壁面展向周期振动的超声速湍流减阻研究

减小摩擦阻力对改善飞行器的性能具有重要意义,因此以减阻为目的的边界层转捩和湍流的控制因其广阔的应用前景而成为湍流研究的重点之一.采用大涡模拟方法对壁面展向周期振动条件下的超声速平板边界层转捩和湍流进行了数值模拟研究.结果表明,通过改变振幅大小和振动周期,壁面展向振动可减小湍流区域的摩擦阻力,边界层厚度也相应减小.随着振幅和周期的增加,壁面展向振动使边界层内湍流马赫数、流向速度脉动分布呈下降趋势,从而对边界层内湍流脉动的发展起到抑制作用.壁面展向振动还对流场中相干结构的生成具有一定抑制作用,相干结构在流场中的密度相应降低.     

适用于高超声速边界层的转捩准则预测方法

采用层流+转捩准则+湍流模式方法对高超声速边界层转捩进行预测。采用f (Re, Me)类转捩准则耦合SA、SST湍流模式,对超声速平板边界层、2°攻角尖锥裙流动和类 X-51高超声速飞行器前体流动进行数值模拟研究。给出摩阻系数、热流系数和湍动能、涡粘性系数的计算结果。采用的层流+转捩准则+湍流模式方法能够较正确地预测高超声速边界层转捩。所采用的湍流模式本身的性能对边界层转捩的预测存在影响,主要表现在对来流扰动环境的感受性及涡粘性系数生成两方面。     

压力不匹配混合层中激波与流场结构的实验研究

为了研究压力不匹配混合层的流动结构以及激波与湍流边界层的相互作用,采用基于纳米粒子的平面激光散射技术(NPLS)和伪彩色处理方法获得了流场中Kelvin-Helmholtz涡、激波、湍流边界层以及边界层分离泡等流动精细结构.研究结果表明:压力不匹配导致混合层的转捩位置提前,大尺度涡的结构更加破碎,混合层向压力低的一侧发展.激波的作用使得边界层在激波入射点之后增厚,湍流脉动的加剧导致了激波入射点发生前后的偏移.     

回转体边界层的有限差分计算方法

回转体边界层方程属于高阶非线性微分方程,回转体边界层微分方程的求解方法一直是工程上的一个难点。基于边界层理论,利用面元法求解绕流外部势流流场,从回转体轴对称边界层微分方程出发,引入Prandtl混合长度湍流模型,利用有限差分的方法对回转体边界层微分方程进行数值计算。最后,以某回转体外形为例,获得了较高的计算精度。     

激光超声技术在NDT中的应用

激光超声技术是利用金属表面吸收高能激光辐射,引起材料快速加热,产生振动,发出超声脉冲的一种新技术,其激励超声脉冲机理有弹性激励和热烧蚀激励二种.在无损检测领域,利用此原理,由脉冲激光器发射系统和激光干涉仪、光电探测器、信号放大器构成的接收系统所组成的激光超声检测系统,实现了超声检测的远距离、非接触在线测量.利用光的外干涉法,由光电探测器输出电流的调相信号,实现了位移的激光超声测量.此项技术在兵器装备和工业生产中具有广泛的应用前景.     

圆柱型边界条件下多股燃气射流扩展形态的数值模拟

以整装式液体发射药火炮为背景,从气液两相湍流掺混出发,研究燃烧稳定性的方法。设计圆柱型观察室,采用数值模拟方法,基于流体动力学理论,分别模拟六股和八股燃气射流在圆柱型边界条件下的扩展。通过追踪燃气空腔的扩展,获得了射流场两相分布、流线分布及压力分布。模拟结果表明:2种工况下燃气射流的轴向位移相似,六股燃气射流外轮廓更为光滑,其径向发展强于八股燃气射流。八股燃气射流相互干涉对流场的影响较为剧烈,湍流掺混明显。2种工况下径向压力分布对比明显,轴向压力分布相似。     

高超声速飞行器激波/边界层干扰控制方法综述

在高超声速流动中,激波/边界层干扰现象不可避免,它会对流场稳定性和飞行器安全造成不利影响.因此,研究激波/边界层干扰流动控制方法必要且迫切.概述了激波/边界层干扰现象的产生机理,并介绍了目前较为前沿的边界层抽吸控制、边界层吹除控制、次流循环控制、壁面鼓包控制、微型涡流发生器控制以及等离子体控制等控制方法,并对各控制方法...     

鱼雷尾部流场计算

鱼雷尾部流场特性的研究对鱼雷尾部外形设计、湍流流噪声研究及推进装置设计都有重要的实际意义,本文在用面元法对尾部势流流场进行求解的基础上,推导了考虑边界层径向静压变化的湍流边界层积分方程,计算了鱼雷尾部湍流边界层的特性参数,经与试验值比较,计算结果满足工程精度要求。     

大气湍流对激光校准轴系的影响

在应用位置敏感探测器技术与激光技术实现大型轴系对中检测的过程中,分析了大气湍流对激光校准检测的影响,提出了采用监测光靶实时检测激光准线漂移,用直线修正实现误差补偿的校正方法。     

BGT公司研制抗激光干扰的红外导引头

德国博登湖仪器技术公司(ＢＧＴ)开发了一种方法使红外寻的导弹抗激光干扰能力更强并申请了专利。尽管前几代红外干扰机采用宽波束红外调制源来迷惑红外导引头 ,特别是传统的非成像型红外导引头 ,但现在激光被视为是干扰红外成像导引头的一种方法 ,可以迷惑甚至破坏红外探测器。在该公司开发的方法中 ,目标的成像由该公司称之为第一探测器系统完成。该系统是一常规被动红外探测器 ,响应目标的热辐射。它采用红外光学系统 ,由设置在光学系统后面的扫描装置把视场成像到红外探测器线阵上。第二探测器系统紧靠第一探测器系统并位于导引头的内框…     

欧拉方程计算气动力时的粘性修正研究

在采用欧拉方程进行气动力计算过程中，由表面压力积分来估计的阻力只考虑了压差阻力，计算得到的无粘阻力分解成诱阻和波阻。为考虑粘性，需进行边界层修正。在层流边界层计算时采用Cohen—Reshotko方法，边界层转捩计算采用Granville方法，湍流边界层计算采用Green方法。计算结果表明，通过粘性修正计算得到的升力、阻力系数(加上了摩擦阻力)更加接近风洞试验结果。     

中波InAs/GaSb超晶格红外焦平面探测器

由分子束外延生长的GaSb基的InAs/GaSb超晶格材料具有良好的均匀性,其在制作红外焦平面探测器方面有独特的优势。分别采用生长中断和表面迁移率增强的分子束外延法在GaSb衬底上生长了中波段InAs/GaSb超晶格红外探测器材料,对比表明对于中波超晶格材料,生长中断法优于表面迁移率增强法。利用标准工艺制作了中波红外PIN单元探测器,并制备了320×256的焦平面探测器芯片。     

海洋大气表面边界层

介绍大气表面边界层的热力和动力性质,平均气象要素的垂直分布规律,大气湍流的谱模式以及获取湍流边界层统计量的方法,供飞行器研究及海洋工程工作者参考。     

高角度环形暗场Z衬度像成像原理及方法

通常的高分辨电子显微镜应用相位衬度成像,相位衬度的成像是由于透过样品的各级衍射束相互干涉的结果,其衬度取决于衍射束的相对相位关系.在扫描透射电子显微镜中使用高角度环形探测器,可以得到原子序数衬度像.介绍了高角度环形暗场(HAADF)的原子序数衬度(Z-衬度)像的成像原理及方法.     

基于FPGA的信息场仿真系统设计

文中设计的激光驾束制导信息场仿真系统主要是为了满足在实验室环境下对激光驾束制导信息场检测和对检测设备标校的要求。以信息场相应参数为依据,用FPGA设计了相应的功能模块,实现了通过控制激光器及其驱动电路来产生仿真信息场的目的。通过实验数据与理论数据对比,验证了仿真系统的可行性。Matlab数据分析结果表明,仿真系统可以满足相应要求。     

人马座整流罩边界层分析

为了确定大力神/人马座运载火箭的人马座整流罩上升排气系统的排气特性,结合风洞试验完成了边界层分析研究工作。这涉及到估计局部边界层对排气孔排气的影响。边界层沿运载火箭表面的增长是受伸到弹体表面气流里突起物干扰以及运载火箭表面纵向波纹的影响。另外,在3％运载火箭模型上做了边界层计算,并与实验结果做了比较。应用控制容积的方法确定了突起物与边界层相互作用的影响。在模拟波纹影响的边界层计算中,应用表面粗糙度的方法对流过波纹的边界层增长做了计算。在马赫数从0.8到1.56的范围内,对运载火箭和模型这两种情况做了计算。分析结果与试验数据的比较表明,在超音速马赫数时有很好的一致性;而在较低马赫数时,试验和分析结果之间的一致性不是那样好。     

激光驾束制导机制弹药的发展及战场运用

激光驾束制导是一种典型的精确制导方式,被广泛地应用在针对战术目标的制导弹药上。简述了激光驾束制导机制的原理及制导机制、制导精度影响因素、激光波段选择、光束编码技术等,介绍了当前各国装备的驾束制导机制弹药,并对战场运用进行了分析。     

固体火箭发动机大尺度多相内流场的大涡模拟

使用大涡模拟方法对含有铝液滴和氧化物烟雾的固体火箭发动机复杂多相湍流流场进行了数值模拟研究。在大涡模拟中使用Smagorinsky涡黏模型计算亚格子尺度应力张量。拉格朗日方法被用来实时跟踪铝液滴在流场中的位置和速度,同时采用平衡欧拉近似方法计算烟雾的速度场．并利用这个速度场求解描述烟雾浓度的对流扩散方程。最后,使用该计算模型对某型SRM进行了数值模拟．结果给出了正确的流场结构．显示出计算模型的正确性。     

膛内边界层数值模拟研究

建立了火炮膛内非定常、可压缩的湍流边界层微分方程数学模型 ,进行了以核心流为准两相流、边界层为湍流的气流传热和膛壁固壁传热的数值仿真 .与实验结果比较表明 ,本文所建立的模型能够很好地模拟火炮膛壁表面温度的变化规律 ,为身管寿命问题的研究起到了重要的作用     

一种驾束制导信息场参数的高速测试与处理方法

激光驾束制导是一种重要制导方式,制导仪激光信息场的质量直接影响导弹制导精度。为实现快速、直观地评价激光信息场质量,提出一种基于信息场光斑图像的快速测试与处理方法。在内外场快速搭建测试系统,并对系统进行标定;基于漫反射低照度瞬态成像原理,利用低照度相机拍摄制导仪激光束,得到直观的条纹状光斑图像;通过快速图像处理技术,计算光斑尺寸、光斑中心、条纹亮度等参数来评价制导仪光轴稳定性、信息场能量均匀性等技术指标。试验结果表明：该测试方法可得到激光信息场的条纹状图像,实现对制导仪性能的快速检测,测试精度1.8 mm,处理时间0.35 s.