非同轴式Al/AP粉末发动机内流场数值计算

为研究非同轴粉末发动机燃烧室内的燃烧与流动特性,对粉末发动机燃烧室内流场进行三维数值模拟,分析了非同轴式粉未喷注、火焰稳定器、铝粉颗粒粒径对粉末发动机流场特性的影响。计算结果表明:采用非同轴的供粉方式可以促进反应物掺混燃烧;在燃烧室内安装火焰稳定器、减小铝粉粒径可以促进铝粉燃烧,提升燃烧室内的压力和温度。     

含能颗粒床颗粒间应力对动态破碎的影响

利用高低压发射装置，测定了含能颗粒床在不同环境温度下动态撞击与动态挤压的破碎程度；利用动态压力传感器，测定了颗粒床颗粒间挤压应力与撞击速度之间的关系；提出了表征含能颗粒床破碎程度的破碎度概念；通过大量的实验数据分析，给出了含能颗粒床破碎度随挤压应力和温度变化的实验拟合关系式．     

喷管对水下爆轰燃气射流过程影响的数值模拟

为了探究不同喷管构型对水下爆轰燃气射流形态与激波传播过程的影响,基于VOF多相流模型,通过求解二维非稳态雷诺时均Navier-Stokes方程分别对无喷管、加装扩张喷管、收敛喷管的爆轰管水下爆轰过程的内外流场进行二维轴对称数值模拟。研究了喷管构型对水下爆轰过程中形成的透射与反射激波的传播特性、爆轰燃气射流形态演化规律等流场特性的影响。计算结果表明:扩张喷管可以加强向下游传播的透射激波沿轴线方向的指向性,而收敛喷管会减弱透射激波的强度,增强向上游传播的反射激波强度。爆轰燃气泡初期轴向和径向发展速度均随着时间逐渐衰减,喷管对燃气泡的轴向尺度影响较小,但收敛喷管能够显著抑制燃气泡的径向尺度。研究结果可为后续水下爆轰推进的工程化应用提供技术支撑。     

当量比对煤油-空气两相旋转爆轰波的影响

为研究当量比对煤油-空气两相旋转爆轰波的影响,基于欧拉-拉格朗日方法,以常温液态煤油为燃料、高总温空气为氧化剂开展二维数值模拟。通过控制进油量计算不同当量比下的两相旋转爆轰流场,分析当量比对流场结构、传播特性和推力性能的影响。分析结果表明：在一定的当量比范围内,爆轰波波头高度随着当量比的增大而减小;当量比大于0.6时,速度亏损随着当量比的增大总体呈现增加的趋势,变化范围为7.1%~17.2%;当量比大于0.8时产生燃料损失,燃料损失随当量比的增大呈近似线性增加,当量比为2.0时最大为51%;随着当量比的增大,比冲减小,比推力先增大后减小并在当量比为1.5时达到最大值,比冲和比推力的变化范围分别为1 154.3~ 3 912.4 s和1 226.8~1 521.8 N·s/kg。     

环形燃烧室中凹腔对C2H4/Air旋转爆轰流场影响的数值模拟

为研究环形燃烧室中凹腔对旋转爆轰流场的影响,通过在开源计算流体动力学软件OpenFOAM框架内求解Navier-Stokes方程,对C₂H₄/Air旋转爆轰燃烧室（RDC）进行三维数值模拟研究。保持进气总压为0.6 MPa,分别在总温300 K、600 K和800 K条件下对比同轴圆环形和凹腔基环形两种构型RDC的主要流场特征,研究凹腔对旋转爆轰波传播特性的影响,定量分析不同热释放速率下消耗的燃料占比,对比了不同热释放速率下消耗的燃料比例。结果表明：对于凹腔基环形RDC,在凹腔内存在回流区,导致在凹腔上游流速缓慢,但在凹腔收缩段流动明显加速,RDC出口的面平均马赫数大于与之对应的同轴圆环形RDC;受燃料向RDC出口和凹腔内壁方向侧向膨胀的影响,相对于同轴圆环形RDC,爆轰波在凹腔基环形RDC中传播时具有更高的速度亏损;部分新鲜燃料与燃烧产物在凹腔内混合,提高了爆轰波波前反应物的温度;在相同进气条件下,同轴圆环形RDC以爆轰形式消耗的燃料占比更多。所得研究结果对RDC的结构设计和优化具有一定的指导意义。     

随机内弹道学研究综述

膛内内弹道过程受许多随机因素的影响，从而决定了膛内射击过程，其本质上是一个随机过程。在查阅相关资料的基础上，分拆了随机内弹道学的研究现状，讨论了该理论体系今后的发展趋势，所涉及到的理论和实验方法，面临的困难，以及在研究过程中的关键技术要点。最后指出，随机内弹道学的研究，需要思想和方法上的突破、需要更多专家和学者的参与。     

冲压加速器亚爆轰推进一维内弹道数据模拟

根据冲压加速器工作特点，本文建立了一维，准定常，化学平衡控制体的数学方程组，并利用高斯消去法进行数值求解，模拟出了冲压加速器的性能曲线，分析了冲压加速过程中物理量的变化规律，可为实验时选择预混气体组提供指导 。     

点火管传火孔射流场数值计算

中心点火管传火孔射流场直接影响火炮膛内的点火传火过程。根据中心点火管的工作特征,建立了中心点火管传火孔射流场的二维/轴对称数学模型。依据CE/SE方法的思想,推导了二维CE/SE算法,用于数值计算传火孔射流场复杂波系的产生、演变与发展的过程。计算结果显示,传火孔射流场存在着激波和膨胀波等波系,并且相互影响,相互作用。计算表明,CE/SE方法具有很强的捕获强间断的能力。     

脉冲爆轰发动机进气压力对爆轰影响的实验研究

为了研究脉冲爆轰发动机进气压力对爆轰过程的影响,对以汽油空气混和物为燃料的脉冲爆轰发动机进行了实验研究.实验得到了工作频率为33 Hz和40 Hz的稳定爆轰波,其峰值压力分别为1.5～1.8 MPa和1.3～1.8 MPa.实验结果表明,空气进口压力对点火起爆过程及爆轰频率等具有大的影响,当进口空气压力降低,点火起爆过程变难,爆轰频率下降.实验结果对脉冲爆轰发动机机理研究及实验装置改进等具有一定的参考价值.     

冲压加速器燃烧流场数值模拟

冲压加速器是利用预混可燃气体燃烧释放的化学能将弹丸加速的超高速发射装置。文中建立了冲压加速器有限速率化学反应数学模型，推导了多组分化学反应系统TVD格式的数值公式，数值模拟了冲压加速器内有限速率反应流场。在亚爆轰模式，预混可燃气体在弹后点燃，并在弹后 某一位置形成全管面燃烧。