超临界二氧化碳压缩机非平衡冷凝研究进展

压缩机是超临界二氧化碳（S-CO2）动力循环系统的核心设备，其工作在S-CO2的近临界区域，因此S-CO2工质在压缩机内流动时易发生非平衡冷凝，影响系统性能与可靠性。压缩机内部的S-CO2非平衡冷凝实验观测难度大，数值模拟复杂，相关S-CO2压缩机设计经验也较为缺乏。本文结合近年研究成果，从研究方法、数学模型和实验研究等角度总结了目前S-CO2非平衡冷凝的研究进展，指出了需进一步开展的研究方向，如改变喷管几何结构参数，从而改变成核区体积，以改变流体在亚稳态区的滞留时间；改进气体状态方程进而提高亚稳态区域热物性精度，从而准确进行数值模拟；在设计S-CO2压缩机时，利用实验测得的Wilson线设定压缩机进口条件，构建新的安全边界等。     

多轴液压系统同步控制关键技术研究

针对半挠性璧喷管型面系统控制结构复杂，且其控制参数具有非线性和强耦合性，难以保证同步控制精度的问题。以阀控缸的压力流量方程为理论指导，推导了半挠性璧喷管型面伺服油缸的输出位移xp与滑阀阀芯开度xv传递函数，并以此提出改进型环形耦合同步控制算法。而后，以伺服油缸输出位移xp与滑阀阀芯开度xv传递函数为基础，将各伺服缸的输出位移及位移跟踪误差作为研究对象，在Matlab/Simulink中对改进型环形耦合控制算法与虚拟主轴控制算法进行对比仿真分析。分析结果表明相比于虚拟主轴控制算法，采用了改进型环形耦合控制算法的控制系统，各伺服缸活塞杆的输出位移曲线分布间距更加紧密，线型更加平滑且其输出位移更接近理想值，反应了改进型环形耦合控制算法能够有效的提高位移同步控制性能，对后续的型面同步控制器设计工作提供了充足的设计依据。     

焦炉基础下喷管固定方法

结合施工实例，从控制网、炉底框架、模板、混凝土、下喷管、固定架等方面介绍了焦炉基础顶板下喷管的施工作法，指出该施工工艺简单，经济效益明显，值得推广应用。     

等截面微喷管性能的DSMC/EPSM研究

文中采用DSMC/EPSM混合算法研究了等截面微喷管几何结构、燃气来流参数对微推力器性能的影响。结果表明:调整等截面微喷管几何参数可以在很大程度上调节微推力器的推力和比冲,最大推力和比冲分别为0.2639mN和1081.9m/s;燃气来流的压强和温度对微推力器的推力和比冲均无显著影响;微推力器内的流动状态涉及连续流和滑移流,近羽流区为过渡流。文中的工作为等截面微喷管的优化设计提供了相关依据。     

射流推力矢量喷管粒子沉积特性数值模拟

运用粒子轨道模型对基于激波控制的三维轴对称收缩扩张喷管中的气固两相流动进行了数值模拟,研究了1～100μm不同直径粒子的沉积特性。计算结果表明:主流中粒子的沉积部位主要集中在喷管的收敛段和喉部附近,粒子直径越大,沉积区域越大,大沉积率越高;二次流中的大尺寸粒子会对扩张段壁面造成烧蚀。射流推力矢量喷管的热防护设计应充分考虑到二次流中粒子对壁面的烧蚀。     

无喷管助推器侵蚀燃烧模型对比研究

侵蚀燃烧对无喷管助推器的性能有着至关重要的影响。为了在无喷管助推器设计中准确预测其性能,在分析侵蚀燃烧机理的基础上,利用一维非定常变截面内弹道计算程序,采用几种典型的侵蚀燃烧模型对单燃速锥柱形装药和双燃速串装锥柱形装药发动机的特性进行分析。研究表明,文中推进剂在单燃速锥形装药发动机中表现出较弱的负侵蚀效应,采用无负侵蚀效应的侵蚀燃烧模型的预示结果好于带有负侵蚀效应的侵蚀模型,其中Lenoir-Robillard模型的预示精度最高。而双燃速串装发动机中由于燃气流速较小的范围更大,负侵蚀效应影响较大,只有使用具有负侵蚀效应的Greatrix模型才能得到较为准确的预示结果。     

多喷管斜切式火箭发动机流场与轴向推力研究

为研究多喷管斜切式火箭发动机喷管工作特点,采用有限体积法雷诺平均N-S方程,对其流场进行了三维数值模拟;并对发动机轴向推力进行了计算,将理论计算曲线与试验曲线进行了分析对比.结果表明:斜切式多喷管基本喷管段流场参数变化趋势与普通喷管基本一致,斜切喷管出口处的参数分布呈现三维偏心现象;轴向推力理论计算结果略偏大,计算曲线与试验曲线吻合较好.数值模拟结果能正确反应喷管内流动特点.     

一种摆动喷管的流场和传热特性研究

针对某球窝式摆动喷管,采用两方程k-ε湍流模型,在摆动角度为0°和6°的情况下,对喷管内部流场进行三维数值计算;根据计算的流场,对喷管进行了传热数值模拟.分析了两种不同摆角对喷管内流场和热防护层的传热性能产生的影响.研究结果表明,该型喷管在小范围摆动时,喷管内流场变化较小,喷管入口处的流场发生偏转;喷管外壁面温度变化趋势基本保持一致,内壁面温度存在差异,喷管的热防护性能满足发动机的工作需求.     

某脉冲发动机传热特性分析

为研究侧喷管脉冲发动机的传热性能,运用流体计算软件对发动机进行流固耦合换热数值计算,分析发动机工作过程中的瞬态换热.数值计算结果与试验结果的一致性较好,验证了数值方法的准确性.研究结果表明:不同材质基座的温度场结构基本一致,由于材料热物性的不同,壁面的温度梯度会存在一定的差异;燃气的涡旋流动是造成内壁面高温及烧蚀主要原因,烧蚀产生的金属氧化物颗粒会加剧燃气的侵蚀效应,铝质基座需具备热防护部件.