森林灭火机械抛投平台的原理设计

提出利用机械抛投平台发射森林灭火弹的理念,根据弹丸发射原理以及针对民用的特点,提出一种利用常规能源作为弹丸发射动力的双级加速机构,针对弹丸预期达到的灭火效果,完成了机械抛投平台的参数化设计和推杆的结构设计。系统采用模块化设计,模块化设计的独立性增强了系统的可靠性,发射模块和动力模块的合理匹配,最终可实现灭火弹的抛射。     

超口径森林灭火弹技术研究与展望

通过对现有森林灭火弹的灭火效能的分析,提出了增大炮弹口径,提高单发炮弹灭火面积的方案。文中通过研究灭火剂爆轰扩散规律以及灭火弹弹体结构关键技术,明确了决定灭火剂扩散性能的关键因素,解决了制约灭火剂扩散的结构性技术问题。介绍了灭火弹弹型设计经验,及超口径迫击炮炮弹概况,得出超口径灭火弹弹型设计方案,并在对弹丸飞行稳定性分析的基础上得出了相似弹型具有相似飞行稳定性的规律,以此证明了将现有超口径迫击炮弹改装成超口径森林灭火弹的可行性。     

基于滑移网格的垂直轴潮流水轮机的三维数值模拟

为了探究翼型对垂直轴水轮机水力效率的影响,基于叶素理论分析建立了垂直轴潮流水轮机在水槽中的物理模型,采用滑移网格技术在Fluent软件中对模型的流场进行了三维数值模拟。在保持转速一定、更改来流速度即改变叶尖速比的条件下,分析了两种不同NACA翼型直叶片的潮流水轮机内部流场以及水力性能。结果表明,翼型以及叶片安装角对垂直轴潮流水轮机的利用效率影响很大,其流动特性与来流速度、叶片布置形式有重要联系,为新型潮流水轮机的设计和翼型的选择应用提供了依据。     

S频段宽带3dB定向耦合器的设计

介绍了用宽边耦合来实现的2～3GHz、耦合度为3dB的宽带带状线定向耦合器,提出一种改进的宽带3dB电桥的设计方案,这种电桥具有体积小,差损低,稳定性好以及易于生产、调试的优点。利用HFSS软件进行优化设计,最终实测结果和仿真结果基本吻合,验证了研究结果的一致性。     

基于格子玻尔兹曼方法的风力机尾流特性研究

为研究风力机尾流特性,采用基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)和大涡模拟方法(large eddy simulation,LES),通过壁面自适应局部湍流模型数值模拟New MEXICO (model rotor experiments in controlled conditions)风力机尾流并验证模型。然后研究不同入流湍流强度及动态入流条件下NREL 5MW (National renewable energy laboratory)风力机尾流结构。结果发现：LBM模型准确模拟了实验风力机轴向和径向速度分量及涡量分布,但是叶片中段附着涡耗散偏快;高湍流入流工况下,叶尖涡和叶根涡更早发生破坏;动态入流工况下,风力机尾涡耗散速度随着入流风速增加而变慢,螺旋结构的涡间距增大,尾涡持续距离变长,尾流膨胀效应减弱。入流风速变化10s后稳定,风力机的推力系数保持剧烈波动。     

夏季空调房间净化策略及影响因素分析

使用用户自定义函数(UDFs)定义空调器与空气净化器进出口特性,模拟研究了夏季典型空调房间中组合使用空调器与空气净化器以及单独使用净化型空调2种情况下的流场特性和污染物浓度分布。模拟结果表明:相同空调风量下,组合使用空调器与净化器比单独使用净化型空调效果更好;空调的送风角度对室内空气流场和污染物去除有一定影响,壁挂式空调对送风角度更为敏感;净化型空调采用下送下回的气流组织形式能更好地减少污染物的扩散;净化型空调的循环通风量并不是越大越好,当循环通风量达到500m~3/h后,其对甲醛净化能力的提升幅度减小。     

一种细水雾灭火枪虚拟样机的建立及仿真分析

设计了一种全新的细水雾灭火枪,应用SolidWorks软件建立细水雾灭火枪的虚拟样机,通过SolidWorks和ANSYS的数据接口,将建好的CAD模型导入ANSYS环境中进行有限元分析。     

温湿度变化对船舶舱室污染物浓度的影响

空调环境温、湿度的变化对于板材中挥发性有机物(VOCs)的释放有着重要影响。应用用户自定义函数(UDFs)反映板材的挥发特性并与Fluent进行船舶舱室污染物的联合求解,具有一定的通用性。模拟结果表明:(1)UDFs能够准确反映板材中VOCs的挥发特性,模拟值与实验值的误差控制在10%以内;(2)温、湿度变化对于船舶舱室内的VOCs浓度具有显著影响,送风温度由15℃升高到30℃时,甲醛浓度增大至原来的2.5倍左右;送风湿度由40%上升至80%时,甲醛浓度上升了40%;(3)局部环境的差异会对污染源释放速率产生影响,应尽量将污染源布置在低温、低湿的环境中。     

水介质爆轰灭火研究

模拟森林火灾中的地表火火场进行试验,以检验水介质灭火弹原理弹的灭火能力,对两组比药量不同的样弹灭火效果进行分析,确定影响爆轰水雾抛撒的几个因素。认为在一定范围内,比药量较大时灭火效果相对较好;灭火剂抛撒形成的爆炸水雾可有效降低火场温度;风对灭火剂抛撒后云雾形状影响较大;弹体结构对水雾形成扩散起决定性作用。     

湍流大气中动态激光散斑的数值模拟

首先在分步傅里叶算法中引入了时变相位屏,模拟了真空中漫射平面激光回波动态散斑场,统计计算了真空散斑场的空间和时间相关函数,分析了目标运动速度和发射波束半径对散斑相关特性的影响.然后根据冻结场理论,模拟了湍流大气中激光波束照射漫射面的回波动态散斑场,分析了风速对散斑特性的影响.结果表明,相关长度由目标上的光斑尺寸决定,光斑越大,接收面上的散斑越小.而相关时间不仅受目标平面上的光斑尺寸影响,还受目标平面上的光场相位影响,光场相位随着位置的变化越快,相关时间就越短.