考虑鲁棒性的超临界翼型激波控制鼓包减阻研究

本文主要采用CFD方法研究超临界翼型的激波控制鼓包减阻技术,分析了鼓包形状参数对减阻效果和鲁棒性的影响规律.计算结果显示,鼓包的减阻效果受位置影响较大,当鼓包最高点与干净翼型的激波位置相同时减阻效果较好,鼓包高度过高对减阻效果不利,而较长的鼓包可在更大的高度范围内实现减阻.鼓包还可以通过弱化激波,抑制附面层分离,延缓超临界翼型抖振现象的发生.计算结果显示,鼓包减阻技术整体而言工作范围较窄.但经过设计,较长且较低的鼓包可以在较大的升力范围内具有减阻效果,并且减阻效果对形状变化及雷诺数变化不敏感,还能有效提高阻力发散马赫数,鲁棒性要明显优于较短较高的鼓包,具有工程应用的潜力.     

两种物态方程下铁核塌缩型超新星爆发机制的数值模拟

【目的】物态方程对铁核塌缩型超新星爆发过程中铁核塌缩、激波产生及其传播等都将产生影响。为了探索对超新星爆发机制解释更合理的物态方程,对比分析2种物态方程对铁核塌缩型超新星爆发的影响。【方法】以新前身星模型数据作为输入参量,分别采用Lattimer等(LS物态方程)和王贻仁等(W物态方程)提出的物态方程,对不同初始质量的铁核塌缩型超新星的爆发过程进行数值模拟,并对比分析模拟结果。【结果】在LS物态方程下,铁核塌缩结束时恒星的中心密度最高只达到核密度的1.5倍,且得到的同模区偏小,中微子的能量损失较大,这使激波在向外传播过程中损失了较多能量,不利于解释超新星的成功爆发。【结论】W物态方程更能合理解释超新星的成功爆发。     

超音流中菱形口射流及相互作用激波结构

基于在不同射流角(10°,27.5°,45°,90°)和动量比下(0.1 MPa,0.46 MPa)对音速次膨胀射流通过菱形口喷射到马赫5横穿主流的实验及圆形射流器的对比实验,研究了次膨胀射流与超音横穿主流相互作用流场.结果表明在低射流角和动压比下相互作用激波保持附着,脱体激波产生lambda激波,lambda激波出现于高射流角、动压比下和圆形喷射器情况.射流外边界高度在射流进入主流过程中不断增加,而且在大射流角下较大.由于侧向扩展,羽流变窄,但圆形喷射器无此变化,接近喷射口的紊流卷吸结构大小随入射角增大,穿透量随喷射角和动压比的增加而增大,在近场圆形喷射器的穿透量超过菱形喷射器,但菱形喷射器的下游穿透量会超过圆形喷射器.     

二维等熵流Chaplygin气体的平面δ-激波

研究等熵流Chaplygin气体的初值为2个常状态的二维黎曼问题.使用平面波法和特征分析方法,在适当的广义Rankine-Hugoniot条件和熵条件下,构造出该黎曼问题的5类平面波解,这些解由后向(前向)疏散波、后向(前向)激波、接触间断以及δ-激波构成.     

奇摄动边值问题中的衔接法

在奇摄动内层问题的研究中提出一种构造性方法,称为衔接法.并用它分别研究奇摄动非线性边值问题中的角层和激波层两类内层性态.通过分别构造内层两边解的近似,然后将对应的曲线光滑地衔接起来,从而形成整个区间上解的近似式.     

河曲电厂空预器差压大的原因及处理

空预器是锅炉的重要设备之一,由于我国能源紧缺,火电厂所烧煤质越来越差,远远偏离了设计煤种,造成空预器三分仓回转式空气预热器堵灰,文章对造成烟气侧进出口差压大的原因进行了细致的分析,提供了河曲电厂空预器堵灰时空预器差压的详细资料,并介绍了采取的防范措施.     

尘埃电荷变化和粒子碰撞对尘埃等离子体中三维尘埃声激波的影响

考虑了尘埃非绝热放电和碰撞等因素对尘埃等离子体动力学行为的影响,运用约化摄动法,得出了描述三维尘埃声激波的Korteweg-de Vries-Burgers(KdV-Burgers)方程,并运用数值积分对激波特性作了详尽地分析和说明.研究结果表明,碰撞频率、电子-离子数密度之比等因素对激波的性质有显著影响.     

压缩折角激波-湍流边界层干扰直接数值模拟

进行了来流Mach数2．9,24°压缩折角激波．湍流边界层干扰的直接数值模拟,在上游的平板添加扰动以激发边界层转捩到湍流．计算得到的统计结果与实验吻合,验证了结果的可靠性．分析了角部分离区附近湍能的生成、耗散及分配机制．结果显示角部区域激波与湍流边界层相互作用造成大量湍动能产生,而湍动能的主要耗散区仍在近壁．湍流输运项起到了主要的平衡机制,把湍动能由外层输运到近壁区．通过对激波后及壁面瞬时压力的分析,认为激波低频振荡并非上游扰动弓』起,而是由于分离泡本身不稳定振荡产生的．     

水下超声速气体射流的力学机制研究

介绍了对水下超声速气体射流的力学机制的实验研究. 在自行设计研制的实验系统里, 高压空气通过缩放喷嘴(拉伐尔)喷入一个3维水槽中. 射流在不同的工况下运行, 即过膨胀、适配和欠膨胀状态. 用一台CCD摄像机, 对射流流场进行了可视化. 实验发现, 超声速气体射流在水中的喷射, 总是伴随着很强的流体振荡, 而这种振荡与射流气相介质中的激波反馈现象有关. 对射流压力场进行了详细的测量, 证实了气相介质中的激波反馈现象. 但是, 这里讲的激波反馈不同于超声速气体射流在开放大气空间中释放时的声学反馈(声学反馈引起尖锐刺耳的声调). 它是这样一个过程：封闭在射流气袋中的激波引起射流内部的大幅度的、周期性的压力脉动; 然后, 压力脉动引起射流振荡, 包括大幅度气体膨胀现象的出现. 为了验证这种激波反馈现象, 我们对流场进行了详细的压力测量. 设计了三种压力测量装置, 即浸没在水中的压力探头; 在喷管装置侧壁上的压力测量; 在喷管装置前壁上的压力测量. 实现了对喷嘴下游、喷嘴附近以及喷嘴上游的压力测量, 而且各压力测量结果体现了很好的一致性. 研究表明, 射流的每一次振荡, 都引起一次压力的突然增加, 激波反馈的平均频率为5~10 Hz.     

叶尖间隙对小流量超音压气机级性能的影响

为研究叶尖间隙对级环境下压气机气动性能的影响,以带导叶的超音压气机级为研究对象,采用商用软件NUMECA对该压气机在转子叶尖间隙为0、0.3、0.6、0.9 mm时进行三维数值计算,分析了该压气机级气动性能及流动特点.结果表明:随着叶尖间隙的增大,转子叶尖处激波向上游移动;静子进口气流攻角增大,最终导致压气机稳定工作裕度、转子峰值点效率和静子低损失范围降低.叶尖间隙对进口导向器性能基本没有影响.