预混气体爆轰波传播定性仿真建模研究

借助定性仿真,建立预混气体爆轰波的传播定性模型,推理分析不同初始压力下,预混气体爆轰波传播速度,研究预混气体爆轰波爆轰过程中传播速度与初始压力的关系,且采用定量的实验验证定性的建模推理分析结果.结果表明,定性推理分析的结果与实验结果是一致的,即随初始压力的逐渐增大,爆轰波的传播速度逐渐加大.爆轰波传播定性建模推理分析对安全传输可燃性气体和管道阻火器的安全使用具有重大意义.     

氢气/空气非预混旋转爆轰波形成与传播特性

针对非预混旋转爆轰波的形成与传播问题,本文通过三维数值模拟分析了氢气与空气的冷态掺混特性、爆轰波传播模态的演变规律和结构特点及其对进气过程的影响.计算结果表明:由于回流区的存在,燃料与氧化剂能够快速掺混均匀,在燃烧室进口附近,内壁面的当量比大于外壁面.透射激波多次对撞后最终形成一道压力较高的激波.爆轰波的传播方向与透射...     

两种乘波前体/进气道一体化设计与性能研究

建立了由激波面推算波后流场的计算方法,设计了能够产生三道封闭圆锥激波的相交锥模型.以此为基础生成了具有三道封闭激波的乘波前体和具有一道封闭激波两道平面激波的乘波前体对比模型.分别对两种乘波前体与进气道一体化模型进行了全三维流场计算,研究了两模型在不同飞行状态下的气动性能.结果表明三道封闭激波乘波前体模型相比对比模型具有较大的气动性能优势.在进气道进口截面处边界层厚度几乎相等的情况下,流量系数提高了3.4%,总压恢复系数提高了8%,进气道进口截面流场不均匀度降低了8.8%.相比低于设计马赫数和负攻角,两模型在高于设计马赫数和正攻角有较大的封闭激波飞行范围.CFD计算结果表明,对于乘波前体设计马赫数应低于实际飞行马赫数,并且宜采用正攻角飞行.     

厚壁圆筒在动载荷作用下的应力分析

应用应力波理论,采用围道积分的方法,对受均匀内压的圆柱形空腔的应力进行分析,得到在圆孔中作用一个突加载荷时平面问题的解。再根据火炮内膛压力的变化,拟合成动态载荷的曲线方程,由应力波在炮管中的传播以及在内外管壁的反射的理论,通过计算机的优化计算,获得了径向应力和环向应力沿管壁的分布,并对厚壁圆筒在动态载荷下的应力分析作一些说明。     

利用瞬态正压波确定天然气管道冰堵位置

提出了利用管道水击过程中的正压波确定天然气管道冰堵位置的原理和方法.其原理为当管道堵塞时,在管道首端发出一正压波,正压波沿管道向下游传播遇堵塞物后反弹向首端传播,在管道首端可以获得两次正压波信息,通过采集管道首端压力信号,并利用小波变换法提取压力信号突变信息,获得正压波两次通过传感器的时间差,最后结合正压波波速确定管道冰堵位置.具有所需设备少,操作费用低,操作简单等优点,有着广阔应用前景.     

人工压缩法计算突扩管道流

使用人工压缩法计算了突扩管道流.对计算所得不同雷诺数下的等压线图和流线图进行了对比分析,结果表明,在扩张截面的拐点处形成了低压区,扩张后在侧壁右侧形成了涡,且Re数越小涡越小,Re数越小涡心的位置离侧壁越近.同时在计算中也发现,Re数较大时在出口处将形成回流区,收敛速度也变慢.     

缺陷岩样的变形局部化及剪切面的反射与折射

平面应变岩样在单方向施加栽荷条件下,采用拉格朗日元法(FLAC)模拟了端面约束对具有初始随机材料缺陷的岩样破坏过程及应力-应变曲线的影响.对于粗糙端面试样,可在试样中部观测到剪切带;靠近试样两端面的弹性区域的形状类似三角形,其高度随着轴向应变的增加而降低,直到达到常数.对于光滑端面情形,未观测到剪切带的停滞及折射现象,而反射现象较常见.对于粗糙端面试样,剪切带不能贯穿试样的两端面;很少观测到反射现象;可见到剪切带的停滞现象;剪切带的折射现象较常见;通常,一条较长的剪切带可以贯通试样;剪切带发生折射之后,其倾角有所降低.粗糙端面时的应力峰值比光滑端面时高.端面约束不同时的峰后刚度及应力峰值所对应的轴向应变没有明确的规律.不同端面条件下,试样中部剪切带花样既有一定的类似性(由于微弱的端面约束与相同的初始随机材料缺陷分布),又有不同的一面(端面约束的不同及两端面附近的剪切带传播至试样中部).     

平面闸门有压出口段突扩突跌三维流场数值模拟

高水头平面闸门后接平坡明流段,且出口采用突扩突跌的掺气设施,其水力特性复杂,实际工程中研究及运用较少.结合设计采用该形式的龙开口水电站冲沙底孔,应用标准双方程紊流模型和VOF多相流方法对其流道流场进行了三维数值模拟,对闸门出口突扩突跌段特性、平坡泄槽段水力特性进行研究,并将部分结果与模型试验成果进行比较,两者符合较好.通过数值模拟与模型试验相互验证对其体型进行优化,提出闸门段压力分布均匀的出口收缩方式、出口加挑坎的跌坎掺气体型,在平坡泄槽上取得了良好的掺气效果,为工程设计提供参考.     

一般空气区内煤尘爆炸冲击波在弯道内传播规律研究

煤尘爆炸冲击波传播规律是研究冲击波的破坏和伤害机理的前提及依据,基于流体动力学、爆炸动力学理论研究巷道转弯情况下煤尘爆炸冲击波传播规律.依据斜激波在弯道内的传播规律,建立了在巷道转弯情况下一般空气区煤尘爆炸冲击波传播的数学模型,推导出冲击波在弯道内传播规律的表达式.采用冲击波波阵面后突跃的参数来表征冲击波,进而推导出冲击波在巷道转弯时的传播规律的简化公式,分析得出冲击波初始压力、转弯角度越大衰减系数就越大,与试验结果进行对比分析,验证了理论推导的结果.