高压柴油射流激波特性影响研究

针对高压柴油射流诱导激波开展了研究,通过采用纹影法对不同环境气体介质、激波态喷雾宏观特性、不同环境密度对激波的影响进行研究。结果表明:喷射压力为60 MPa的情况下,当环境介质气体为N2时,并未出现激波现象,而当环境介质更换为SF6时,出现了较明显的激波现象。当喷射压力提高至120 MPa时,2种气体介质中均出现了激波现象。喷雾宏观特性在产生激波后以及激波脱离喷雾体后均没有出现明显的变化,这可能表明即使激波可能导致环境气体速度和压力的变化,但其对喷雾发展的影响并不显著。环境密度对喷雾前端速度最大值、激波的类型以及激波与喷雾体分离时刻有显著的影响。     

冷风切削薄壁不锈钢零件

在超高速空气动力小激波风洞实验中，实验使用的各类测试模型大多为各类回转构成的曲面，形状如测试模型示意图（见图１所示），测试模型为空心零件，由测试模型前段，测试模型后段两部分组成，壁厚为１mm，测试模型零件的径向尺寸为２０～５００mm范围内，尺寸精度为７～８级，表面粗糙度值为Ra０．４～１．６μm，粗糙度值越低实验效果越好，测试模型的零件材料多为不锈钢（１Cr１８Ni９Ti）。加工难点的分析及加工方法不锈钢的切削性较差，被称为难切削材料。不锈钢材料的特性及产生的切削问题分析如下：（１）加工硬化性大切削过程中…     

液体压力激波发生器试验研究

介绍了基于脉冲超声波聚焦技术的压电陶瓷激波发生器结构和工作原理。建立了以微型计算机为核心的试验测试系统。对激波能量的基本影响因素和控制规律进行了试验研究。研究了声阻抗匹配、电阻抗匹配、前过渡匹配层、电激励波形等影响单元换能器发射脉冲超声波的各项技术。为今后的研究工作提供了理论依据和试验基础。     

振荡激波作用下壁板的非线性动力学特性分析EI北大核心CSCD

冲压发动机内部的激波串往往存在振荡特征,揭示此种状态下壁板的气动弹性特性对结构安全性具有重要指导作用。基于vonKármán大变形理论和当地一阶活塞流理论,采用Galerkin方法建立了振荡激波作用下壁板的非线性动力学方程,通过龙格⁃库塔法对非线性动力学方程进行数值积分求解,在不同的系统参数(即激波强度、激波振荡幅值以及振荡频率)下,取来流动压为分岔参数,研究壁板在振荡激波作用下的分岔及混沌等复杂动力学特性。计算结果表明:与激波位置固定情况相比,壁板在振荡激波作用下表现出更加丰富的动力学行为,其分岔特性更加复杂。极限环幅值随着激波强度和振荡幅值的增大而增大。激波的振荡容易激发出混沌运动,并且通往混沌的道路为准周期道路。激波强度的增大不会改变通往混沌的道路,而当激波振荡幅值大幅度提高时,不仅混沌区域显著增大,通往混沌的道路不再是准周期道路,而是经历更为复杂的过程进入混沌。     

振荡激波作用下受热壁板主共振特性分析EI北大核心CSCD

冲压发动机内部的激波串往往存在振荡特征,研究振荡激波作用下受热壁板的主共振特性对结构安全性具有重要指导作用。基于Von-Karman大变形理论和当地活塞流理论,采用Galerkin方法建立了振荡激波作用下壁板振动的动力学模型,通过龙格-库塔法对非线性动力学方程进行数值计算获得系统非线性振动响应,发现受热壁板在振荡激波作用下存在振动突跳和双稳态现象等典型的非线性动力学行为,并分析了振荡激波强度、激波振荡幅值、温度、激波振荡的中心位置、来流马赫数对系统振动突跳和双稳态特性的影响。结果表明:随着振荡激波强度、激波振荡幅值和来流马赫数增大,系统共振峰值不断单调增大,而双稳态区间由不存在先变宽、再变窄直至消失,然后再急剧变宽;温度增大会对系统产生“刚度弱化效应”;将激波振荡的中心位置向壁板两端移动可有效地降低系统共振峰值并抑制振动突跳和双稳态现象。     

气流粉碎过程中激波的产生、影响及防止研究

分析了气流粉碎过程中激波产生的原因,采用数值计算方法,讨论了激波对气流磨中颗粒的冲击速度的影响,并提出了防止激波产生的措施。     

高阶间断Galerkin方法求解三维欧拉方程的研究

在三维非结构网格上,对高阶间断Galerkin方法求解定常三维欧拉方程进行研究.文中使用Roe格式通量函数计算网格单元边界上的数值通量;时间方向采用显式Runge-Kutta方法推进;并引入激波探测器和斜率限制器技术,成功地抑制流场解在间断处的数值振荡.对M6机翼跨音速无粘流场进行数值模拟,结果表明:计算结果和实验值吻...     

土体自重沉降模型研究与求解

在Gibson土体大变形固结方程基础上,以孔隙比为控制变量,假定在欧拉坐标系下土颗粒静水沉降过程中有效应力为零,推导了土颗粒静水沉降公式.采用特征方程法,得到了悬浮液-清水界面下降公式以及在沉降过程中沉积层孔隙比计算公式,并采用激波理论进行解释.分析结果表明,在悬浮液-清水界面与沉积层-悬浮液界面相遇之前,悬浮液的孔隙比保持常数,而沉积层的密度和孔隙比以激波形式沿深度发生变化.采用特征方程法求解得到的孔隙比计算公式能够较好地解释混合物沉降过程.将沉积层密度与孔隙比随时间空间变化规律与文献试验现象进行对比,得到了较为满意的结果.     

跨声速压气机转子缩尺效应的数值研究

现阶段用于跨超声速的生产型风洞以1 m量级为主。为开展进-发匹配研究,有必要针对原型发动机进行简化和一定的缩比。本研究针对发动机中进口的某跨声速压气机转子Rotor 37,开展了不同缩比尺寸的研究。结果表明,随缩比尺寸的减小,其无因次流量工作范围逐渐往小流量方向迁移,50%和40%的缩比对压气机转子性能影响很小,而若缩比到原型的1/5尺寸,其设计点压比和效率分别下降1.2%和2.5%。转子进口段流场差异较小,20%缩尺模型的端壁附面层速度型不如原型饱满,出口段流动表明该转子为轮毂加强的设计,且缩尺模型夸大了这种设计,削弱了叶尖区的流动,使其出口段径向掺混损失增加。最后,对原型转子不同叶高流动堵塞开展了细致研究,加深了对该转子内部流动的认识,有利于发展相应流动控制技术。     

等离子体激励对飞行器流场影响的数值研究

针对传统飞行器控制方式的缺点,采用小尺度等离子体流动控制技术对飞行器流场影响进行研究。在前人的实验模型及飞行参数进行研究的基础上建立三维模型,采用数值仿真方法,研究了等离子体激励器位置和注入能量大小对飞行器流场及表面压力分布的影响。仿真结果表明：等离子体与边界层的相互作用可改变飞行器外部激波的初始结构,并在激励位置附近形成局部高压区;随着注入能量的增加,高压区峰值及作用范围分别扩大;等离子体激励产生的扰动具有三维传播特性,对飞行器侧壁面甚至对整个壁面周向压力分布产生影响。