换流阀冷却系统中离子交换器的设计计算及数值模拟

为确保换流阀冷却水系统中水质合格,需合理设计离子交换器的规格和内部结构。采用计算流体动力学数值模拟方法,建立离子交换器的几何模型,对离子交换器水流速度进行选择,进而确定塔径、塔高等工艺参数;运用二维多孔介质模型模拟塔内树脂填料,并对进出水装置的局部细节进行模拟,进而分析流阻特性及速度变化规律。结果表明,当设计出力一定时,控制水流速度50 m/h,计算塔径,流场、压力降具有较好的形态,采用小滤帽、石英方式配水,水流分布较为均匀,可对设备的选型提供技术参考与理论指导。     

乘波体前体/进气道优化设计及性能分析

在以圆锥流场生成乘波体外形基础上,对乘波体前体和冲压发动机进气道进行了优化设计。乘波体前体以设计点（Ma=4.5）为优化基础,综合考虑在各个飞行马赫数下的最佳气流转角问题。数值模拟结果表明,该方法设计的乘波体外形符合乘波反设计原理,在整个飞行马赫数范围内发动机的进气道性能良好。     

基于边界造波法的二阶Stokes波的数值生成

针对滑坡涌浪灾害中波浪的产生和传播分析至关重要的问题,利用FLUENT软件平台,提出了边界造波的数值方法,并通过二次开发实现了二阶Stokes波的数值模拟。该边界造波法以不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程和追踪自由面的VOF法为基础,借助FLUENT软件中的UDF功能定义了入射边界处波浪的速度和波形解析表达式,从而模拟了二阶Stokes波的产生和传播。计算结果表明,该数值水槽能有效可靠的模拟弱非线性波浪。这为后续模拟由滑坡涌浪所产生的波浪提供了一定的研究基础。     

运输类飞机APU进气系统设计方法研究

开展了运输类飞机辅助动力装置(APU)进气系统的设计方法研究,提出了APU进气系统的性能参数优化准则和设计点选取方法,梳理了APU进气系统设计流程;并结合某型机APU进气系统性能试验结果对数值仿真计算精度进行分析,为今后运输类飞机APU进气系统设计提供参考和借鉴。     

外压式二元与轴对称进气道设计及性能对比

给出了二元和轴对称两种不同结构形式的进气道进行理论最优设计方法;并以飞行马赫数Ma=2.5,高度H=10km为设计点,计算和比较了两种进气道的性能。结果表明在相同情况下,二元进气道具有相对较高的总压恢复系数,但轴对称进气道出口的气流较均匀、畸变较小,并且马赫数较低。这一结果可为冲压发动机进气道结构形式的选择提供理论依据。     

进气道布局对导弹气动性能影响的数值研究

吸气式导弹布局形式多样,不同进气道布局形式对导弹的气动性能影响是不同的。为评价不同进气道布局形式对超音速空空导弹一体化内外流特性的影响,本文选取两种先进布局形式——腹部进气和双下侧45?进气导弹,基于FLUENT软件,采用CFD数值模拟技术,开展了进气道弹体内外流一体化的数值仿真计算,分析结果表明：外流特性上,双下侧进气导弹对流场空间的干扰范围较大,它的升阻力及俯仰力矩要大于腹部进气导弹,能提供较大的升力;而在内流特性上,腹部进气导弹的进气道性能优于双下侧进气导弹,更有利于发动机的正常工作。     

进气道调节系统数字式控制器的设计与实现

某飞机进气道调节系统数字式控制器与进气道斜板位置传感器配套使用,形成斜板控制指令。由执行机构驱动斜板运动,改变进气道喉道面积,使进气道出口空气流量和流场满足发动机工作需求。通过数字仿真,对该斜板调节规律进行研究。分析了数字式控制器控制交联接口关系,提出数字式控制器的实现方案。论述了数字式控制器的软件设计。用地面试验和飞行试验对数字式控制器进行验证,结果证明该数字式控制器有效、准确、可靠。     

储能锂电池包强制风冷系统散热设计及热仿真分析

为了开发更高效的储能风冷热管理方案,以锂电池包为研究对象,提出了一种“侧向间隙进风,前端出风”的新型强制风冷散热系统。采用数值方法研究了进口速度、高度和温度对于该风冷系统散热性能的影响。通过实验测量对数值计算进行了验证,实测结果与仿真结果显示了良好的匹配性。研究结果表明：在该强制风冷系统下,电池温度敏感区位于最前和最后端电芯。该区域温度最高,而循环涡的产生有助于降低该处温升;相比于端部电芯,位于中部的电芯表面温度较低,且温度分布更为均匀;进口速度和高度的增加不同程度地降低了电芯整体的温升和温差,而进口温度变化对于温升和温差的影响并不明显。     

超声速几何可调二元进气道设计优化算法研究

为满足超声速二元进气道的气动性能和宽马赫数工作的要求,探索了一种气流角可调式进气道的方案,采用区间搜索优化算法,完成了设计马赫数3.5,起动马赫数2.0的几何可调进气道的最优设计。通过CFD数值结果验证了准确性。结果表明:1与设计值相比,最优设计的几何可调进气道在所有工作马赫数条件下的总体性能均得到较大提升;2通过优化算法估算得到的进气道的性能参数与CFD数值结果相差不大。     

天然气CO2转化化学回热热力循环

提出了一种由天然气CO2转化化学回热动力循环和氨吸收制冷循环构成的新型O2/CO2热力循环系统.其中,采用天然气CO2转化化学回热回收较高温度的燃气透平排气热量,采用氨吸收制冷循环回收较低温度的排气热量,并利用制冷循环产生冷量作CO2循环压气机进气冷却.研究了该循环的热力学性能及其影响参数,考察了循环压比和进气冷却温度对系统循环的影响规律.新循环的系统模拟结果表明,基于1 kg/s的CH4进料流量及透平初温1 573.15 K条件,系统产功24.799 MW,发电效率达到49.6%,并可输出冷量0.609 MW.系统综合火用效率达到47.9%.同时,可回收2.246 kg/s的水,捕集2.743 kg/s液态形式的CO2,实现了循环系统的CO2和NOx准零排放.