反坦克智能雷亚、跨音速气动特性数值仿真（英文）

反坦克智能雷是一种依托高精度探测器件的新型智能反坦克炸弹。智能雷实现高效捕获、毁伤目标时,应考虑风阻系数等因素其飞行特性的影响。本文基于智能雷的三维模型,分析了亚、跨音速智能雷流场以及气动力因数随迎角的增长规律。应用计算流体力学软件对智能雷外流场进行数值计算,得到智能雷压心位置的变化规律。结果显示阻力系数的值比较大,有利于智能雷维持稳定扫描状态。智能雷附近剧烈的流场变化可能导致其扫描运动失效。仿真结果能够作为智能雷扫描稳定性分析、总体性能优化和外形改良的参照。     

智能雷主动探测目标系统研究

智能雷是现代战争背景下提出的一种新概念弹药武器,而战场主动探测目标技术是智能雷设计的一个关键性技术.本文构建了毫米波和红外传感器技术在智能雷主动探测目标系统中的应用框架.根据智能雷攻击坦克时的运动特性,建立了智能雷扫描探测轨迹模型和扫描探测捕获准则,并应用蒙特卡洛方法计算分析了区域系数对智能雷扫描捕获概率的影响.结果表明设计的主动探测目标系统、建立的扫描探测轨迹模型和区域识别扫描探测捕获准则基本符合工程实际情况.     

盲分离技术在智能化引信中的应用研究

根据国内外反直升机、反坦克的智能雷弹系统中智能化引信部分存在的问题,指出了将信号盲分离技术应用在智能化引信中的声测被动定位系统中,构建了基于盲分离技术的智能声引信系统结构框架,并探讨了合适的分离算法及作者的看法.     

扫描器布置方式对智能雷扫描轨迹的影响

为了在不改变智能雷子雷本体结构的情况下扩大其扫描面积,进而增大攻击范围,提出了一种新型扫描器布置方式.先应用高等动力学原理建立所需的坐标系,并为获得飞行扫描轨迹,推导出子雷飞行的六自由度弹道方程.然后通过空间解析几何方法获得子雷扫描器在地面的扫描轨迹方程.采用四阶龙格-库塔算法,将数学模型转换为可仿真的离散模型,并利用Matlab进行计算机仿真.最后将新型扫描器布置方式得到的扫描轨迹与传统的布置方式得到的轨迹进行对比.结果表明,新轨迹扫描圆的横向幅度和对目标的捕获概率更大,新型扫描器布置方式能够增大智能雷攻击范围.     

扫描器布置方式对智能雷扫描轨迹的影响（英文）

为了在不改变智能雷子雷本体结构的情况下扩大其扫描面积,进而增大攻击范围,提出了一种新型扫描器布置方式。先应用高等动力学原理建立所需的坐标系,并为获得飞行扫描轨迹,推导出子雷飞行的六自由度弹道方程。然后通过空间解析几何方法获得子雷扫描器在地面的扫描轨迹方程。采用四阶龙格-库塔算法,将数学模型转换为可仿真的离散模型,并利用Matlab进行计算机仿真。最后将新型扫描器布置方式得到的扫描轨迹与传统的布置方式得到的轨迹进行对比。结果表明,新轨迹扫描圆的横向幅度和对目标的捕获概率更大,新型扫描器布置方式能够增大智能雷攻击范围。     

基于数值模拟的捞雷具水射流切割系统参数设计

捞雷具水射流切割系统设计参数的选取对射流系统性能有很大影响,文中采用标准紊流模型,对轴对称淹没水射流撞击靶件的流场进行了数值模拟,分析了射流出口速度、射流出口角度等参数对射流冲击力的影响。数值模拟获得的计算结果较好地体现了淹没冲击射流流场的规律,为捞雷具射流切割系统设计参数的选取提供了依据,并可为相关射流系统的设计提供参考。     

液力变矩器流场数值计算与特性预测

基于三维多相流动理论和计算流体动力学(CFD),对液力变矩器内流场进行数值计算。建立变矩器三维模型,采用有限体积法与SIMPLE算法,对其内部流场进行模拟,得到泵轮、涡轮与导轮的速度与压力分布。针对计算结果,对各工作流道的流场特性及生成原因进行分析,根据流场数值解对其进行性能预测。     

回流器冲角对于压缩机模型级性能影响的研究*

通过建立离心压缩机模型级（包括叶轮、无叶扩压器和回流器）的数值计算模型,利用Numeca软件对其内部流场进行数值模拟及变工况计算,得到该级的变工况性能曲线及内部流场信息。经过变工况性能分析和流场分析,发现由冲角公式反推出的回流器进口宽度过大,导致其叶片吸力面侧流动分离,产生漩涡。针对这一问题,适当减小回流器进口宽度,并进行相应的建模、网格划分和数值计算,得到改进后的变工况性能曲线及三维流场信息,较原结构有明显改善。     

迷宫密封三维流场动力学特性计算及研究

迷宫密封气动特性对转子动力学特性的作用明显。应用计算流体动力学技术建立迷宫密封模型,利用计算流体动力学软件Fluent中旋转流场计算方法,对迷宫密封流场进行数值计算,该方法可以将非稳定流场计算转变成稳定流场,从而降低密封流场的计算量。讨论流场参数对其动力学特性的影响。通过对流场计算结果分析发现,气流流速在跨音速时,迷宫密封气动力系数和泄漏量都有较大的变化。因此在工程设计和操作时,要考虑密封中气流流速对转子动力学特性的影响。     

腔内流动对储罐机械清洗泵性能影响研究

选取储罐机械清洗成套设备中的清洗泵作为研究对象,并且流场的确定包含了前后腔区域的整体流场,研究结果更加准确。通过Pro/E建立叶轮、蜗壳以及前后腔耦合的三维计算模型,利用FLUENT计算清洗泵流场,研究清洗泵三维湍流流场的流动规律,揭示内部流场的流动特征,着重分析流场中的前后腔内的流体流动对泵的流量和扬程等外特性的影响。对比包含腔体与不包含腔体的两种计算模型的数值计算结果之间的差异,根据数值计算的流动信息,分析外特性发生变化的原因。     

Analysis and measurement of the impact of diffuser width on rotating stall in centrifugal compressors

In compression systems, instability has long been an important issue. However, compared to axial machines, relatively little work has been done on the stability of centrifugal machines. Especially, many analytical models of stabilities have been developed to predict and control rotating stall, using compressor characteristic. However, stability models for centrifugal compressors are not scarce. Much research on compressor stability has focused on stalling flow coefficient and rotating stall phenomenon at the stalling flow coefficient. Given this situation, this paper presents a stability analysis of centrifugal compressors to predict rotating stall inception as well as the speed and number of cells. This analysis involves the use of compressor geometries, a steady compressor characteristic, and threedimensional flow analysis in the diffuser. The flow field perturbations at the axial inlet duct, impeller, and radial exit duct are determined via an eigenvalue analysis. The predictions are validated against experimental results from compressors with three different diffuser widths. The model accurately predicts the rotating stall inception flow coefficient. As the compressor characteristic becomes less steep with increasing diffuser width, the stalling flow coefficient increases. Also, experiment validates the model prediction that, depending on the dominant mode of flow perturbation, the number of rotating stall cells can be changed from three to two cells in the tested configurations. Furthermore, the cell speed increases as the flow coefficient decreases for a given number of stall cells. However, when the stall cell number is reduced, the cell speed decreases.     

NUMERICAL SIMULATION ANALYSIS OF EXTERNAL FLOW FIELD OF WAGON-SHAPED CAR AT THE MOMENT OF PASSING

In the course of studying on aerodynamic change and its effect on steering stability and controllability of an automobile in passing, because of multi interaction streams, it is difficult to use traditional methods, such as wind tunnel test and road test. If the passing process of an automobile is divided into many time segments, so as to avoid the use of moving mesh which takes large calculation resource and CPU processing time in calculating, the segments are simulated with computational fluid dynamics （CFD） method, then the approximate computational results about external flow field will be obtained. On the basis of the idea, the change of external flow field of wagon-shaped car at the moment of passing is simulated through solving three-dimensional, steady and uncompressible N-S equations with finite volume method. Numerical simulation analysis of side force coefficient, stream lines, body surface pressure distribution of wagon-shaped car are presented and a preliminary discussion of aerodynamic characteristics of correlative situations is obtained. Finally, the C3 -x/l curve of side force coefficient（C3） of car following relative distance （x/l） between cars is obtained. By comparison, the curve is coincident well with the experimental data, which shows creditability of numerical simulation methods presented.     

新型矿用排水泵入口段口环密封结构优化研究

以某型号矿用排水泵入口段口环密封为研究对象,采用数值仿真方法,研究排水泵迷宫密封内部流动特征,分析迷宫密封结构尺寸与形状对其泄漏量的影响。结果表明:迷宫的间隙尺寸对密封性能的影响最大,间隙宽度和节流齿宽度的变化将导致泄漏量的大幅变化;相比直齿结构迷宫密封,异形齿结构有利于湍流充分发展,从而可以提高密封性能;通过分析复杂迷宫密封的内部流场,得到适用于排水泵的优化的迷宫密封结构。     

矿井风机监控系统设计——ST-JK06系列智能监控终端在矿井风机监控中的应用

本文设计了基于ST-JK06系列智能监控终端的矿井风机监控系统,文中对监控系统的整体设计、工作原理、应用扩展等三个方面进行了详细介绍。该监控系统通过采集风机的工作电压、电流、频率、功率等电参数可以实现对现场的实时监视,并通过向智能监控终端发送控制指令对风机进行有效控制。     

基于激光扫描的密集泡状流三维重建与优化

为测量密集气液泡状流的流动形态及参数,建立了基于激光扫描的三维可视化测量系统。采用片状激光结合旋转正多边形棱镜实现对流场的光学扫描,高速摄像机采集扫描切片图像,首先对图像进行预处理。针对扫描成像中产生的切片重复曝光问题,提出二阶微分平均卷积优化算法,该方法不仅可以有效提取多切片图像中重复曝光的特征点,而且可以去除冗余及噪声信息。实验结果表明,针对分散相遮挡的密集泡状流,基于激光扫描可完整重建其三维结构,二阶微分优化算法可以有效降低重建畸变影响,重建后体积含气率的相对误差优于6%。激光扫描方法非侵入、重建精度高,具有传统方法不可比拟的优势。     

S形下卧式轴伸贯流泵装置叶片区压力脉动特性研究

为研究S形下卧式轴伸贯流泵装置叶片区压力脉动特性,采用非定常CFD方法对不同工况时泵装置进行了全流道三维非定常流场数值计算,通过在叶片区设置监测点以获得叶片区关键位置的压力脉动数据,并进行频谱分析。通过与实测泵装置扬程和效率对比,证明该方法能较准确地反映泵装置内部非定常流动特征。研究表明:高效工况和大流量工况时,转轮进口和出口的脉动幅值从轮缘向轮毂侧逐渐减小,小流量工况时未呈现该规律,各工况时转轮进口和出口脉动主频受叶频控制。流量系数KQ在(0.368~0.552)范围内转轮进口处同一监测点的压力脉动幅值随流量增大而降低,转轮与导叶体间的脉动幅值随流量的增加先减小后增大,在高效工况附近脉动相对最小。导叶体出口的压力脉动主频受叶频的影响较小,未与导叶体叶片数成规律。     

液压油箱用固液旋流分离器分离效率影响规律

颗粒物污染是影响移动装备液压元件及系统性能的主要原因之一,液压油箱考虑去除杂质功能会增加其设计容积,不利于液压系统轻量化设计。应用离心分离的原理,使不同密度的介质在高速旋转的流场中进行分级筛选,可快速去除液压油中大颗粒污染物,提高液压系统可靠性,提升过滤器使用寿命。由于旋流分离器中流场的流动形式复杂,预测旋流分离器内部的流场特性、颗粒运动轨迹十分困难。因此,研究旋流分离器流场流动规律和污染物旋流分离机理,可以为液压系统污染物分离和去除提供理论基础。针对固液旋流分离器的流场分布规律和污染物分离效率的影响规律展开研究。根据旋流分离理论设计了固液旋流分离器结构,分析旋流分离器不同直径和长度下,固液旋流分离器轴向速度、切向速度的分布规律,通过粒子图像测速法对仿真结果进行试验验证,得到结构参数对分离效率的影响规律。结果表明,当中心的轴向速度为负值、壁面附近的轴向速度为正值时,切向速度越大,越有利于分离液压油中的颗粒。该研究结果可对液压油箱用固液旋流分离器的结构设计提供理论指导。     

整体叶盘电解加工移动密封阴极设计与试验

在整体叶盘的电解加工中,叶间区域易发生加工意外。通过有限元流场分析发现该区域存在过流面积突变。为了改善该区域流场,设计了一种消除过流面积突变的移动密封阴极结构。改进流场的有限元分析结果表明,移动密封阴极结构显著提升了电解液流场的稳定性。移动密封阴极的电解加工试验结果表明,新型阴极显著提升了加工稳定性,试验件具有较好的加工重复性与表面质量。     

流体粘度对涡轮流量计计量特性影响研究

固井泥浆流量计是应用在油田固井工程中进行泥浆流量计量的仪器,属于切向式涡轮流量计。为探究流体条件对其计量特性的影响机理,首先建立流量计叶轮驱动力矩和阻力矩的数学模型,在此基础上建立仪表系数K的模型,并发现流体粘度是影响因素之一。其次,考虑到实际固井作业中,粘度对仪表计量特性的影响规律较为复杂,因此使用有限元分析软件,建立6DOF叶轮被动旋转流体仿真计算模型,对多种流体粘度35、45、55、65、75 mPa·s条件下的流场特性以及仪表系数特性进行仿真分析,总结粘度变化对流量计计量特性的影响规律。最后通过实际采集的固井测量数据和仿真数据进行比较,平均误差为1.38%,验证了建立的仿真模型的有效性。     

盖驱动腔的动理学理论数值分析

为了探讨盖驱动腔流场的影响因素和分布规律,本文提出采用气体动理学格式对其流场开展研究.论文结合盖驱动腔的物理模型,采用有限体积法对Boltzmann方程开展了数值过程推导和数值计算.给出了数值计算过程中以虚网格技术实现的绝热无滑移边界条件,计算了不同雷诺数下盖驱动方腔的流场和流线特征,提取了两条正交中心线上的速度分布并...