气动喷射数值仿真分析

利用CFD软件Fluent建立数学物理模型,运用欧拉法和拉格朗日方法相结合的计算模型对离散相模型(DPM)进行三维数值模拟。研究当进口处空气速度为60m/s时,不同直径的固体颗粒在喷管外部流场的轨迹和横截面上的分布。仿真得到以下结论:在固体颗粒从喷管喷出后短距离内,固体颗粒大体上呈现圆锥状喷射,喷射的锥角随颗粒的减小而逐步减小;颗粒直径减小时,长轴半径接近短轴半径,逐步过渡为圆形。     

扩张角对型面喷管的推力影响数值仿真

为了研究扩张角对型面喷管推力的影响,利用AUTO-CAD建立二维轴对称型面喷管几何模型,通过控制初始段和出口段扩张角的角度获得喷管的型面,利用FLUENT软件对喷管进行了二维粘性流动数值模拟,得到了喷管内流场的速度云图、压力云图、喷管出口的压力、轴向速度变化曲线以及喷管的质量流率,利用推力公式,运用数据处理得到喷管出口参数平均值,求得型面喷管的推力。计算结果表明:在扩张比恒定的条件下,随着喷管初始扩张角的增大,喷管的推力先增大,而后保持不变;随着出口扩张角的增大,喷管的推力逐渐减小。这项研究可为固体火箭或导弹发动机的设计奠定了基础。     

等截面喷管中粉气流粉粒初始速度的研究

根据等直径喷管内粉气流运动行为的数学模型以及实验研究，提出用实测初始运动参数确定喷管内粉粒初始速度的方法．并讨论了粉气比、粉粒初速和初始压强等参数之间的关系．     

固体导弹最小起飞质量研究

在已知多级固体导弹结构参数及药柱参数条件下，根据导弹载荷质量及主动段末速度，推导了导弹起飞质量模型，分析了各级燃烧室压强、喷管出口压强及药柱的相对长度对最小起飞质量的影响，最后对此质量模型所确定的最小起飞质量所能达到的主动段末速度进行了飞行仿真验证。结果表明，增大燃烧室压强、减小喷管出口压强及增大药柱相对长度可以减小最小起飞质量，且该最小起飞质量可以达到主动段末速度要求值。     

管道内液固浆液输送的数值模拟

为了对管道内液固浆液输送的流动形态进行研究，建立了以颗粒动力学为基础的Euler Euler双
流体模型.在浆液流速大于临界沉积速度的情况下，模拟了不同浆液入口速度时的管道压力降，同时对管
道内浆液输送液固两相流进行了研究：当轴向位置与管径之比大于50时，管道内浆液流动处于充分发展
状态.此外还分析了在不同浆液速度下管道内液固两相的空间分布和浆液流动形态：在水平方向液相速度
分布和固体颗粒相速度分布呈对称状态；垂直方向液相速度分布和固体颗粒相速度分布由于重力影响，
不再呈对称状态.固体颗粒相速度分布与液相速度基本相同，两者之间的滑移速度很小，可以忽略.计算
结果与实验值的比较表明，所建模型能有效地描述管道压力降和管道内浆液流动形态.     

粗煤泥干扰床分选机流场的数值模拟

为了了解粗煤泥干扰床分选机内流场分布特性,优化结构,利用计算流体力学方法,采用Spalart—Allmaras模型对粗煤泥干扰床分选机内的流场进行数值模拟,并对速度场和压强分布进行了研究．结果表明：分布板开孔率为0．36时,分选机内水流的轴向速度沿径向呈对称分布,上升干扰水流越大,底部流体产生的扰动越大;水流的径向速度沿径向呈不对称分布,随半径增大,在槽体壁面附近明显变小;选取变孔径的分布板,可以减小或消除壁效应,使得靠近壁面的颗粒得到有效分选;底流口的位置应该在槽体底部的负压区,固体颗粒的分选发生在高湍流区域,稳流区域有分层现象．     

点火通道对点火装置工作过程影响分析

基于气体动力学和计算流体力学的相关理论,采用FLUENT流场计算软件,对液体火箭发动机固体式点火装置在2种工况(Ⅰ为无点火通道、Ⅱ为经过点火通道)工作时的稳态流场进行了数值模拟,在此基础上分析了点火通道对液体火箭发动机固体式点火装置工作特性的影响。结果表明:在燃烧室压强为大气压时,点火装置在工况Ⅱ状态下,喉部燃气速度达不到声速,声速位置移到点火通道某一位置;出口处燃气速度、喉部处压强和温度相对于工况Ⅰ增加;燃气流量、出口处压强和温度相对于工况Ⅰ减小。在不同燃烧室压强时,两种工况下出口处速度、压强、温度和流量均有一个稳定段;工况Ⅱ的燃气流量小于工况Ⅰ。     

二元喷管尾焰红外辐射的理论计算

从喷气飞机发动机圆形对称喷管尾焰的温度分布和各组分压强分布理论计算开始,结合矩形非轴对称二元喷管的同和何模型,采用由圆形喷换算到矩阵喷管的方法。     

汽液固三相蒸发管内壁面磨损的数值模拟研究

应用STAR-CC莫拟软件和基于VOF模型基础上的Lagrange多相流模型,在流体入口速度为0.5～1.5m/s,系统固体颗粒体积分率为1%～8%的条件下,研究了汽液固三相循环流化床蒸发管内壁面处磨损率的轴向分布以及其随流体入口速度、固体颗粒体积含量和温度等操作参数的变化规律.结果表明:沿蒸发管轴向方向上,壁面处磨损...     

泥石流内部流速分布规律实验研究

泥石流内部速度是泥石流动力学分析与防治工程设计中最重要的参数之一。本文以粘度较高的丙烯酸树脂与乙酸乙脂混合液模拟泥石流的粘性,以粒径均匀的玻璃微珠作为两相流的固相颗粒,利用PIV流场测量系统,研究了含砂水流与泥石流中颗粒运动过程、垂向流速分布规律;借助高桥堡水石流固体颗粒流速分布模型,计算了不同颗粒粒径条件下泥石流垂向流速分布,并与前人的研究成果进行比较,结果表明：流体粘性较高条件下,颗粒在整个过流断面上分布更均匀,实验中垂向流速测量结果与高桥堡模型计算值吻合良好（u/us>0.3）,而与含砂水流条件下的测量结果差异明显。两相流中固体颗粒垂线流速分布是否存在反“S”曲线分布,主要与流体的粘性及颗粒在液相中分布的均匀程度有关。