可行.     

一种用于工业废气处理的气体消毒管的设计

概述了工业废气处理的主要方法及其优缺点。利用研究高气压微空心阴极辉光放电的成果,设计了一款能够用于工业废气处理的气体消毒装置,对该装置的结构、工作原理和特点进行了详细的论述。实验结果表明:利用该装置对工业废气中的甲烷清除达到70,苯清除达到90,消毒效果相当好。     

新型航天红外组件寿命试验设备的真空系统设计

 依据新型航天红外组件寿命试验设备的真空系统的技术要求,设计了具有两套抽气系统的全自动化高真空排气台,主真空系统以机械泵和分子泵作为前级泵,溅射离子泵作为主抽泵;辅助真空系统由机械泵和分子泵组成,用于主系统预抽。该真空系统采用计算机控制技术程控真空排气工艺,为多工位结构,具有全自动化的功能。根据理论计算分析,该设备能满足红外组件寿命试验对真空的要求。     

不同排气系统对涡轮增压柴油机性能的影响

以某增压中冷柴油机为研究对象,利用GT-POWER软件建立了该增压中冷柴油机工作过程仿真模型,并根据试验数据进行了校核计算.在上述工作的基础上,对增压柴油机的三脉冲排气系统进行了改型设计,建立了MPC排气系统和定压排气系统仿真模型,验证了模型的有效性.通过对三种排气系统的仿真及对比分析,表明MPC及定压排气系统选取合理的较小排气管径能够降低发动机油耗,减弱涡轮进口压力脉动,保证较高的涡轮效率和功率输出;发动机额定工况下,三种排气系统对发动机及涡轮性能的影响存在明显差异,三脉冲系统的发动机性能优于MPC与定压排气系统;发动机中低转速时,MPC系统使得涡轮效率较三脉冲与定压系统有所提升.      

联合循环与过程能量集成的温焓曲线夹点分析法

将全局夹点分析法扩展到燃气蒸汽联合循环与过程装置进行整体能量集成。利用全局温焓分布曲线,分析燃气透平与过程集成、燃气蒸汽联合循环,以及在实现各过程装置内部热量交换的基础上的全局过程剩余热阱和热源与联合循环公用工程系统的能量集成。应用实例表明,温焓曲线的夹点分析法可方便、直观地用于联合循环与过程全局夹点分析能量集成,包括余热回收、热功联产、联合循环系统的设计和综合,能耗明显下降。