野战输油管线排空过程的气体与液体两相流瞬态模型

排空是野战输油管线的一项常规作业,为了提高排空作业的科学性和效率,建立了野战输油管线排空过程的瞬态模型,模型包括气体运动方程、液体运动方程以及相界面的耦合方程,并采用有限体积法对模型进行求解。在空压机排气压力和排气量给定的情况下,利用该模型可以计算出排空过程的管内各点压力、流量和持液率等参数。通过与实验参数对比,表明该模型计算精度较高,可以用于排空过程的管线运行参数预测,为排空设计和操作提供参考依据。     

近海油料输转系统管线排空模型及数值模拟

针对近海油料输转系统管线排空作业,建立了管线排空数学模型,运用MATLAB软件,计算了在不同工作压力情况下,管线总的排空时间;分析了在不同时间间隔下,管线受到的摩擦阻力和速度分布情况;运用ANSYS软件,构建了管线排空数值模型,分析了管线压力分布、速度分布以及流体轨迹分布规律,对掌握管线排空作业过程中的力学规律具有指导意义.     

机动管线充气排液过程中油-气体两相流阻力特性

机动管线是油料保障的骨干装备，充气排液是管线使用的一项常规作业，随着液体被排出管线，管内液体处于变加速直线运动状态，整个管路的阻力表现出非线性特征，与单相管流有很大区别。掌握管线充气排液过程的阻力特性，可以为管线排空工艺设计提供理论依据，为此提出一种 适用于该过程阻力计算的简化模型。该管路分为3段，即单相气体段、单相液体段和气体-液体混合段，通过分别计算每一段的摩擦阻力而得到整个管路阻力特性，将简化模型的计算结果与机动管线充气排液多种工况的实验数据进行比较，并采用误差绝对平均值对模型计算准确性进行分析。结果表明：在排液过程的前2/3时间段内计算结果与实验数据吻合较好，在后面1/3时间段内，管内阻力以气体与液体两相流为主，计算值与实验值有一定的误差，误差来自对于段塞频率的估计和加速压降的影响；管内阻力影响最大的是油品物性，如黏度、密度、表面张力等，而管路内径、管线长度、气体流量的影响较小；阻力模型计算结果与实验结果吻合较好，可用于机动管线充气排液过程中阻力特性分析和预测。     

成型炸药滑动摩擦系数的测试与修正

为研究动摩擦系数对于成型炸药摩擦点火的影响,利用自行设计的基于落锤的摩擦测试系统,以8701压装成型炸药为研究对象,研究了不同压力环境下成型炸药与45号钢之间的动摩擦系数。试验结果表明,当界面压力由1 MPa升高到10 MPa时,动摩擦系数将由0.28降低至0.10,说明动摩擦系数具有压力相关性。基于试验结果,提出了该炸药的摩擦系数计算模型。通过LS-DYNA二次开发,添加了试验所得摩擦系数计算模型,对8701炸药滑道试验进行了摩擦点火热力化耦合数值模拟。计算结果表明,修正的摩擦系数计算模型会延长炸药点火延迟时间,提高临界点火速度和临界点火温度,也说明考虑了压力相关性的摩擦系数计算模型对于研究成型炸药的摩擦点火问题有重要意义。     

多级液压缸建模及级间缓冲研究

大型起竖装置普遍采用多级液压缸驱动,在缸体初始长度相同的情况下,多级缸较单级缸行程更长,但是其结构也更复杂。为得到多级缸的特性,基于容腔节点法建立了多级缸的运动模型,考虑润滑油膜的信息改进了LuGre摩擦力模型,采用迟滞因子的等效阻尼模型改进了接触力模型,完成了多级缸驱动起竖过程的仿真。多级缸换级时作用面积突变,导致压力和速度突变,产生过大的冲击,为减小换级冲击,在缸筒上布置多个缓冲小孔。仿真结果表明：采用缓冲结构后,换级时缸筒同步运动,将压力突变转化为缓变,提前将压力增大至下一级缸筒工作压力,大幅度减小了换级时的速度和加速度波动。     

基于动态RCS的机动目标探测概率计算方法

针对机动目标探测研究中对目标雷达散射截面(RCS)使用的局限,提出了借助动态RCS电磁计算进行机动目标探测概率计算的方法。该方法通过RCS与回波幅度的关系纽带,建立了考虑目标特性的探测概率计算模型,相较于传统起伏模型的直接应用更具合理性。仿真结果表明,机动目标的探测受到距离和目标特性共同作用,当距离在一定范围内时探测概率还会出现明显起伏。该研究有助于更加全面地研究机动目标探测机理,为攻防两方如何利用目标特性提升装备性能给出了直观参照。     

柴油机喷孔内空化过程及影响参数的试验研究

柴油喷油器内部燃油的高速流动易导致喷孔内部出现空化,影响燃油的流通,因此研究喷孔内燃油空化过程具有重要的意义。在比例放大透明喷孔可视化试验台架上,完成了不同进出口压力下的喷孔流动特性试验,研究了喷孔内的空化规律和对喷孔内流率特性的影响。试验结果表明：当固定入口压力时,随着出口压力的降低,在无空化阶段,流量系数基本不变;当出现空化进入空化发展阶段,空化增强并向出口方向发展,质量流率继续增加,流量系数有所下降;在空化饱和阶段,质量流率不再增加,流量系数加速降低;喷孔的入口压力不影响空化初生和空化饱和对应的临界空化数;喷孔直径不影响空化初生点,但影响空化饱和点,喷孔直径越大,越难达到空化饱和,对应的临界空化数越小;喷孔长度影响空化初生点和空化饱和点,喷孔长度越长,越难发生空化,也越难达到空化饱和,对应的空化初生和空化饱和的临界空化数越小。     

双钨球破片同时冲击柱壳装药起爆响应规律

针对双钨球破片冲击起爆柱壳装药问题,采用LS-DYNA数值模拟软件和Lee-Tarver点火与增长模型,建立双钨球破片冲击起爆柱壳装药数值计算模型,分析炸药不同点火与增长模型参数对破片冲击起爆装药计算结果的影响.研究双破片同时撞击产生的冲击波相互作用过程及其对破片临界起爆速度的影响机制,获得不同破片间距下的临界起爆速度.结果表明:同种炸药、不同Lee-Tarver模型参数计算得到的临界破片速度相差较大,模型参数的选取严重影响计算结果的准确性;与单破片相比,双破片同时冲击装药产生的冲击波叠加效应使破片临界起爆速度更低,装药更容易被起爆,这是叠加冲击波压力峰值及其持续时间共同作用的结果.     

雷达型空空导弹抗速度拖引干扰算法研究

速度拖引干扰是目前对付雷达型空空导弹的主要有源欺骗干扰,随着战斗机机动性能的提高,速度拖引干扰的使用往往与目标的规避机动同时进行。这迫使导引系统在拖引信号中断后进行较大范围的频率搜索,迟滞或无法截获目标,最终造成角度跟踪的失败。为此,文中提出了利用空空导弹角度通道滤波信息辅助速度通道抗速度拖引干扰的新的抗干扰算法,以期达到抑制目标大机动情况下使用速度拖引干扰的效果。通过仿真表明,在目标大机动时释放速度拖引干扰的情况下,该算法具有较好的抗速度拖引干扰效果。     

破片对薄盖板装药的冲击起爆研究

研究破片对薄盖板装药的冲击起爆问题.针对压装JH-2装药和五种质量圆柱形破片,进行1200～1300m/s速度范围内的冲击起爆试验.在破片冲击裸装药Held临界起爆判据的基础上,推导出破片冲击薄盖板装药临界起爆速度的工程计算模型,模型计算结果与试验结果相吻合.获得了具有工程应用价值的试验数据和推广应用价值计算模型,并分析了盖板所起的作用.     

连续式跨声速风洞动力系统运行安全研究

为提高连续式跨声速风洞动力系统的运行安全性,结合0.6 m×0.6 m连续式跨声速风洞的建设、调试和运行实践,分析风洞闭口回流布局对气流温升和管网阻力的影响,研究轴流压缩机在风洞应用中的轴系、运行工况和马赫数控制的安全特性,对关键性能进行了测试研究。研究结果表明：换热器性能满足压缩机运行和风洞总温需求;得到了压缩机轴系运行参数报警阈值和防喘振曲线设置的依据,测试出了扭转振动临界转速。压缩机防喘振曲线统一采用100 kPa总压下的流量和压力比,风洞马赫数可采用压缩机转速和中心体位置闭环组合控制。     

水下航行体燃气涡轮机工作特性数值研究

基于求解雷诺平均的NAVIER-STOKES方程组,对水下航行体涡轮机的工作特性进行了数值计算,研究了水下航行体涡轮机气动性能的主要参数（涡轮功量、流量和效率）与状态参数（转速、膨胀比）之间的关系,分析了涡轮机通流部分各种损失的变化规律,为部分进气燃气涡轮机设计及工程应用提供参考。研究表明,涡轮机喷管流动状态不受其后叶轮的影响,只与涡轮机膨胀比有关;存在一个临界膨胀比值,涡轮机膨胀比大于此值时,喷管速度系数和总压恢复系数随膨胀比变化比较平缓,而小于时,喷管速度系数和总压恢复系数随膨胀比减小而急剧减小;存在一个临界膨胀比,使得涡轮机效率最大;膨胀比大于此值时,涡轮机效率随膨胀比减小而减小;小于此值后,涡轮机效率随膨胀比减小而急剧降低;同一膨胀比下,涡轮机转速减小,涡轮机效率降低。     

进气弯管对离心压气机特性影响及弯管结构优化

离心压气机进口常采用弯管导流进气,弯管中的二次流动会导致压气机进口气流出现畸变,影响压气机的气动性能.针对这一问题,通过数值仿真与台架试验相结合的方式,研究弯管对离心压气机特性的影响规律及产生机理.在此基础上提出在弯管内增加导流肋片的改进方法,并进行数值仿真与试验验证.研究结果表明:在压气机进口增加弯管后,压比和效率特...     

基于ANSYSCFX的鱼雷涡轮机通流流场及性能计算方法

运用计算流体力学（CFD）软件ANSYSCFX对鱼雷涡轮机通流部分流场及性能进行了数值计算,介绍了CFD技术应用到鱼雷燃气涡轮机通流设计中的一般步骤,旨在提供一种燃气涡轮机通流部分流场及性能的预测方法,探索CFD技术在鱼雷燃气涡轮机动力系统设计中的应用途径。研究结果表明,利用CFD技术计算鱼雷燃气涡轮机通流流场,预测通流气动性能与试验数据吻合较好。本文的研究成果对鱼雷涡轮机工程研制具有一定的参考价值。     

车用涡轮增压器轴向力数值计算

运用NUMECA的三维粘性流动数值计算软件FINE/TURBO对压气机级和涡轮级的流场进行研究;运用FLUENT软件对两叶轮背部间隙流场进行计算.对数值计算出的压气机和涡轮叶轮的表面及背面压力分布进行积分,最终得到轴向力.     

高原环境下离心式压气机通用特性研究

针对高原环境下工作的车用柴油机涡轮增压器,对离心压气机的通用特性进行了理论分析,采用数值模拟方法研究了高原进口条件及低雷诺数对于压气机特性的影响。通过改变不同条件下压气机的进口参数,采用折合流量和折合转速的方法对压气机的性能进行对比分析;讨论了高原环境下进口温度和进口压力的变化对压气机折合特性的影响,研究了低雷诺数对压气机内部流场的影响,得到了高原条件下压气机通用特性的变化规律。结果表明,高原条件下压气机进口压力减小导致雷诺数降低,引起压气机内部流动发生变化,是压气机性能下降的主要原因。     

离心压气机高原特性数值计算与分析

针对高原环境下工作的车用柴油机涡轮增压器,对压气机不同进口条件的影响进行了理论分析.根据流体物性对数值计算的影响提出了高原压气机的数值计算方法.通过数值仿真结果及其内部流场的对比分析,讨论了高原条件下压气机特性影响的关键因素和变化规律.结果表明：高原条件下等转速的压气机效率下降,压比上升.叶片前缘的激波损失和间隙流损失的加剧是高原条件下压气机效率下降的主要原因.     

基于一种泄漏流边界模型的封严篦齿分析方法研究

针对篦齿通道中存在的结构相对复杂、封严间隙随工作状态变化、数值模拟计算域网格量大等问题,对不同密封构型参数下的多种直通式封严篦齿模型进行了高速实验研究,并基于实验结果建立能够反映环境参数和封严构型参数对密封性能影响的篦齿泄漏流边界模型。结果表明：该模型能够很好地还原实验规律,可以在多级的压气机计算中可靠地模拟篦齿泄漏流动,并在某3级压气 机中计算得到0.5%的泄漏量将分别导致压气机流量、压比和效率呈现1.4%、0.3%和1.1%的下降。