二苄基二硒醚对RP-3喷气燃料超临界热裂解结焦的抑制作用

为解决高超音速飞行中喷气燃料的热裂解结焦问题,在连续流动反应装置上研究了结焦抑制剂二苄基二硒醚对RP-3喷气燃料超临界热裂解结焦的影响.结果表明,在RP-3中添加100×10-6二苄基二硒醚可降低结焦总量约达50%,裂解气的产量降低约20%,产物分布变化不大.SEM、TPO、EDS和XPS分析表明,高温下二苄基二硒醚与反应管表面铁原子形成金属硒化物,从而既抑制了纤维状焦炭的生成,又减少了无定形炭和富氢吸附炭的沉积量。     

Direct numerical simulation of hydrogen turbulent lifted jet flame in a vitiated coflow

The direct numerical simulation (DNS) method with 16 steps detailed chemical kinetics was applied to a lifted turbulent jet flame with H2/N2 fuel issuing into a wide hot coflow of lean combustion products,at temperature of 1045 K and low oxygen concentrations. The chemical reactions were handled by the library function of CHEMKIN which was called by the main program in every time step. Parallel com-putational technology based on message passing interface method (MPI) was used in the simulation. All the cases were run by 12 CPUs on a high performance computer system. Faver-averaged DNS re-sults were obtained by long time averaging the transient profile and compared with the experimental data. The roll-up and evolution of the vortices in jet flame were well captured. The vortices in the same rotating direction attracted each other and those in different rotating directions repulsed each other. Through complex interactions between vortices,the original symmetrical vortex structure could be converted into nonsymmetrical and more complex structures by combination,distortion and splitting of the vortices. The transient profiles of H,OH and H2O mass fraction at 5.76 ms showed the flame structure in jet flame,especially the autoignition regions clearly. The lift-off height was about 9 d―11 d,in agreement with the experimental observation. At the corner point of the flame sheet indicated by OH and H profiles,the combustion was always enhanced by the flame curvature and extended resident time. The profiles of turbulence intensities show that the flames were diffused from the original two outside flame sheets into the core. The DNS results can be considered in developing more accurate and more universal turbulence models.     

液体射流分裂与雾化机理在喷雾特性预测中的应用

将粘性气体中的三维粘性圆柱形液体射流分裂与雾化机理，应用到喷雾特性的研究中．确立了喷嘴出口处未受扰液核长度及喷雾平均滴径的计算方法．本文得到的平均滴径与实验的统计值相吻合．此外，数值计算还发现高速射流的雾化过程主要是由短波长的扰动波引起的．     

水射流动力特性及破土机理

水射流破土效果取决于射流参数和土体参数,射流参数决定射流作用力的大小,而土体参数决定着土体临界破坏力. 通过射流动力特性及其破土机理分析,揭示了射流参数与土体参数之间存在的内在联系,建立了水射流破土的理论方程. 该方程解决了以往在射流破土过程中参数选取的随意性或无法确定射流参数的问题.     

喷气纺纱条动态气圈的转速与成纱强力的关系

喷气纺纱是利用旋转气流作用推动纱条形成气圈运动,使头端自由纤维加捻成纱。本文采用本组研制的纱条气圈转速仪对喷气纺纱纱条动态气圈的转速进行了测试,并就改变加捻成纱过程中的第一喷嘴和第二喷嘴的气圈转速,探讨其与成纱强力的关系。     

比热变化对激波诱导气动矢量喷管影响的数值研究

采用基于雷诺平均的二维Navier-Stokes方程和RNG κ-ε 湍流模型的有限体积法,考虑比热随温度的变化,对激波诱导气动矢量喷管的流动情况和性能进行了数值仿真研究。结果表明:与平均定比热计算相比,变比热计算的喷管流动情况发生了较大变化,激波位置前移、激波强度减弱、喷管出口气流平均速度增大;进一步分析发现,与平均定比热计算相比,变比热计算的喷管推力系数、推力矢量角、推力矢量效率均有所增大。     

燃气射流对多联装导弹发射箱前盖影响

针对导弹发射离箱之后,喷管处的高温高速燃气可能吹破多联装发射箱相邻前盖的情况,在进行导弹头部下沉、整体下沉等滑离参数计算的基础上,利用计算流体力学方法分析在不同导弹姿态、离箱距离等条件下燃气流对发射箱前盖表面压力、温度的影响情况,仿真结果显示各个发射箱前盖参数分布有较大差异,仿真结论对工程实践中贮运发射箱的设计具有一定的参考作用.     

一种改进的开槽结构对叶栅性能影响的数值研究

基于利用小槽出口射流控制叶片吸力面分离气流的思想,为获得更好的叶栅流场特性,在两段式平行直线转折槽结构的基础上,提出一种改进的开槽结构,用CFD方法对2种结构开槽前后的叶栅流场进行数值模拟分析对比。为进一步研究改进结构的槽道出气角对叶栅性能的影响,另设计了多种出气角度。计算结果表明,改进的槽道能够更好地改善叶栅性能,获得更高的气流转折角和静压升,以及更低的总压损失。槽道出气角对叶栅性能也有较大的影响。     

圆形喷嘴内部结构对射流冲击换热性能的影响

研究了内部结构分别为柱状和锥状喷嘴的射流冲击换热性能.在初始条件和边界条件相同的情况下,利用计算流体力学软件Fluent对两种喷嘴的冲击换热过程进行了热流耦合模拟.对流固交界面的压力、剪切力、湍流强度、对流换热系数等流场和温度场数据进行对比分析.模拟结果表明,锥状结构喷嘴的射流冲击换热性能明显优于柱状结构的喷嘴.所得结论对热轧钢超快速冷却设备喷嘴的设计具有指导意义.     

大气压介质阻挡放电等离子体射流源研究进展

大气压介质阻挡放电等离子体射流是近年来兴起的一种新的大气压低温等离子体放电技术,是目前国际上等离子体科学与技术领域的研究热点之一.作为一种经济、便捷的等离子体产生技术,大气压介质阻挡放电等离子体射流对等离子体生物医学等新兴交叉学科的蓬勃发展起到了良好的推动作用.本文从大气压介质阻挡放电等离子体射流发生器结构设计入手,介绍了部分具有代表性的射流发生器的结构特点及设计思想,分析了不同构型射流源的优势与不足,总结了目前实际应用中大气压介质阻挡放电等离子体射流源特性提升所面临的挑战,并简要讨论了产生较大体积均匀稳定的氦和氩等离子体射流的发生器设计原则和基本特性.