无人机气动弹射系统弹射性能的仿真研究

以贮气罐作为动力源、滑轮组作为增速机构的无人机气动弹射系统为研究对象,介绍了系统弹射过程的工作原理,基于键合图法推导出了系统的数学模型,并利用MATLAB软件建立了系统的仿真模型.通过对系统的不同设计参数进行仿真研究,得到了这些参数对系统弹射性能的影响规律,合理匹配这些参数,既可以优化系统的弹射性能,也为系统的研发与改进提供了理论的指导.     

燃气-蒸汽联合循环机组模型研究

以某联合循环电站燃气轮机的控制系统为原型,利用Matlab／Simulink对该型联合循环燃气轮机控制系统建模,并进行了全工况仿真。仿真结果与实际物理过程相吻合,说明此模型可以用于联合循环机组控制系统的研究。     

超高速动能导弹控制器的设计与仿真

研究超高速动能导弹 (HVKEM )控制器的设计和数字仿真 .建立弹道对瞄准线 (LOS)偏差的数学模型 ;闭环制导回路用相位超前 滞后校正网络补偿 ;设计出用于控制弹道姿态的姿态控制发动机 (ACMs)的选择算法 .在存在多种干扰条件下 ,控制器数字仿真结果满足圆形误差概率(CEP)小于 0 5m .用ACMs作为执行机构控制HVKEM姿态的控制方案是可行的     

基于改进模型的察/打无人机武器分离仿真

对无人机投放航空炸弹过程中载机、航弹间的气动干扰特性和航弹运动规律进行了数值仿真研究。为得到更加精确地结果,对现有仿真模型进行了改进:考虑了动力学模型中无人机平台在投放过程飞行姿态变化项的影响。应用此方法模拟了典型状态下基于察/打一体无人机平台的武器投放过程,以获得该过程中更为准确的无人机/航弹运动速度、姿态轨迹,及气动力等信息。算例表明基于改进模型得到的载机、导弹之间的气动干扰和其姿态等结果更加精确。     

一种混合系统的递归式仿真模型

本文在混合系统的自动机和变迁系统模型的基础上,对混合系统按照不同抽象层次进行系统分解,提出了一种递归形式的混合系统模型。这种模型支持由粗到细逐步细化的建模。当这种模型满足给出的若干附加性质时,它容易转化为逻辑结构清晰的混合仿真程序。最后对一个混合系统的实例建立了其混合仿真的递归形式仿真模型。     

水压式垂直发射装置内弹道建模与分析

为研究水压式潜载垂直发射装置的发射过程,本文建立了一类弹射装置的内弹道数学模型.将环境水介质考虑为弱可压缩流体,基于准一维流动假设和平板间隙流动的动量方程,提出了一种求解瞬态环形缝隙流动的方法,并在此基础上结合弹体动力学、运动学关系,建立了垂直弹射装置的准一维内弹道模型.弹道模型的计算结果与计算流体力学仿真结果相比,具...     

航母弹射起降技术的研究

航母弹射装置是实现航载机在飞行甲板有限长度内安全离航起飞的重要设备.目前,主流的弹射装置是蒸汽式弹射装置,但是也有着重量大,消耗多,准备时间长等缺点,甚至满足不了新型的飞机弹射.电气时代,研究新型弹射装置在未来可能突破这些不足,成为航母弹射装置的重大进步.     

背压式蒸汽透平机组控制系统建模与仿真

本文介绍背压式蒸汽透平机组控制系统的建模及对在甩电负荷时切除或不切除背压调压器的两种运行情况进行数字仿真。     

变色龙舌头弹射过程的有限元模拟与仿真

变色龙捕食过程中舌头作为典型的生物软组织,能够以很快的速度弹射至一倍体长,因此探究变色龙舌头弹射过程并对其力学性能进行研究,对于以变色龙为仿效对象的仿生机械设计和开发领域中生物信息的提取尤为重要。根据高速摄像机下的变色龙捕食过程中舌头的比例建立了舌头的有限元模型,对舌头弹射过程进行了有限元仿真,初步确定了材料的本构模型以及材料的本构参数。考虑到变色龙舌头的弹出过程主要是由舌尖(加速肌)表面受到的压力驱动而产生,建立了变色龙舌头的“压力驱动模型”,通过在加速肌表面施加压力曲线,对变色龙舌头的弹射过程进行了有限元模拟与仿真,得到了整个弹射过程的速度曲线和位移曲线。然后引入神经网络,并将有限元分析和神经网络相结合对每一阶段的加载力数值进行优化,得到变色龙舌头弹射过程的最佳加载力,基于所得到的加载力对变色龙舌头的弹射过程进行有限元仿真,得到整个加载过程的速度曲线和位移曲线,与文献中实验所得到的速度曲线和位移曲线进行对比,验证了预测结果的正确性。     

智能钓鱼装置的触发弹射结构设计

为了躲避树枝或电线的障碍、提高钓鱼效率、增加钓鱼乐趣,研制了一款触发弹射智能钓鱼装置,该装置采用多级伸缩杆的方式,利用压缩弹簧触发后能量释放而自动弹射作用,实现多级伸缩杆联动快速推出。装置前端自动浮漂集成了微摄像头,旋转台转动自动采集水下捕捉状态,通过显示屏为用户提供信息,图像信息经控制器处理,控制旋转台转动、放线、收钓电机,实现智能钓鱼。文中对鱼竿伸缩机构进行了理论计算和实验论证,通过对伸缩鱼竿的速度仿真,达到了鱼竿在1780毫米范围内钓鱼装置的效果。     

柴油机低温燃烧数值模拟研究

运用KIVA软件模拟分析了不同EGR率和喷油提前角对柴油机低温燃烧性能的影响,结果表明,增大EGR（exhaust gas recycling ）率能够有效降低缸内燃烧温度,使NOx 的排放降低,但随着EGR率的增大,柴油机Soot的排放会有一定的升高。晚喷能够更好地实现柴油机低温燃烧方式,使柴油机NOx 和Soot排放同时降低,但喷油时刻过晚,NOx 和Soot的排放会有一定的回升。     

柴油机缸内过程的三维数值模拟

以不稳定性理论为基础为描述油滴破碎过程,以粘附、反弹／粘附和飞溅／附壁射流3个相互重叠的过程来描述喷雾碰壁,建立了燃油喷雾模型。将燃烧划分为低温着火、高温预混燃烧和相关火焰微元扩散燃烧3阶段建立了燃烧模型。开发了微机化三维模拟计算程序,在微机上对涡流室式柴油机的空气运动、喷雾和燃烧全过程进行了数值模拟。     

压力波型态对液滴压电喷射行为影响的数值研究

为了观察压力波形态对液滴压电喷射行为的影响.基于Bogy的压力波传递理论,简化了压电喷射模型,对水滴在不同压力波形态下的压电喷射过程进行了数值仿真,并对水滴的变形过程进行了分析.分别探讨了电压脉冲大小与宽度对水滴喷射行为的影响.结果表明随着电压脉冲大小和宽度的增加,液滴直径增加,而液滴喷射速度先增加后减少.通过合理的控制电压脉冲大小与宽度,可以有效的控制好压电喷射液滴的直径与速度.     

低压铸造充型过程流场计算数值模拟

目的　研究低压铸造充型过程流场数值模拟的理论与方法． 方法　根据流体力学和低压铸造特点, 建立低压铸造条件下的控制方程、求解方法、初始条件、边界条件． 结果　利用建立的数学模型开发了流场模拟软件, 并应用于一试验件． 结论　所建立的数学模型及开发的软件证明是正确的．     

天然气掺氢燃烧技术在旋流式燃气灶上的数值模拟研究

为研究天然气掺氢后在家用燃气灶上的燃烧特性变化,将天然气掺氢燃烧技术应用于家用旋流式燃气灶上,进行数值模拟和热态实验。首先对详细燃烧机理GRI-Mech 3.0进行了简化,通过对比验证,简化机理与详细机理的计算误差小于1%。然后使用简化机理进行燃气灶的数值模拟,将数值模拟与热态实验计算结果进行对比分析,发现燃烧区域平均温度的最大误差不超过12%,证实了数值模拟的可行性。最后进行了天然气掺氢工况的数值模拟,结果表明家用燃气灶的一次空气系数随着掺氢体积分数的提高逐渐上升,对燃烧特性影响较大。同时,掺入体积分数15%的氢气后,CO排放的摩尔分数降低了约9%;燃烧区域平均温度基本保持稳定,证实了天然气掺氢技术的有效性。研究成果为天然气掺氢燃烧技术在燃气灶上的推广应用提供参考。     

含能子弹膛内抛射过程的数值模拟

为研究子弹膛内抛射,以某新型结构防空榴弹战斗部为基础,建立含能子弹膛内抛射过程数值模拟数学模型,运用ANSYS/LS-DYNA软件模拟火药燃烧、推板及含能子弹在膛内的运动过程,得到各层含能子弹出膛时相对速度曲线,并将模拟结果与理论估算值进行比较。结果表明:模拟数据可为其结构设计和毁伤威力计算提供参考。     

Optimizing Spray and Combustion in Diesel Engine by Multidimensional Numerical Simulation

The calculation of spray and combustion in diesel engines is described by using the softwares FIRE and BOOST. The application of the resulting computational method to the simulation of fuel spray and breakup, mixture formation and combustion in a heavy duty diesel is presented. According to detailed insight into the governing processes provided by the simulation results, various aspects of the dependence of the spray propagation and combustion on the chamber geometry and spray angle are discussed. Then, global cylinderaveraged pressure traces are extracted from the space and time resolved field quantities and compared to incylinder pressure measurements. Finally, an optimized configuration of the chamber geometry and spray angle with a new injection rate of higher injection pressure is proposed.     

墙式切圆锅炉燃烧过程的数值模拟

为研究墙式切圆锅炉炉内的燃烧问题,采用Fluent模拟软件,分析了炉内的速度场、温度场和NOx的分布规律.结果表明,炉膛燃烧器区横截面的切圆直径随着炉膛高度的增加逐渐增加;在炉膛中心纵截面上,炉内中心温度低于两侧温度,而且随着炉膛高度的增加,温度先增后降,炉壁附近出现局部高温;NO浓度沿高度方向先升后降.     

喷口结构对雾化流场影响规律的数值模拟

喷口结构形式对喷嘴雾化性能有重要影响,本文采用计算流体动力学方法研究了不同雾化气体压强(P0)下喷口结构对喷射气体流场及导流管顶端静压强(Pt)的影响规律,建立了紧耦合型、环缝HPGA(High Pressure Gas Atomizer)型和Laval环孔型三种喷口结构的喷射模型,并用Fluent软件进行了模拟计算.研究结果表明:三种喷嘴结构的抽吸压强及导流管顶端静压强径向梯度随雾化压强的变化表现出不同的变化趋势;Laval环孔型喷嘴在雾化压强较低时雾化性能最佳,HPGA型喷嘴在高压时雾化性能最佳;数值计算结果与试验观测值吻合较好.     

高炉回旋区燃烧数值模拟研究

为研究回旋区内物理化学状态,对回旋区内存在的焦炭热解、水分蒸发、燃烧、气体湍流化学反应进行了分析,建立了基于混合颗粒条件的湍流数学模型,利用CFX进行了数值模拟.结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分小于16 m/s,峰值温度在2 670 K左右,焦炭粒子数为3 000时,CO2和CO气体峰值浓度百分比分别为17.0%和27.4%,高炉煤气流分布为中心气流弱,边缘气流强.红外测温实验及大量操作实践验证了数值模拟结果基本是正确的,对进一步研究回旋区和创新高炉操作制度提供了理论依据.