无叶扩压器优化设计方法

本文通过对径流式压气机无叶扩压器中气体一元可压缩流动的分析与研究,求解以损失模型为目标泛函和气体运动所满足的微分方程组为约束条件的最优化控制命题,使目标泛函达到极小。通过分析无叶扩压器出口半径对等熵效率的影响,在给定出口半径的变化范围内进一步选择最优出口半径,使扩压器在最优出口半径时,损失最小且等熵效率达到最高。文中还分析了各几何参数对无叶扩压器效率的影响,从而提出旋转扩压器的设想及理论依据。     

径流式涡轮排气扩压器流动性能模拟研究

本文研究了径流式涡轮排气扩压器特性对涡轮增压器与中速柴油机匹配性能的影响。在研究过程中，假定排气扩压器的气流为一元准稳定不可压缩气流，试验装置采用压缩气源供气。根据相似理论模拟中速柴油机排气的气流状态进行内壁为直线型面（定为Ａ型）及内壁为曲线型面（定为Ｂ型）这两种型面的扩压器模拟试验。计算和试验结果表明：（１）不论Ａ型或Ｂ型排气扩压器都能改善径流式涡轮的性能，从而提高涡轮效率及涡轮增压器总效率；（２）当扩张角较大时，Ｂ型扩压器因有较高的扩压器效率及压力恢复系数，其性能优于Ａ型扩压器，这将更有利于改善涡轮增压器与中速柴油机的匹配性能。     

分配器式扩压器挡板的试验研究

针对高性能航空发动机燃烧室进口马赫数不断提高以及先进变几何燃烧室燃烧组织特点,设计出一种新型可变几何燃烧室扩压装置—分配器式扩压器。通过试验研究了面积比、马赫数与总压损失的关系。结果表明: 冷却模和燃烧模的总压损失与其开孔面积以及孔形有关;各个模之间的影响与面积百分比有关;卷边孔挡板可以有效减少总压损失。     

变分差分法在亚音速流动计算中的应用

提出一种适合亚音速流动计算的变分差分方法.该方法结合变分原理以及方向全导数差分公式构造单元节点间的关系,是一种非常简便有效的离散方法.运用该方法对二维圆柱绕流和NACA0012翼型绕流进行计算,结果表明,该方法在亚音速流动模拟中具有较高的计算精度.     

无叶扩压器中恒定流的损失预测

本文分析了离心式压缩机无叶扩压器内流扬的特征,并建立了其内部流动的数学物理模型.认为沿无叶扩压器流道中分面具有非对称的粘性流动性质.在非径向流动时,其两侧壁上的边界层产生扭曲,并有一个从进口起始段到下游充分发展段的变化过程.文中着重对无叶扩压器的流动损失规律作了一些探讨,采用了内层变量表示的速度壁面律,以便计及边界层内部温度和径向压力梯度对速度分布和壁面摩擦系数的影响,从而提供了一种预测无叶扩压器性能的新方法.经不同进口条件下的实验验证,证明本文提出的性能预测方法是可行的,可以应用于粘性可压缩非对称流,也可以求解径向流和沿无叶扩压器中分面对称的流动.     

离心压气机叶轮与扩压器的流动分析

本文用数值计算方法分析了离心式压气机叶轮与扩压器内部的复杂全三维粘性流场。利用高速大内存计算机，较细致地揭示了离心压气机式叶轮与扩压器的内部流动，并做了相应的对比实验，测试结果定性地证实了数值计算的结论。     

亚音速气流中曲壁板的分岔研究

研究了具有初始曲率的二维曲壁板在亚音速气流中的分岔问题。考虑大变形和粘弹性的影响,通过模态展开法获得了曲壁板上的静、动态气动压力;采用Galerkin方法将振动控制方程离散为常微分方程组;采用牛顿迭代法求解方程组得到了静变形位置;在参数空间内分析了曲壁板的分岔特性;采用Runge-Kutta方法进行数值计算得到了曲壁板的时程响应相图。结果表明:曲壁板的初始变形会产生静态气动力,并会使得曲壁板产生新的静平衡点位置;当气流动压超过临界动压后,系统将会产生尖点分岔现象,使其平衡点的数目和稳定性发生变化;系统的稳定响应与气流动压及初值有关。     

二维扩压器壁面最优速度分布的动态规划法研究

本文运用动态规划法原理和能预测湍流边界层分离的经验公式,建立了二维、对称扩压器优化命题的物理模型和适宜于动态规划法求解的数学模型,并得到满足约束的壁面最优速度分布。该计算结果与实验结果及用Pontryagin极大值原理的计算结果均甚为吻合,该方法可以推广至不对称扩压器的优化命题中。     

亚音速飞行器壁面沟槽减阻研究与应用

固/气界面间强烈的剪切作用是亚音速飞行器壁面摩擦阻力产生的主要原因。该文基于k-ε湍流模型及动态网格划分技术,研究沟槽内微漩涡流动特性、沟槽结构对表面受力影响及沟槽内局部压力场及压差阻力的产生原因;以壁面阻力系数为计算目标,对沟槽形貌构型优化,获取亚音速飞行时具有最佳减阻效果的壁面沟槽形貌构型参数。在中国航天某研究院FD06风洞进行试验,试验结果表明:亚音速飞行器壁面沟槽结构可显著降低壁面阻力系数。Ma=0.4时,壁面摩擦阻力由1.7N降低为0.908N,减阻率为45.57%;Ma=0.8时,减阻率为13.5%;Ma=0.9时,减阻率为18.4%。     

二维扩压器叶片形线的神经网络设计

提出了一种人工神经网络方法,用于在给定叶片表面速度分布条件下,求解离心压缩机扩压器叶片形线的逆命题设计,所使用的神经网络具有４层前馈网络结构,在扩压器叶栅基本结构尺寸（如进出口直径,进出口安装角,高度,叶片数等）由气动计算公式确定后,人为均构造一定数量的叶片形状,通过现有ＣＦＤ分析程序,对其表面速度进行分析计算,将由此得到的叶片速度分布和叶片形状作为样本,采用标准ＢＰ算法对神经网络进行训练,实际平     

亚音速非共面机—尾翼组合体的非定常气动力计算法

本文以非定常涡环速度势函数为基本解,应用时间历程方法,计算非共面机一尾翼组合体的非定常气动力性能.这为飞行器的设计及其非定常气动特性分析提供了一种有效和完善的计算方法.本文介绍的方法,特别适用于研究、分析各类飞行器非定常动态响应过程的数值计算.本文作者将在后续文章中,进一步介绍本计算法在飞机对大气紊流(离散突风和连续紊流)非定常动态响应研究中的应用情况.     

DL125-9离心压缩机扩压器性能分析与改进

DL125-9离心压缩机是新型的H型压缩机.试验结果表明,其性能与设计要求有偏差,压比偏低,变工况性能差.为了改善其空气动力性能,本研究对影响压缩机性能较大的扩压器进行了试验研究和分析,通过对四种不同几何参数的方案进行比较,确定了工作范围宽、级效率和压比较高的VD-3扩压器为较好的几何参数匹配.压力恢复比原设计VD-1增大34%,级效率提高3～4％.     

亚音速流爬坡问题非平凡解的不存在性

本文主要研究三维亚音速流爬坡问题非平凡解的不存在性,在本文中,我们假设流体是等熵定常无旋的,也就是说,可以用定常的位势流方程来描述.通过建立三维角状区域中二阶线性椭圆方程Neumann边值的先验估计,我们证明在这样的区域中不存在全局非平凡的低马赫亚音速流.本文将已有结果中的区域推广到整个完全的三维角状区域.     

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。     

放宽静稳定性亚音速大型飞机重心范围设计准则

 对比分析了传统自然稳定与放宽静稳定性亚音速大型飞机操纵上的差异,研究了影响放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计的因素,提出了放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计准则,给出了不同影响因素下,平尾相对面积和重心之间的关系式.利用这种关系式,可以绘制出异于传统飞机重心范围设计的“剪刀图”.如果飞机的平尾相对面积给定,则可以很容易确定飞机的重心范围.为了说明所提放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计准则的可行性和可靠性,以某飞机为例,对设计准则进行验证性计算,对影响飞机重心边界确定的重要因素进行仿真分析,通过对计算结果的分析可知,起飞抬前轮和地面滑跑稳定性是影响放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计的主要因素,后期可通过调整起落架位置和设计巡航速度,充分利用性能最佳重心.     

进口有旋及畸变条件下轴流式扩压器的数值分析

本文应用改进的二维椭圆型通用程序对锥形扩压器流场作了计算。计算扩张角2(?)的范围为8°,12°,15.8°和16°,面积比AR 为1.5～9.0左右。计算中应用湍流的有效粘性模型和二方程k—ε模型。扩压器进口气流条件为无旋的,有旋的和轴向畸变的三种。计算结果与试验性能数据的比较是令人满意的。文中还对JT3D涡扇发动机的环形扩压器进行全流场的计算。本方法可提供设计复杂形状扩压器或其他流域的流场分析,性能预报和试验方案。     

离心压缩机无叶扩压器的三维失速模型

提出了一种离心压缩机系统内无叶扩压器失速的三维理论模型.该模型采用线性化的三维欧拉方程分析扩压器内的流体不可压缩流动,采用有限差分法和奇异值分裂(SVD)法进行求解,以预测无叶扩压器失速的临界来流角和失速团相对转速.结果表明,在三维情况下,无叶扩压器失速的临界来流角和失速团相对转速除了受到扩压器几何尺寸的影响以外,还受到扩压器入口流体平均径向速度的轴向分布的影响.与二维模型相比,三维模型所得到的预测结果与实验结果更相符.     

高空模拟试车台扩压器数值分析

采用数值方法对固体火箭发动机主动引射高空模拟试车系统中的扩压器流场进行模拟求解,比较了含与不含Al2O3粒子对扩压器流场的影响.数值计算结果与试验结果符合性较好,表明数值模拟方法可作为扩压器流场计算的一种研究手段.     

亚音速火焰喷涂钛/生物微晶玻璃涂层结构研究

采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体,喷涂钛-生物微晶玻璃,涂层经700℃晶化处理.采用TG-DSC、X射线衍射法(XRD)测试粉体相组成,金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察涂层显微结构.结果表明:亚音速火焰喷涂制备钛/生物微晶玻璃涂层表面存在大量孔洞结构,有利于骨组织的生长,提高种植体与骨组织间的结合强度.钛-生物微晶玻璃涂层结合紧密,未见明显裂纹,Ti-BG过渡层起到了缓解涂层应力、提高涂层的结合强度的作用.     

单喷管轴对称引射器／扩压器装置几何尺寸对性能的影响

本文分析了单喷管引射器／扩压器装置几何尺寸对其性能的影响，提出了若干在设计中应遵循的几何尺寸范围，以利于设计高效引射器／扩压器装置，对提高舰船生存能力具有实际应用价值．