Numerical Investigation of Separated Plug Nozzle Flow

Modern analysis techniques that provide improved viability have enabled further investigation of plug nozzle rocket engines as advanced launch vehicle concepts. A plug nozzle for future single-stage-to-orbit vehicles in China has been designed, and the flow field in the plug nozzle has been studied numerically for different ambient pressures. Calculations were performed by solving the Navier-Stokes equations for an ideal gas. Turbulence is modelled using the k-ε turbulence model. The advantages of the plug nozzles are the external expansion, which automatically adapts to external pressure variations, and the short compact design for high expansion ratios. Expansion waves, compression shocks, and the separated base flow dominate the flow structures and affect the plug nozzle rocket engine performance.     

锥型喷嘴组合射流特性试验研究

对锥型喷嘴组合射流特性进行了实验研究。组合喷嘴射流由初始段、基本段、过渡段和均匀混合段四部分组成。在射流的初始段中,每个喷嘴射流都存在等速核区。在基本段中,每个喷嘴射流的速度分布均有相似性,但其规律彼此不同,文中给出了各自的数学表达式。在过渡段中,各射流之间相互干扰、掺混十分显著,速度分布无相似性。在均匀混合段中,各射流混合的结果变为单一射流,又出现了相似性,本文也给出了其速度分布规律的数学表达式。研究得到的一些规律对进一步研究复杂射流和石油钻井工程中的喷射钻井机理有重要作用。     

喷气涡流纺导引体结构参数的优化

导引体是喷气涡流纺喷嘴的重要组成部分,为了研究导引体结构参数对纺纱的影响,对导引体的结构参数（螺旋角α、导引针长度L）进行了研究,选择5种螺旋角α／（15°,30°,45°,60°,75°）,4种导引针长度L（0．5,1,1．5,2mm）,以粘胶纤维（39mm×1．23dtex）为原料在喷气涡流纺纱小样机上进行纺纱实验,实验结果表明：OL=30°～45°,L=1～1．5mm为导引体的最佳结构参数．     

喷丝头组合花板的真空熔炼

化纤生产行业的粘胶，经过装在组合花板上的喷丝头在酸浴里形成化学纤维。粘胶为碱性物质，酸浴的化学成份为稀硫酸、磷酸，酸浴温度为57℃左右，组合花板内压力为10kg／cm^2，要求组合花板材料在有足够的强度下，具有高耐腐蚀性能。     

燃气轮机双燃料喷嘴燃油内流场特性仿真分析

作为燃气轮机中的重要部件,喷嘴内部结构直接决定了燃油燃烧和动力输出效率,设计喷嘴结构并开展喷嘴中内流场特性仿真分析成为新型燃气轮机开发的研究重点。使用Solidworks软件对双燃料喷嘴结构进行设计,并对其燃油流道进行数值模拟。利用Fluent软件先对喷嘴燃油的整体内流场进行数值k-epsilon模拟,再使用流体容积法（VOF）方法对喷嘴燃油的核心流道进行数值模拟,研究喷嘴燃油流道的特性。结果显示燃油流道的质量流量、进口流速和核心流道进口流速随着进口压力的增大而增大;雾化锥角会随着进口压力的增加而增大,且当进口压力超过0.5 MPa时,雾化锥角最终会稳定在110°左右;同时结合相关实验数据与仿真数据进行对比。本文的仿真研究为燃气轮机喷嘴的结构改进提供了依据。     

低弹网络丝在喷嘴丝道内运动规律探讨

本论文借助于实验手段揭示网络加工过程中,低弹丝在喷嘴丝道内受气流作用时的运动规律和气流在喷嘴丝道内的流动规律,借以揭示网络丝的网络结形成机理,为合理设计网络喷嘴提供依据。     

轮式小方坯高速连铸机的新发展

开发了一种水平轮式连铸机,用以高速浇铸52～85mm小方坯。新铸机的结晶轮轴心与垂直线成3°～5°倾角。从中间包流出的钢水,通过密闭的水口进入结晶槽,避免了钢水被氧化,又省去了钢液面检测及控制装置。在直径3m的试验铸机上,以18～22m/min的速度浇出了50mm×63/67mm的小方坯,其表面及内部质量都令人满意。在此基础上,设计了用以浇铸70～85mm小方坯的水平轮式连铸机,其预期的最高出坯速度为28m/min,并能与高速线材轧机相配合,直接轧制成材。     

Pressure Field of Multi-pad Annular Recess Hydrostatic Thrust Bearing

In order to solve the deformation of the hydrostatic thrust bearing with multi-pad annular recess in the heavy computer numerical control(CNC)equipment,the simulation concerning pressure field of hydrostatic thrust bearing with multi-pad annular recesses was carried out.The finite volume method of computational fluid dynamics(CFD)was used to compute the three-dimensional pressure field of gap fluid between the rotary worktable and the base.The influence of the rotational speed on the bearing pressure performance was studied based on CFD and lubrication theory,and the method revealed the pressure distribution law.The results qualitatively agree well with the experimental data.The results indicate that the oil cavity pressure decreases gradually with rotational speed enhancing.The reliability of a hydrostatic thrust bearing with multi-pad annular recess can be predicted through this method,and the optimal design of such products can be achieved,and the numerical simulation method can provide reasonable data for design,lubrication,experiment,and deformation computation of hydrostatic thrust bearing in the heavy CNC equipment.     

外流对轴对称矢量喷管性能的影响

采用有限体积法,求解三维N-S方程,对轴对称矢量喷管内外湍流流场进行了数值模拟。分析了不同外流速度及不同压比下轴对称矢量喷管的内外流场及矢量特性。结果表明:不同压比下,外流对轴对称喷管矢量特性的影响随压比而变化:小压比下,随着外流马赫数的增大,喷管矢量角呈先减小后增大再减小的趋势;而大压比下,矢量角则先增大再减小,并且小压比工况下外流对喷管性能参数的影响大于大压比工况。     

喷气纺喷嘴中气流流动的数值计算

采用2-D模型对喷气纺喷嘴中的气流流动进行数值计算，并与其他研究者的实验研究结果进行了分析比较。根据计算结果描述了喷嘴中气流流动特征，重点分析了参数对气流流动特征以及成纱性能的影响。