射流管式气动舵机分析方法的研究

在介绍现有射流管阀分析理论的基础上,根据其气路等效桥路修正公式讨论了射流管阀控制系统的线性化分析方法,给出了线性化关键参数--起始压力、压力增益和流量放大系数在不同流动状态条件下的计算公式,同时给出了判断流动状态的准则以及它们阀结构参数的函数.试验表明,其主要关键参数计算公式基本正确.     

气动射流管阀舵机压力特性的研究

针对节流理论分析射流管阀压力特性时理论与试验相差较大的问题，用射流动力学原理分析了射流管阀工作过程，研究了节流理论在分析射流管阀时的适用条件，提出了用气流半径代替射流管内径的修正方法，给出了计算气流半径的公式，试验结果表明，修正压力特性较好地反映了射流管阀的压力变化规律。     

射流管阀压力特性研究

针对节流理论分析射流管阀压力特性时理论与试验相差较大的问题，用射流动力学原理分析了射流管阀工作过程，研究了节流理论在分析射流管阀时的适用条件，提出了用气流半径代替射流管内径的修正方法，给出了计算气流半径的公式，试验结果表明修正压力特性较好地反映了射流管阀的压力变化规律。     

气动射流管阀舵机压力特性的研究

针对节流理论分析射流管阀压力特性时理论与试验相差较大的问题,用射流动力学原理分析了射流管阀工作过程,研究了节流理论在分析射流管阀时的适用条件,提出了用气流半径代替射流管内径的修正方法,给出了计算气流半径的公式,试验结果表明,修正压力特性较好地反映了射流管阀的压力变化规律.     

斜切身管主射流偏转角δ的计算

采用动量定理为主要处理方法，对斜切身管主射流偏转角δ的计算方法进行了探讨。文中给出了各参量的计算公式，编制了相应的计算程序，并给出了斜切身管典型结构参数的主射流偏转角δ的计算结果。     

射流阀门开/闭过程无网格法数值模拟

为研究姿轨控发动机射流换向阀门开/闭过程的复杂流场,采用耦合两方程湍流模型的最小二乘无网格方法进行数值模拟,清晰捕捉到了合理的流场结构与流动特征,成功模拟出附壁流动、主流的切换等复杂的非定常流动状态,给出了主流切换时间,能够客观地反应射流阀的基本切换过程。数值模拟结果为姿轨控发动机射流阀门的设计提供了参考,耦合两方程湍流模型的最小二乘无网格方法在求解射流阀切换过程这一实际工程问题时具有良好的适应性。     

单级电液射流管阀的参数估计方法

介绍一种分析、预测射流管阀性能参数的方法,该方法避开用传统方法对射流管阀进行建模分析的困难,将现代控制理论中的估计理论运用到建模问题中,并给出了具体的分析和解答方法。     

超音气体雾化过程导液管末端压力特征

对喷射沉积中三种不同结构的超音气动雾化器导液管末端压力特征进行比较和分析。结果表明，采用收缩型喷咀结构的Ⅰ型雾化器导液管末端压力受雾化压力、插管伸出长度和导液管末端锥角等因素的影响，且呈现正压的趋势明显；采用Ｌａｖａｌ喷咀结构的Ⅲ型和Ⅳ型雾化器导液管末端在较宽的雾化压力范围内均呈现负压而插管无需伸出。导液管末端压力特征与气体射流的流动状态密切相关。     

矩形喷管的流动观测

对压力比（Ｈｊ／Ｐ∞）最高到３，分别喷向静止空气和与射流同方向流动的Ｍａ＝０．７４气流的两个矩形喷管进行了试验研究。在与圆喷管相对应测量激波的位置上用纹影仪对射流进行观测。测量了沿射流长度方向几个截面上的压力分布，而且通过由供气管向射流中注入烟在光屏上观察到这些分布的大致形状。     

油气弹簧叠加阀片设计方法及对节流缝隙影响

利用开阀压力和阀片变形计算公式,建立了油气弹簧单片节流阀片厚度解析设计式。利用叠加阀片等效厚度和应力计算公式,建立了叠加阀片设计方法。对开阀条件进行研究,建立了调整垫片厚度设计公式。利用开阀压力和流量之间关系,建立油气弹簧节流缝隙设计公式。在此基础上,对阀系参数设计影响因素进行了分析。通过实例,对油气弹簧阀系参数进行了设计,对叠加阀片等效厚度、开阀特性和应力强度进行验证,并对油气弹簧进行了特性试验。特性分析和试验结果表明,油气弹簧阀系参数设计应考虑叠加阀片的影响。     

偏导射流伺服阀前置级流场特性研究

建立偏导射流伺服阀前置级流场精确且完整的数学模型,对伺服阀先导级设计和研究有着重要作用。将射流过程分为初次射流、偏导板压力恢复、二次射流、接收口压力恢复4个阶段,在前置级二次射流过程中分别采用不同理论模型来构建前置级流场完整的数学模型,对射流形态的演变过程进行了描述。分析发现,油液射流进入前置级流场与偏导板侧壁发生撞击,流动形态发生改变,一部分油液沿侧壁反向流出偏导板,另一部分油液流速降低在下游形成高压区。油液流出偏导板时受到分流器的作用,分别流入不同通道。根据节流模型流量和压力特性公式求得了压力增益,并建立起负载压力与偏导板偏移量之间的数学关系。数值模拟过程中,采用不同湍流模型对前置级流场压力分布进行了分析。通过数值模拟仿真结果、外特性实验结果与射流模型计算结果的比较和分析,验证了该模型描述射流特性的有效性和合理性。     

含运动边界的并联发射膛口流场数值模拟预测

对三管并联发射产生的含高速运动弹丸的膛口射流进行数值模拟计算,建立其数学物理模型,采用AUSM格式求解三维N-S方程,弹丸采用大位移运动边界的动网格技术处理,湍流模型采用Spalart-Allmaras模型。得到了含高速运动弹丸的膛口射流的结构和流动参数,预测了膛口射流与弹丸出膛口后的相互耦合作用。结果可为多管发射武器系统射击精度的预测提供必要依据。     

偏导射流伺服阀建模及动态特性研究

为研究偏导射流液压放大器内部结构与伺服阀动态性能的内在联系,分别建立力矩马达、偏导射流液压放大器、功率级液压放大器的解析数学模型。分析接收口的复杂流动情况,提出一种简化的前置级液动力计算方法。构造偏导射流伺服阀完整模型,揭示射流口宽度、射流盘厚度及喷射口宽度对伺服阀动态特性的作用机理。针对整阀动态特性的漂移问题,探究了偏导射流前置级流量增益的非线性变化规律及其对动态特性的影响规律。仿真和试验结果表明,该数学模型能够有效地复现实际伺服阀动态特性,可为偏导射流伺服阀的设计和优化提供理论基础。     

点火状态对固体火箭燃气流动影响的实验研究

结合固体火箭燃气射流的特点,开发了基于皮托管技术的多点压力参数实验测量装置,运用实验的方法,对燃气射流流场进行了研究.针对不同的发动机点火状态,在射流轴线的不同距离上对一系列测点位置的总压参数进行了测量.研究证明该试验测试装置对燃气射流流场的测试是适宜的,实验数据分析表明高低温点火状态对固体火箭燃气流场具有一定的影响作用,所得结论对固体火箭武器研究具有指导意义.     

水下超声速燃气射流的初期流场特性研究

针对超声速燃气射流在静水介质中扩展的复杂多相流动问题,在压力水筒中开展了固体火箭发动机水下点火实验;基于雷诺时均Navier-Stokes方法和流体体积模型,对相同工况进行了燃气与水耦合数值求解。研究结果表明：水下燃气射流迅速建立超声速流动后,高速射流的冲击作用导致燃气泡呈现出帽状特征,并逐渐演变为类椭球体的气囊,平均轴向扩展速度约为40 m/s;燃气泡内部流动结构复杂,存在两个剪切涡环与重复出现的激波胞格,射流边界与燃气泡边界的相互作用会导致射流后续演化的不稳定;燃气扩展时通过压力波在水流场中产生高压区,其压力峰值在振荡中逐渐与环境压力匹配,喷管堵盖打开压力、出口截面积是影响推力峰值的重要因素。     

综合传动装置换挡阀结构参数优化

为提高综合传动装置换挡阀的动态响应特性,对电液换挡控制回路中的换挡阀进行压力、流量特性分析,基于AMESim软件建立其动力学仿真模型。针对换挡阀阀芯直径、弹簧刚度和换挡阀阀口遮盖量这3个关键参数对换挡阀动态响应特性的影响进行了仿真分析。采用遗传算法,对影响换挡阀动态响应特性的结构参数包括弹簧刚度和阀口遮盖量进行优化。通过仿真模型和测试试验结果对比,证明经过优化后换挡阀的动态响应特性得到了改善,验证了此方法的可行性。     

再生式液体发射药火炮喷嘴内空化流动研究

为研究再生式液体发射药火炮喷嘴内部空化效应对射流雾化的影响,针对常用喷嘴结构建立了Euler多相流模型和空化模型,研究了喷嘴内部的空化流动现象,分析了喷嘴结构形式、内部倾斜角和喷射压力对喷嘴内部空化流动与喷嘴出口流动状态的影响规律。结果表明:RNG k-ε湍流模型比k-ε湍流模型更适于分析喷嘴内的空化流动现象; 圆柱形和圆锥形喷嘴内部均发生空化流动现象; 增大圆锥形喷嘴倾角导致空化增强,气液掺混区域变大,但流动速度受阻; 大于10 MPa的喷射压力有利于形成稳定的空化流动。研究结果为优化喷嘴结构设计提供了理论依据,为进一步研究射流在燃烧室内的破碎、雾化、蒸发和燃烧过程提供了上游边界条件。     

弹底射流流场波谱规律数值分析

数值模拟了非定常底部超音速流混合物流场，给出了射流流场的宏观结构及其发展规律，分析了射流波谱特性，数值模拟精度合理，为此类流动提供了一种预测方法。     

偏转板射流式伺服阀前置级液动力计算方法研究

针对偏转板射流式伺服阀前置级液动力的计算与检测问题,提出了基于矩形喷口和接收器的前置级节流模型,推导得出了液动力简化计算公式。从射流角度出发,建立了伺服阀前置级的二维流场模型,提出了两种基于仿真离散数据的稳态液动力的计算方法,即动量定理法和压力差法,进行了某型伺服阀的液动力计算。设计了前置级液动力的自动化测试系统,实现了对液动力的测量。仿真与试验表明,理论公式、基于离散数据的数值计算以及试验结果基本一致,从而为此类伺服阀的开发与优化提供了可行的方法和技术。     

某导弹鲁棒极点配置控制器的设计与仿真

研究了具有参数不确定性的某导弹线性化模型的状态反馈鲁棒极点配置控制器的设计问题．根据系统要求和极点着色的概念给出了鲁棒性能指标,利用遗传算法对其进行了优化,得到鲁棒极点配置控制器,仿真结果表明该设计方法可行．