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粉末燃料高效装填技术研究 被引量:8
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作者 晋朝 夏智勋 +1 位作者 胡建新 孔龙飞 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期37-44,共8页
分析了理想球形颗粒的堆积规律,发现粉体空隙率与粒径大小无关,仅与排列方式有关;多级配混合粒径装填会减小粉体的空隙率,且级数越多,粉体空隙率越小;颗粒在紧密堆积状态下排列方式不唯一,是多种密排形式的组合。研究了非理想颗粒的堆... 分析了理想球形颗粒的堆积规律,发现粉体空隙率与粒径大小无关,仅与排列方式有关;多级配混合粒径装填会减小粉体的空隙率,且级数越多,粉体空隙率越小;颗粒在紧密堆积状态下排列方式不唯一,是多种密排形式的组合。研究了非理想颗粒的堆积规律,发现实际粉体颗粒间的干扰和干涉作用对颗粒装填率影响较大,颗粒形貌越不规则,粉体的装填率越小;颗粒越细小,则吸附力越大,粉体的装填率越小。基于以上分析,提出了理想的最紧密装填理论,确定了在多级配装填料中颗粒级数、粒径比以及各级颗粒的含量比例。最后,提出了一种简单有效的粉末燃料高效装填方法,通过实验验证,此方法可将粉末燃料的松装密度提高近10%。 展开更多
关键词 粉末燃料冲压发动机 高效装填 级配理论 装填密度
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深度交叉遗传神经网络在液体火箭发动机故障检测中的应用 被引量:6
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作者 晋朝 黄敏超 《火箭推进》 CAS 2009年第2期41-45,53,共6页
将遗传算法与BP神经网络深度交叉融合,即采用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行多点优化,而在进化的每一代中随机取少量染色体进行单一BP网络训练,训练结果再返回染色体,经过若干代的进化后得到稳定的权值和阈值,再将它们赋给BP神... 将遗传算法与BP神经网络深度交叉融合,即采用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行多点优化,而在进化的每一代中随机取少量染色体进行单一BP网络训练,训练结果再返回染色体,经过若干代的进化后得到稳定的权值和阈值,再将它们赋给BP神经网络,作为初始值,按误差前向反馈算法沿负梯度搜索重新训练,最终得到最优解。这种算法既避免BP算法易陷入局部最优解的不足,又克服遗传算法以类似穷举的形式寻找最优解而引起的搜索时间长、速度慢的缺点。并且经过仿真分析,深度交叉遗传BP神经网络的收敛性和故障诊断能力优于传统BP神经网络和单一使用遗传算法,可有效应用于液体火箭发动机故障检测中。 展开更多
关键词 遗传算法 BP神经网络 故障检测 全局优化
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镁颗粒群着火和燃烧过程数值模拟 被引量:5
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作者 晋朝 夏智勋 胡建新 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期239-251,共13页
建立了一维非稳态球形镁颗粒群的着火燃烧模型,数值模拟镁颗粒群的着火和燃烧过程,研究表明,颗粒群着火首先发生在颗粒群边界,随后初始的燃烧火焰会分离为两个,一个向颗粒群内部传播,一个向外部传播,最终内部火焰消失,外部火焰维持并控... 建立了一维非稳态球形镁颗粒群的着火燃烧模型,数值模拟镁颗粒群的着火和燃烧过程,研究表明,颗粒群着火首先发生在颗粒群边界,随后初始的燃烧火焰会分离为两个,一个向颗粒群内部传播,一个向外部传播,最终内部火焰消失,外部火焰维持并控制着整个颗粒群的燃烧;内火焰向颗粒群内部传播过程中,传播速度会逐渐加快,且火焰温度值呈逐渐降低趋势.分析了颗粒群内部参数和环境参数对镁颗粒群着火燃烧的影响.随颗粒浓度的增大,颗粒群着火时间略有增长,但火焰传播速度更快,燃烧稳定时火焰球尺寸也更大.颗粒群初温越高,则颗粒群着火时间越短,火焰传播速度也会加快,但燃烧稳定时火焰球尺寸基本不变.环境温度对颗粒群着火燃烧的影响较复杂,环境温度越高,颗粒群着火时间越短,但火焰传播速度却越慢,燃烧稳定时火焰球尺寸变化很小.颗粒粒径和辐射源温度对颗粒群着火燃烧的影响较显著,颗粒粒径越小或辐射源温度越高,则颗粒群着火时间越短,火焰传播速度越快,燃烧稳定时火焰球尺寸也越大.数值模拟结果与文献中试验结果相一致. 展开更多
关键词 粉末燃料冲压发动机 镁着火燃烧 颗粒群
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镁颗粒群非稳态着火过程数值模拟 被引量:2
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作者 晋朝 夏智勋 胡建新 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期306-315,共10页
建立了镁颗粒群着火的一维非稳态有限影响体模型,数值模拟颗粒群中镁颗粒的着火过程.研究表明,当镁颗粒表面反应加剧之后,颗粒相温度急剧上升,迅速达到着火,而其周围气相的温升速率却远小于颗粒的温升速率;在着火过程中气相温度只在颗... 建立了镁颗粒群着火的一维非稳态有限影响体模型,数值模拟颗粒群中镁颗粒的着火过程.研究表明,当镁颗粒表面反应加剧之后,颗粒相温度急剧上升,迅速达到着火,而其周围气相的温升速率却远小于颗粒的温升速率;在着火过程中气相温度只在颗粒表面附近升高比较明显,整体温度升高不大.分析了颗粒群内部参数和环境参数对镁颗粒群着火的影响.随颗粒浓度的增加,颗粒群变得易于着火,其着火时间变短,但颗粒浓度增大到一定程度后,继续增大该值将对颗粒群的着火起消极作用.环境压力对颗粒群着火的影响比较小,在1—5 atm范围内颗粒群的着火性能基本不变.气相中氧气浓度对颗粒群的着火性能影响也不显著,但当氧气浓度过小时,对着火过程的影响将大大增强.颗粒粒径、气相/颗粒相初温、辐射源温度对颗粒群着火的影响巨大,小粒径、高温度促使颗粒群快速着火.数值模拟与文献中试验结果的变化趋势相一致. 展开更多
关键词 粉末燃料冲压发动机 镁颗粒着火 颗粒群
原文传递
粉末燃料冲压发动机内镁粉尘云层流燃烧模型 被引量:1
5
作者 晋朝 夏智勋 胡建新 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期13-19,共7页
对粉末燃料冲压发动机预燃室内镁粉尘云燃烧过程进行了研究,建立了镁粉尘云的一维层流预混燃烧模型.研究表明,镁粉尘云层流火焰传播很稳定,燃烧过程中火焰结构基本不变,燃烧区很薄,而预热区厚度约是燃烧区的2~3倍.粉尘云中镁颗粒的蒸... 对粉末燃料冲压发动机预燃室内镁粉尘云燃烧过程进行了研究,建立了镁粉尘云的一维层流预混燃烧模型.研究表明,镁粉尘云层流火焰传播很稳定,燃烧过程中火焰结构基本不变,燃烧区很薄,而预热区厚度约是燃烧区的2~3倍.粉尘云中镁颗粒的蒸发和气相镁与氧气的均相反应是产生火焰的直接原因,也是火焰得以传播的关键.预热区气相温度升高主要靠燃烧区气体的导热和扩散过来的气相镁与氧气反应释放热量,而预热区颗粒相温度升高主要靠气相对其对流传热.分析了各参数对粉尘云燃烧的影响,颗粒相对浓度对粉尘云燃烧的影响比较复杂,在浓度较低的情况下,增大颗粒相对浓度有利于粉尘云快速燃烧;而在浓度较高的情况下,增大颗粒相对浓度则不利于粉尘云快速燃烧.随颗粒粒径的增加,火焰传播速度减小,火焰温度升高,预热区厚度增大.火焰传播速度和火焰温度随粉尘云初温增加线性增长,预热区厚度随粉尘云初温增加抛物线增长.数值模拟与文献中试验结果的变化趋势相一致. 展开更多
关键词 粉末燃料冲压发动机 粉尘云 层流火焰 镁燃烧
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粉末燃料冲压发动机内镁颗粒群着火模型 被引量:1
6
作者 晋朝 夏智勋 胡建新 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期623-629,共7页
对粉末燃料冲压发动机中镁颗粒群的着火过程进行了研究,建立了镁颗粒群的非稳态着火模型,数值模拟了镁颗粒群的着火过程。研究表明,颗粒相温度先缓慢升高,表面反应加剧之后,温度才急剧上升,很短时间内着火成功;而着火过程中气相温度整... 对粉末燃料冲压发动机中镁颗粒群的着火过程进行了研究,建立了镁颗粒群的非稳态着火模型,数值模拟了镁颗粒群的着火过程。研究表明,颗粒相温度先缓慢升高,表面反应加剧之后,温度才急剧上升,很短时间内着火成功;而着火过程中气相温度整体升高不大,其温度总是低于颗粒相温度且升温很慢,特别是着火阶段后期,气相的升温速率远小于颗粒相的升温速率,分析了各种参数变化对颗粒群着火的影响。随颗粒浓度的增加,颗粒群的着火时间缩短;但当颗粒浓度太大时,颗粒群将不能着火成功。气相中氧气浓度对着火的影响很小,特别是颗粒浓度大的情况,氧气浓度对着火几乎没有影响。辐射源温度和气相初始温度对颗粒群着火的影响很大,两者的温度高,则颗粒群着火时间将大大缩短,但当颗粒浓度很高时,气相初温变化对颗粒群着火时间的影响将不再显著。颗粒粒径对颗粒群着火的影响较复杂,颗粒浓度大时,小颗粒颗粒群易于着火,而颗粒浓度小时,大颗粒颗粒群着火时间更短。 展开更多
关键词 粉末燃料冲压发动机 颗粒群 镁着火
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