短周期跨声速风洞叶栅换热实验验证

利用短周期风洞,在发动机典型雷诺数和马赫数状态下对MarkII叶型进行了表面换热测量;用基于一维半无限假设的脉冲响应法将测量的表面温度处理为热流密度,并用最小二乘法得到主流绝热壁温和表面换热系数。实验结果与国外文献使用稳态实验方法获得的结果基本一致。对数据处理方法进行了详细的误差分析,并将二维瞬态热分析法与脉冲响应法进行了对比,表明在叶片前缘曲率较大处、尾缘壁厚较薄处和换热系数剧烈变化处,一维半无限大假设条件遭到破坏,脉冲响应法的计算结果存在偏差。     

不同灌溉方式下土壤中氨挥发损失及动态变化

为合理施肥与提高氮肥利用率提供依据,研究了新疆北部灰漠土在不同灌溉方式下施肥后土壤氨气挥发损失,利用土柱在网室内进行滴灌和漫灌模拟实验,通过自行设计的连续抽气装置(即实现模拟风洞法效果)研究了滴灌和漫灌方式下施肥后土壤氨的挥发损失。结果表明:在不同施肥处理下(N240、N360和N480kg/hm2),漫灌氨气挥发量略高于滴灌。不同施肥量比较,N360和N480处理与N240和N0处理间差异显著;在相同灌溉处理下,全生育期收集的氨气损失总量为N360N480N240N0,其中FN360(漫灌N360)处理收集的氨气损失总量最高,为1.407kg/hm2,占肥料(N)比例0.39%(1%);氨挥发主要发生在作物生长的初期阶段,滴灌前3次收集的氨挥发量占总损失量的41%~56%。     

结冰风洞液态水含量测量方法研究

液态水含量是影响结冰形状和结冰类型的重要结冰云雾参数。获知结冰风洞中的液态水含量,是得到定量结冰风洞实验结果的基础。本文提出了一种采用数值计算和结冰风洞实验相结合的手段。测量结冰风洞中液态水含量的方法。该方法首先采用拉格朗日法数值计算水滴运动轨迹,得到物体表面水滴的总收集系数;其次,计算不同液态水含量所对应的结冰质量。建立液态水含量与结冰质量的关系曲线;在此基础上,进行结冰风洞实验,测量实验得到的结冰质量,通过在液态水含量与结冰质量的关系曲线上进行插值,进而得到实验液态水含量的大小。用本文提出的方法进行结冰风洞液态水含量测量。只需一般的质量测量工具即可进行。操作方便,成本低廉,避免了常规的液态水含量测量或标定需要专门设备的不足。采用25和35m,s两种速度条件对0．3m×0．2m结冰风洞的液态水含量进行了测量,两种条件得到的结果一致,相差不超过0．01g／m^3,说明本文提出的方法是合理的。研究显示,0．3m×0．2m结冰风洞在开启一个喷嘴时,液态水含量值在0．15g／m^3左右。     

短周期地震计回转摆敏感元件优化设计与仿真

为拓展地震计有效频带范围,对回转摆进行理论分析,得出回转摆频率特性与敏感元件簧片尺寸计算公式。采用ANSYS仿真软件建立回转摆有限元仿真模型,对敏感元件进行模态和静态分析,并对敏感元件簧片尺寸进行优化设计。采用游击力锤激励法对优化前后的回转摆进行振动模态实验,测试结果表明回转摆模态频率误差在1. 01%以内,验证了优化回转摆仿真模型的合理性。采用正弦标定法测量优化前后地震计的频率特性,实验结果表明:相比于传统敏感元件地震计,优化后回转摆一阶与二阶固有频率差提高了22. 48%,地震计频带范围拓展了21. 42%,为地震计扩展频带范围提供了理论依据。     

LNG泄露后果的预测模型

液化天然气（LNG）在全球的贸易额正在逐年增长,尤其是在中国能源进口贸易中已经成为继石油之后的主要能源产品,对于它的安全使用问题已经变得非常重要．针对LNG储存以及运输过程中可能导致的泄漏问题以及相关的安全问题,采用了计算流体力学为基础的计算机模型MTB,DEGADIS,FEM3A,并使用小规模的物理实验对模型进行检验,以达到精确和经济的预测结果．解决了传统实地物理模拟费用高昂,参数又难以控制的问题．在对物理模拟的难点进行了总结的基础上,提出了解决方案——超低速（ULS）风洞实验,并用于新一代的预测模型FEM3A的研究,以及预测模型的发展方向和实现方法——获得更高次的紊流闭合模型,并不断利用物理模拟对其进行检验修正．     

架空导线覆冰实验及模拟

在小型开式冰风洞中对架空导线覆冰过程进行测试,风洞位于低温环境室中,在不同工况下,每隔1 h测量导线上的冰负荷和冰密度以及观察覆冰类型,覆冰测试时间为6 h,将实验结果与改进后基于热平衡的覆冰模型进行比较及误差分析。研究结果表明:当气流温度从-10℃逐渐升高到-2℃时,覆冰开始为干增长(雾凇),然后逐渐变为湿增长(雨凇),同时冰密度增加;风速增加会导致覆冰量增加,但如果气流中液态水含量比较高,即使是在较低的温度下,覆冰类型也为雨凇;改进的覆冰模型对导线冰负荷的预测与实验结果较吻合。     

大气边界层风洞实验的物理模型

从基本相似原理出发,提出理论上精确相似的5个无量纲参数和边界条件,具体针对大气边界层环境风洞实验的特点,对各个无量纲参数及边界条件进行了详细的分析研究,得出大气边界层环境风洞实验主要应遵守的各无量纲参数和边界条件的相似准则,为大气边界层环境风洞实验提供了理论根据.     

高超声速机体/推进一体化试验设备概述

 回顾了高超声速推进地面设备及任务的发展历程，明确了设备分类，简述了直连式超声速燃烧试验台、燃烧加热高超声速高温风洞、电弧加热超声速燃烧试验台、高超声速高焓激波试验台、脉冲燃烧风洞等试验设备的原理、主要结构和基本参数。通过对不同设备特点的分析，指出脉冲燃烧风洞是开展高超声速机体/推进一体化试验的理想设备。     

基础抽吸率对汽车风洞试验的影响

采用试验手段和计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics,CFD),研究基础抽吸率对汽车风洞试验的影响.首先,基于HD-2汽车风洞,运用试验方法完成对汽车风洞地面边界层厚度的测量,并对边界层的厚度进行评价,结果表明边界层的厚度与来流速度成反比;其次,综合运用数值模拟和试验测量方法,研究基础抽吸率大小对汽车风洞地面边界层厚度影响,研究发现随着抽吸率的变大,边界层厚度逐渐减小.最后,以MIRA汽车标模为对象,研究基础抽吸率对汽车气动特性的影响,当基础抽吸率小于0.06时,汽车的气动阻力系数随着基础抽吸率的增大而增大,进一步增大基础抽吸率,气动阻力系数不再产生明显变化;本文研究结果对汽车风洞抽吸系统的设计和最佳抽吸率的选取有重要的指导意义.     

金字塔形沙纹的风洞模拟实验研究

金字塔沙丘因其形态与尼罗河畔的金字塔相似而得名,也因其平面图形类似多角星,而又称为星状沙丘.近几十年来,尽管国内外学者在风沙地貌学研究方面做了大量工作,伹对金字塔沙丘的地貌形成机制的认识迄今仍有分歧.例如,研究撒哈拉沙漠的法国学者把金字塔沙丘解释为上升气流即对流过程所形成。原苏联学者费多罗维奇则认为是由于前进气流的