柱状汇聚激波冲击重气柱不稳定性的数值研究

采用有限体积法结合网格自适应技术的VAS2D程序,数值研究了二维重气柱在柱状汇聚激波及其反射激波作用下的Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性发展,并比较了平面激波条件和不同汇聚角度条件下激波和界面的演化过程.气柱界面内气体为六氟化硫(SF6),环境气体为空气,柱状汇聚激波在汇聚中心形成反射激波,平面激波与右端固壁作用形成反射激波.结果表明,柱状汇聚激波及其反射激波作用下的气柱演化、界面位置变化、尺寸变化及环量变化与平面激波及其反射激波作用下的情形有着显著差别,同时,不同汇聚角度也具有一些影响,揭示了柱状汇聚激波及其反射激波作用下的界面演化机理.     

等离子体合成射流激波-激波干扰控制数值模拟

为了减弱高超声速飞行器头激波和侧翼前缘激波的干扰，建立了等离子体合成射流对高超声速飞行器激波\|激波干扰控制的仿真模型，分析了等离子体合成射流激波-激波干扰控制的流场特性，探究了等离子体合成射流进行高超声速飞行器激波-激波干扰控制的效果,开展了激励器安装位置以及激励器注入能量的参数影响研究。研究表明：等离子体合成射流产生的弓形激波能使头激波抬起一定角度，减小头激波和侧翼前缘激波干扰，达到控制激波-激波干扰区热流和压力的效果；随着出口距离的增大，对热流和压力的控制效果先增大后减小；在一定范围内，注入能量越高，控制效果越好。     

激波法向和速度的确定

本文列举了各种计算行星际激波方向的方法，讨论了各种计算方法的适用范围。利用激波跳跃条件，得到激波法向磁场与激波两侧介质参量的关系。这样，从行星际激波的观测数据，可以求出激波的法向磁场，判断该激波是平行激波，垂直激波或斜激波。对不同类型的激波，挑选不同的计算方法，使它合适于不同类型的跃变关系特点，从而得到正确的计算结果。最后给出三个计算激波方向的例子。     

非定常汇聚激波反射与折射研究进展

非定常激波反射及折射由于其重要的科学及工程意义,成为了近年来激波反射及折射研究领域的热点.平面激波在曲面上的非定常反射现象近些年得到了较多的研究,在这个过程中激波强度不变,入射角随着曲面曲率的变化而不断改变,从而出现波系转变现象.当一道曲面激波在固壁上反射时,激波强度以及入射角均不断发生改变,从而有可能对波系现象有较大的影响.但实验室条件下生成具有特定变化规律的曲面激波一直是一个难题.翟志刚等人通过激波动力学理论提出并实现了将平面激波光滑转变为柱形汇聚激波的方法.在设计的水平汇聚激波管中开展了非定常汇聚激波反射及折射研究.本文介绍了本实验室近几年在非定常汇聚激波反射与折射方面的研究进展,重点关注了持续变化的入射角以及流场的非定常性对波系转变的影响,并提出了未来的研究方向.     

流体力学与行星际物理学中激波动力学问题求解新论

针对激波问题的求解 ,深入研究了流场及其导数跨跃激波面的跃变应满足的关系 ,其结果是得到联系激波前后流场与激波速度、方向的无穷维动力学系统 ,它实质上是反映激波全部信息的激波前后物理量空间导数与激波速度、方向的相容性关系 ,可以称为广义Rankine -Hugoniot跃变条件 ,有望为流体力学、行星际物理等领域所涉及的激波问题求解开辟新径     

用激波管测量固体介质中的空间电荷分布

本文分析了压力阶跃波法测量固体介质中空间电荷分布的基本原理,讨论了激波在气体激波管内的传播及气体激波作用于固体时在固体内引起的波动的过程。用直径为113mm的激波管为主体构成了空间电荷测量系统,并用压力传感器和微型计算机构成了激波波速测量装置,从而较准确地获得了激波波速、激波压力阶跃波形等有关参数。并得到了一些空间电荷的测量结果。     

激波管性能参数的计算及其结果分析

利用Excel电子表格处理软件进行激波管性能参数计算.计算采用一维无粘激波管运行关系式,分别针对驱动气体是氢气、氦气、氩气以及它们的混合气体,试验气体为氮气、氩气的情况下,计算了激波管运行参数.另外,对激波管主膜片考虑了双膜片效应,分别得出了激波管的运行参数匹配关系、驱动段和被驱动段的激波管最佳长度比和缝合接触面条件下...     

等离子体气动激励控制圆锥激波实验

以减弱超声速飞机头部和进气道调节锥的激波强度为背景,开展了等离子体气动激励控制圆锥激波实验,通过纹影显示以及壁面压力测量来研究圆锥激波形态和激波强度变化的规律。结果表明:当激励电压幅值分别为600V,800V,1 000V时,等离子体气动激励使圆锥激波变为2道激波,激波角度分别增大7.3°、13.2°、18.9°,锥体头部壁面总压分别增大6.52%、8.17%、9.52%,表征总压损失减小,验证了等离子体气动激励可以有效减弱超声速飞机头部和进气道调节锥圆锥激波强度。     

行星际MHD激波的速度

本文导出了ＭＨＤ激波相对子上游介质传播速度的一般公式，指出ＭＨＤ激波的相对速度由激波上下游密度比、上游激波角、上游等离子体β值和温度决定．在低β高温等离子体中激波相对速度较大，密度比和激波角越大相对速度也越大．在不同流速的太阳风中激波相对速度均随日心距下降，但都比气体爆炸激波预言的慢．     

一类非线性边值问题激波解的间接匹配

研究了一类非线性奇摄动方程的激波问题,利用间接匹配法,构造出激波在区问内的激波解.     

Study of interaction between shock wave and unsteady boundary layer

This paper reports theoretical and experimental study of a new type of interaction of a moving shock wave with an unsteady boundary layer. This type of shock wave-boundary layer interaction describes a moving shock wave interaction with an unsteady boundary layer induced by another shock wave and a rarefaction wave. So it is different from the interaction of a stationary shock wave with steady boundary layer, also different from the interaction of a reflected moving shock wave at the end of a shock tube with unsteady boundary layer induced by an incident shock. Geometrical shock dynamics is used for the theoretical analysis of the shock wave-unsteady boundary layer interaction, and a double-driver shock tube with a rarefaction wave bursting diaphragm is used for the experimental investigation in this work.     

磁流变液减振器及其振动控制技术概述

在振动控制领域,基于新型磁流变液材料制成的减振器正得到越来越广泛的应用,应用磁流变液减振器对机械设备进行减振防护是近年来减振技术研究的热点之一。阐述磁流变减振器的类型及技术特点,对比几种常用的振动控制方法的优异性,讨论磁流变减振器的实用价,指出磁流变液减振器是目前减振设备的开发方向。     

汽车悬架液压减振器热机耦合动力学模型

针对汽车悬架液压减振器建立了由路面不平度激励模型、非线性悬架振动模型、考虑温度影响的减振器阻尼力试验数据模型、减振器热动力学模型子模型组成的耦合动力学效应的理论分析模型.通过减振器阻尼力特性试验数据建立了考虑温度影响的非线性阻尼力试验模型,利用减振器发热特性试验数据辨识了减振器热动力学模型参数.利用所建立的耦合动力学理论模型预测了减振器温度上升动态过程,并进行了影响因素的仿真分析.研究表明,减振器的热机耦合效应在高速行驶和较差路面条件下表现突出,而在低速或者良好路面条件下不明显;行驶车速、路面等级、环境温度与减振器周围空气流动速度、悬架非簧载质量、减振器壳体换热面积对减振器发热平衡温度高低具有很大影响,而悬架等效刚度、簧载质量和减振器壳体比热容参数对之影响很小.     

电流变流体及其在减振器中的应用

本探讨了电流变流体在减振器上的应用。电流变流体减振器的阻尼力可以通过电信号快速、连续地调节,因此这种减振器及其变型结构可以应用在车辆以及其它多种机械装置中以实现振动控制。本描述了电流变减振器的典型结构及其对电流变流体性能的要求,研制开发了一种新型结构的减振器及其控制系统并给出了试验结果。     

舰载设备冲击试验系统研制现状和发展趋势

利用冲击试验系统模拟产生水下爆炸冲击环境是考核舰载设备抗冲击能力的重要手段.本文总结了国内外现有的和正在研制的各种冲击试验系统的主要性能和工作特点,分析了舰载设备冲击试验系统的发展趋势,指出尽快研制高速、重载、双波冲击试验系统是提高中国舰载设备抗冲击能力的重要途径.     

光纤陀螺捷联惯导隔冲系统设计

 针对环境冲击、振动会对光纤陀螺捷联惯导系统结构及测量精度造成不良影响,进行了隔冲系统的设计与分析。利用改进的递归数字滤波算法和统计估计技术,根据冲击环境下测量得到的加速度时程,计算了冲击响应谱图,用于指导隔冲系统参数设计。为验证设计结果,利用冲击响应谱合成技术得到模拟实际冲击环境的加速度时程;在有限元软件ABAQUS中,以该加速度时程为基础运动激励进行瞬态动力学分析。根据分析结果,设计的隔冲系统可以使捷联惯导系统承受的冲击作用降低到所能承受范围内,表明所设计的隔冲系统在动力学特性角度可满足使用要求。     

巷道瓦斯爆炸二次反冲的数值模拟

通过建立瓦斯爆炸流场的数学模型,运用ＴＶＤ（ｔｏｔａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｄｉｍｉｎｉｓｈｉｎｇ）格式的有限差分方法,模拟了瓦斯爆炸冲击波峰值超压沿井巷的衰减规律,着重反映了冲击波二次反冲过程,其结果对于实际防爆工程设计具有指导意义。     

新型机动车前轮减震器设计

介绍一种机动车前轮减震器,它由主减震部件、副减震部件以及减震弹簧组成,减震弹簧采用三个螺旋弹簧并联组成,在承受不同载荷时,减震部件上的弹簧刚度值随之变化,在副减震部件上安装副减震弹簧,有利于在主减震部件与副减震部件间产生夹角,改善了阻尼系数.这种结构能够提高驾驶时的舒适性.     

超音速风洞扩压器激波串现象的数值模拟

超音速扩压器性能研究具有非常重要的工程实际应用价值。该文为加深对超音速风洞扩压器内流场结构的理解,采用Fluent软件对“收缩段等直段扩张段”型扩压器流场进行了数值计算,较好模拟了扩压器中由激波/边界层干扰诱导的复杂流场的流场特性,再现了流场中的“激波串”和“伪激波”现象,与文献结果吻合较好。并以比较精细的二维网格计算结果对激波串的形成机理和典型流动结构进行了分析,同时应用于实际工程,对某超音速风洞扩压器不同二喉道长度状态下的扩压效率进行了比较。