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多柔体系统动力学建模与优化研究进展 被引量：30
1
作者 孙加亮 田强 胡海岩 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1565-1586,共22页
多柔体系统是由柔性部件和运动副组成的力学系统,在航空、航天、车辆、机械与兵器等众多工程领域具有广泛的应用前景,其典型的代表包括柔性机械臂、直升机旋翼、卫星的可展开天线、太阳帆航天器等.近年来,随着工程技术的发展,多柔体系... 多柔体系统是由柔性部件和运动副组成的力学系统,在航空、航天、车辆、机械与兵器等众多工程领域具有广泛的应用前景,其典型的代表包括柔性机械臂、直升机旋翼、卫星的可展开天线、太阳帆航天器等.近年来,随着工程技术的发展,多柔体系统动力学问题日益突出,尤其是含变长度柔性部件的多柔体系统,不仅涉及其动力学建模与计算,还涉及其动力学优化设计.事实上,部件柔性对多柔体系统的动力学行为影响很大,直接影响到优化结果,因此需要发展基于多柔体系统动力学的优化设计方法.本文首先阐述了多柔体系统动力学优化的研究背景及意义,简要回顾了多柔体系统动力学建模的3类方法:浮动坐标方法、几何精确方法和绝对节点坐标方法,并介绍了含变长度柔性部件的多柔体系统动力学建模方法.系统概述了多柔体系统动力学响应优化、动力学特性优化和动力学灵敏度分析3个方面的研究进展,并从尺寸优化、形状优化和拓扑优化3个方面综述了多柔体系统部件优化的研究进展.本文最后提出了在多柔体系统动力学优化研究中值得关注的若干问题. 展开更多
关键词 多柔体系统 动力学建模 动力学优化 动力学响应 动力学特性 灵敏度分析 部件优化
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基于可观测性分析的深空自主导航方法研究 被引量：25
2
作者 崔平远 常晓华 崔祜涛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2115-2124,共10页
基于可观测性分析,研究了不同观测模型下的深空自主导航算法。从非线性系统的可观测性分析出发,利用微分几何理论求解出系统的可观测矩阵,并给出了系统的可观测度定义和状态变量的可观测度分析方法;将其应用于深空自主导航系统,分析了... 基于可观测性分析,研究了不同观测模型下的深空自主导航算法。从非线性系统的可观测性分析出发,利用微分几何理论求解出系统的可观测矩阵,并给出了系统的可观测度定义和状态变量的可观测度分析方法;将其应用于深空自主导航系统,分析了不同观测模型下导航系统以及轨道参数的可观测度,并将其作为观测模型的选取准则;根据可观测性分析结果,结合非线性扩展卡尔曼滤波,建立了不同观测模型对应的自主导航算法。最后,以深度撞击任务的实际飞行数据对文中的自主导航算法进行数值仿真,验证了导航系统可观测度与系统状态估计精度之间的关系,结果表明本文提出的可观测性分析方法是可行的。 展开更多
关键词 可观测性 非线性系统 深空探测 自主导航
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带末端攻击角约束连续有限时间稳定制导律 被引量：19
3
作者 刁兆师 单家元 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1141-1149,共9页
针对制导武器末端攻击角约束与末端弹道尽可能平直的要求,应用有限时间控制方法,设计了具有末端攻击角约束的连续有限时间稳定制导律,使闭环制导系统在有限时间内视线角速度收敛到零和视线角收敛到期望值。通过非线性控制系统的有限时... 针对制导武器末端攻击角约束与末端弹道尽可能平直的要求,应用有限时间控制方法,设计了具有末端攻击角约束的连续有限时间稳定制导律,使闭环制导系统在有限时间内视线角速度收敛到零和视线角收敛到期望值。通过非线性控制系统的有限时间稳定齐次性理论对该制导律进行了分析,证明了闭环制导系统的视线角速度和视线角全局有限时间稳定特性,并基于有限时间Lyapunov稳定性理论给出了闭环制导系统有限停息时间的表达式。在实例应用仿真中,比较了该制导律与最优制导律的制导性能,检验了该制导律在不同作战任务下的制导效果。仿真结果证实了该制导律的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 制导律 攻击角约束 有限时间稳定 连续非光滑
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太阳帆航天器的关键技术 被引量：19
4
作者 胡海岩 《深空探测学报》 2016年第4期334-344,共11页
将太阳帆航天器所涉及的关键技术划分为4个方面:总体设计、轨道和姿态动力学与控制、太阳帆材料及其性能、太阳帆折叠与展开。针对每项关键技术,基于对国外长期研究结果进行分析并阐述主要技术特征,梳理国内相关研究进展,包括笔者与合... 将太阳帆航天器所涉及的关键技术划分为4个方面:总体设计、轨道和姿态动力学与控制、太阳帆材料及其性能、太阳帆折叠与展开。针对每项关键技术,基于对国外长期研究结果进行分析并阐述主要技术特征,梳理国内相关研究进展,包括笔者与合作者的研究成果,分析存在的主要问题。根据上述分析,指出我国发展太阳帆航天器应该重视的若干问题。 展开更多
关键词 太阳帆 薄膜 折叠 展开 轨道控制 姿态控制
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导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法 被引量：15
5
作者 张尧 郭杰 +1 位作者 唐胜景 马悦悦 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3438-3450,共13页
针对导弹俯冲打击地面目标的问题,基于扩张状态观测器(ESO)和反步滑模设计思想,提出一种导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法。充分考虑制导与控制系统之间以及控制系统三通道间的耦合关系,建立了制导与控制一体化三通道耦合模型。... 针对导弹俯冲打击地面目标的问题,基于扩张状态观测器(ESO)和反步滑模设计思想,提出一种导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法。充分考虑制导与控制系统之间以及控制系统三通道间的耦合关系,建立了制导与控制一体化三通道耦合模型。通过ESO对导弹运动六自由度(6DOF)系统内各通道间的动态耦合项和不确定性进行实时观测和动态补偿,实现通道间的主动解耦,从而设计了基于ESO的导弹制导与控制一体化三通道解耦控制律。同时,为了解决在使用ESO对高阶非线性系统进行状态观测时引起的"运算膨胀"问题,通过设计自适应控制律对ESO观测误差进行补偿。基于李雅普诺夫稳定性准则证明了闭环系统所有状态最终一致有界。并与制导与控制一体化三通道独立设计方法和传统的制导与控制系统设计方法进行对比仿真,结果验证了基于ESO的导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 制导与控制一体化 反步 滑模控制 三通道 解耦设计 扩张状态观测器
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黏弹性薄膜太阳帆自旋展开动力学分析 被引量：14
6
作者 赵将 刘铖 +1 位作者 田强 胡海岩 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期746-754,共9页
近年来,可用于航天器推进的太阳帆自旋展开技术引起人们广泛关注.这类太阳帆可视为由中心旋转毂轮、若干柔性绳索、太阳帆薄膜和集中质量等组成的刚柔耦合多体系统.为了对系统中的太阳帆薄膜进行建模,提出了基于绝对节点坐标方法描述的... 近年来,可用于航天器推进的太阳帆自旋展开技术引起人们广泛关注.这类太阳帆可视为由中心旋转毂轮、若干柔性绳索、太阳帆薄膜和集中质量等组成的刚柔耦合多体系统.为了对系统中的太阳帆薄膜进行建模,提出了基于绝对节点坐标方法描述的黏弹性薄板单元,并对其有效性进行了验证.针对简化的"IKAROS"自旋展开太阳帆系统,采用结合自然坐标方法与绝对节点坐标方法的绝对坐标方法对其进行建模,采用广义-α方法对大规模系统动力学方程进行求解.研究了黏弹性太阳帆薄膜自旋展开过程的动力学特性,讨论了薄膜的黏弹性阻尼对自旋展开过程的影响规律. 展开更多
关键词 太阳帆 自旋展开 黏弹性 绝对坐标方法
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一种改进的自适应滑模变结构导引律 被引量：14
7
作者 高峰 唐胜景 +1 位作者 师娇 郭杰 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期18-23,共6页
为提高反坦克导弹对空中机动目标的命中精度,使其具备一定的低空防御能力,通过推导纵向平面内末制导段的弹目相对运动简化模型,并以零化弹目视线角速度为出发点,设计了一种改进自适应滑模变结构导引律,同时通过改进开关项系数,综合应用... 为提高反坦克导弹对空中机动目标的命中精度,使其具备一定的低空防御能力,通过推导纵向平面内末制导段的弹目相对运动简化模型,并以零化弹目视线角速度为出发点,设计了一种改进自适应滑模变结构导引律,同时通过改进开关项系数,综合应用饱和函数,成功削弱了滑模变结构的抖振现象。仿真结果表明,在打击空中机动目标时,设计的导引律具有较高的命中精度,可以合理地分配末制导段导弹的法向过载,证明该文设计的导引律是有效的。 展开更多
关键词 低空防御 变结构导引律 视线角速度 饱和函数法
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机动目标拦截含攻击角约束的新型滑模制导律 被引量：14
8
作者 张尧 郭杰 +2 位作者 唐胜景 商巍 张浩强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1443-1457,共15页
针对导弹带有攻击角约束的机动目标拦截问题,结合积分滑模和全局滑模控制方法的优点,设计了一种全新的导弹滑模制导律(SMGL)。在纵向平面内建立考虑攻击角约束的弹目相对运动方程。采用一种新的非线性饱和函数来构造积分滑模面中的积分... 针对导弹带有攻击角约束的机动目标拦截问题,结合积分滑模和全局滑模控制方法的优点,设计了一种全新的导弹滑模制导律(SMGL)。在纵向平面内建立考虑攻击角约束的弹目相对运动方程。采用一种新的非线性饱和函数来构造积分滑模面中的积分项,提出了一种新型的非线性全局积分滑模控制方法,解决了传统积分滑模控制中系统暂态性能恶化的问题,降低了系统的稳态误差,保证导弹在有限时间内以更理想的攻击角命中目标,同时使导弹在整个拦截过程中具有很强的鲁棒性。采用动态面控制方法设计了考虑攻击角约束和自动驾驶仪动态特性的导弹全局非线性积分SMGL,基于Lyapunov稳定性准则证明了闭环系统所有状态最终一致有界。与传统线性积分SMGL和偏置比例导引律进行仿真对比,仿真结果验证了全局非线性积分SMGL的有效性和优越性。 展开更多
关键词 飞行器控制、导航技术 制导律 全局非线性积分滑模 动态面控制 攻击角约束
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基于空基拦截器的高超声速飞行器防御拦截 被引量：14
9
作者 熊俊辉 唐胜景 郭杰 《现代防御技术》 北大核心 2014年第1期14-18,共5页
高超声速飞行器的防御技术一直是空间攻防对抗技术领域的一个难点,尤其是近年来发展的临近空间高超声速巡航飞行器更给现有的防御体系带来了新的挑战。介绍临近空间高超声速飞行器的目标特性,针对其探索一种基于空基拦截器的防御策略,... 高超声速飞行器的防御技术一直是空间攻防对抗技术领域的一个难点,尤其是近年来发展的临近空间高超声速巡航飞行器更给现有的防御体系带来了新的挑战。介绍临近空间高超声速飞行器的目标特性,针对其探索一种基于空基拦截器的防御策略,重点探讨空基拦截器防御的关键技术与难点,并通过运动学建模与仿真从拦截器的制导方法与导引规律方面对空基拦截器策略进行分析。 展开更多
关键词 空基拦截器 高超声速飞行器 防御 临近空间
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基于自抗扰与模糊逻辑的大攻角控制系统设计 被引量：14
10
作者 马悦悦 唐胜景 +1 位作者 郭杰 师娇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1711-1716,共6页
针对直接力/气动力复合控制空空导弹的敏捷转弯问题,提出了一种基于自抗扰控制技术与模糊逻辑的自动驾驶仪设计方法。将导弹俯仰通道分解为攻角控制回路与俯仰角速度控制回路,使用自抗扰控制方法分别设计控制器,并将其串联组成完整控制... 针对直接力/气动力复合控制空空导弹的敏捷转弯问题,提出了一种基于自抗扰控制技术与模糊逻辑的自动驾驶仪设计方法。将导弹俯仰通道分解为攻角控制回路与俯仰角速度控制回路,使用自抗扰控制方法分别设计控制器,并将其串联组成完整控制回路。由攻角指令得到虚拟控制量,然后通过模糊逻辑将虚拟控制量分配给气动舵与直接力喷流装置。最后使用模糊控制方法对自抗扰控制器的反馈增益进行在线调整。仿真结果表明,所提出的控制方案对大攻角指令有良好的跟踪效果,适用于空空导弹的大攻角敏捷转弯控制。 展开更多
关键词 空空导弹 大攻角 自抗扰控制 模糊逻辑 复合控制
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考虑自动驾驶仪动态特性的含攻击角约束的反演递推制导律 被引量：13
11
作者 刁兆师 单家元 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期818-826,共9页
针对制导武器需要攻击角度控制的要求及自动驾驶仪动态特性对制导效果的不利影响,提出了考虑自动驾驶仪动态特性补偿、具有末端攻击角约束的反演递推制导律。首先结合反馈线性化技术,利用本文推广的积分反演定理设计了二阶子系统的虚拟... 针对制导武器需要攻击角度控制的要求及自动驾驶仪动态特性对制导效果的不利影响,提出了考虑自动驾驶仪动态特性补偿、具有末端攻击角约束的反演递推制导律。首先结合反馈线性化技术,利用本文推广的积分反演定理设计了二阶子系统的虚拟控制律;然后进一步应用反演递推方法推导了考虑自动驾驶仪动态特性的含攻击角约束的制导律,并通过李雅普诺夫稳定性理论详细地证明了该制导律对于视线角和视线角速率的指数收敛特性。在实例应用仿真中,给出了该制导律的具体实现方法,比较了该制导律与其他制导律的制导性能,检验了该制导律对不同作战任务的制导效果。仿真结果表明,该制导律具有良好的性能和工程应用推广价值。 展开更多
关键词 制导律 攻击角约束 自动驾驶仪动态特性 反演递推控制
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同心筒发射装置燃气排导的气体动力学原理分析 被引量：11
12
作者 于勇 徐新文 傅德彬 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期501-507,共7页
通过同心筒发射装置燃气排导的流场分析,提出了同心筒气体动力学过程的简化模型,分析了燃气从发动机喷管流出后分别经历一个的变截面和摩擦管流的过程,并对一个具体的同心筒发射装置的流场进行了数值模拟,验证了所提出的简化气体动力学... 通过同心筒发射装置燃气排导的流场分析,提出了同心筒气体动力学过程的简化模型,分析了燃气从发动机喷管流出后分别经历一个的变截面和摩擦管流的过程,并对一个具体的同心筒发射装置的流场进行了数值模拟,验证了所提出的简化气体动力学原理模型的正确性.然后根据原理分析,总结出了几个同心筒结构优化设计中需要考虑的参数,解释了这些设计参数的作用原理,使同心筒的优化设计有了初步的理论指导和优化方向,并根据基本原理给出了一种快速估算最小狭缝宽度和平均附加弹射力的方法. 展开更多
关键词 同心筒 燃气射流 数值模拟 气体动力学原理 设计参数
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基于模糊聚类的模态参数全因素自动验证方法 被引量：9
13
作者 周思达 周小陈 +1 位作者 刘莉 杨武 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期811-816,共6页
为了解决实验模态分析中的模态参数验证问题,利用模糊聚类分析实现了模态参数的自动验证,降低了模态参数验证对使用者主观因素的依赖,并提高了实验模态分析工作中模态参数验证的效率.首先,将模态参数分为标量型和向量型;其次,采用传统... 为了解决实验模态分析中的模态参数验证问题,利用模糊聚类分析实现了模态参数的自动验证,降低了模态参数验证对使用者主观因素的依赖,并提高了实验模态分析工作中模态参数验证的效率.首先,将模态参数分为标量型和向量型;其次,采用传统的模糊聚类方法对标量型模态参数进行综合聚类分析;再次,为解决模糊聚类高维困难,提出了一个基于模态置信准则的距离函数,并以此完成模态振型的模糊聚类;然后,综合标量型和向量型模态参数模糊聚类的结果,实现模态参数的全因素自动验证;最后,通过实验结果对所提出的方法进行了验证,结果表明该方法能够自动、准确、高效地完成结构模态参数的验证. 展开更多
关键词 模态验证 模糊聚类 全因素 振型聚类 自动
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带终端高度约束的再入预测校正制导 被引量：9
14
作者 王肖 唐胜景 +1 位作者 祁帅 郭杰 《战术导弹技术》 北大核心 2018年第4期70-77,共8页
针对高超声速飞行器再入制导问题,提出了一种基于倾侧角剖面并能严格约束终端高度的预测校正制导方法。首先分析了倾侧角剖面对终端航程、高度的影响,指出终端航程与高度可能存在的不匹配问题。针对传统算法仅能保证终端航程、能量约束... 针对高超声速飞行器再入制导问题,提出了一种基于倾侧角剖面并能严格约束终端高度的预测校正制导方法。首先分析了倾侧角剖面对终端航程、高度的影响,指出终端航程与高度可能存在的不匹配问题。针对传统算法仅能保证终端航程、能量约束的问题,设计了一种分段线性倾侧角剖面。通过合理地设计倾侧角剖面初始、终端值保证了高度约束,并以航程误差预测校正倾侧角剖面保证航程约束。侧向制导通过航向角走廊确定倾侧角符号。仿真结果验证了该算法对于解决终端航程与高度约束不匹配问题的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 再入制导 倾侧角剖面 高度约束
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多刚体系统分离策略及释放动力学研究 被引量：8
15
作者 罗操群 孙加亮 +2 位作者 文浩 胡海岩 金栋平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期503-513,共11页
紧密连接的多刚体系统可在脱离运载航天器后在轨自主分离,无需多次利用航天器发射装置或在航天器中安装多个发射装置进行分离释放,从而有效提高运载航天器空间利用率,简化分离释放操作和降低碰撞风险.本文针对多刚体系统的在轨分离释放... 紧密连接的多刚体系统可在脱离运载航天器后在轨自主分离,无需多次利用航天器发射装置或在航天器中安装多个发射装置进行分离释放,从而有效提高运载航天器空间利用率,简化分离释放操作和降低碰撞风险.本文针对多刚体系统的在轨分离释放问题,研究在轨分离策略及释放过程动力学.首先,考虑刚体相对运动及姿态变化,基于虚功原理及自然坐标方法建立单个刚体的动力学模型.考虑多刚体系统在轨分离释放阶段的轨道运动和连接约束变化,计入分离时刚体间的相互作用,利用拉格朗日乘子法获得含连接约束的非线性动力学模型.考虑到实际工程应用,在多刚体系统分离释放阶段,通过安装在刚体间每个接触表面4个角上的弹射装置实现自主分离.其次,为保证分离过程中刚体之间无碰撞发生,规划了多刚体系统的分离时序,并基于不同弹射方向及分离顺序设计了两种分离释放方案.最后,通过算例研究分析了在轨分离释放过程中刚体的非线性动力学行为,验证了分离释放方案的有效性. 展开更多
关键词 多刚体系统 分离释放 弹射 约束 碰撞
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通信距离受限下多无人机分布式协同搜索 被引量：8
16
作者 张民强 宋建梅 薛瑞彬 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2015年第11期2980-2986,共7页
针对无人机之间的通信距离受到限制的情况,提出了一种基于Voronoi图的分布式协同搜索策略.首先建立了环境、无人机、传感器、通信等的数学模型;然后设计了速度约束下各架无人机的控制律;在通信距离不小于两倍视场半径的情况下,给出了各... 针对无人机之间的通信距离受到限制的情况,提出了一种基于Voronoi图的分布式协同搜索策略.首先建立了环境、无人机、传感器、通信等的数学模型;然后设计了速度约束下各架无人机的控制律;在通信距离不小于两倍视场半径的情况下,给出了各架无人机利用通信距离之内的邻居信息计算各自视场范围内的Voronoi图区域及其质心的方法,并设计了通信距离受限情况下的搜索策略,给出了通信周期与采样周期不同步情况下的信息更新公式.仿真结果表明,该分布式搜索策略比贪婪搜索和随机搜索策略在降低区域不确定度上具有更快的收敛速度,可实现通信距离受限情况下的多无人机分布式协同搜索任务. 展开更多
关键词 无人机 VORONOI图 协同搜索 通信距离受限
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声波超材料设计的力学原理与进展 被引量：8
17
作者 张宏宽 周萧明 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期387-397,共11页
声波超材料是一种特殊的人工复合材料,它基于连续介质力学理论描述,通过对微观结构的精心设计,在宏观上获得反常规的动态材料属性,如负动态质量,负动态模量,负折射率等.超材料的出现为实现波动控制提供了可能,相关研究在工程领域具有潜... 声波超材料是一种特殊的人工复合材料,它基于连续介质力学理论描述,通过对微观结构的精心设计,在宏观上获得反常规的动态材料属性,如负动态质量,负动态模量,负折射率等.超材料的出现为实现波动控制提供了可能,相关研究在工程领域具有潜在的应用价值.论文着重阐述了弹性固体超材料、声波超材料、超表面、主动超材料的设计原理与相关研究进展,所述原理对于波控结构的设计与制备实现具有指导意义. 展开更多
关键词 声波超材料 波动控制 人工复合材料 局域共振 主动超材料
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合成射流激励对压气机叶栅气动性能的影响 被引量：8
18
作者 刘艳明 关朝斌 +1 位作者 孙拓 王保国 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期750-754,共5页
对5°冲角下分别具有吸力面合成射流激励和端壁合成射流激励的压气机叶栅内流场进行了详细的数值模拟。结果表明:合理施加的合成射流吸力面激励和端壁激励均推迟了分离的出现,使分离点都向下游流方向有所偏移,同时有效增强了分离区... 对5°冲角下分别具有吸力面合成射流激励和端壁合成射流激励的压气机叶栅内流场进行了详细的数值模拟。结果表明:合理施加的合成射流吸力面激励和端壁激励均推迟了分离的出现,使分离点都向下游流方向有所偏移,同时有效增强了分离区内外的掺混,使旋涡强度减弱,损失降低,明显改善了栅内的流动状况;合成射流的非定常扰动特性有效抑制了出口端壁角区内的速度波动;不同激励型式、激励位置和激励强度(激励范围)对作用效果有较大影响,端壁圆孔激励因激励范围较小,对叶栅内流动状况改善不明显。 展开更多
关键词 合成射流 激励 压气机叶栅 损失 速度波动
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一种未知环境下的局部动态概率路线图法 被引量：7
19
作者 杨盛毅 柳阳阳 杨伟力 《航空科学技术》 2016年第4期69-73,共5页
针对未知环境中空中机器人路径规划问题,提出了一种适用于静态未知环境的路径规划方法。该方法在概率路线图法基础上,重新设计了在线重规划阶段,使得空中机器人不需更新整个规划空间,而是借助传感器感知环境信息,重构局部路线图,从而达... 针对未知环境中空中机器人路径规划问题,提出了一种适用于静态未知环境的路径规划方法。该方法在概率路线图法基础上,重新设计了在线重规划阶段,使得空中机器人不需更新整个规划空间,而是借助传感器感知环境信息,重构局部路线图,从而达到避障的目的。该方法可在规划空间中搜索出一条光滑的且能有效避开障碍物的可行路径。仿真结果表明,该方法复杂度低、实时性好,能快速规划出静态未知环境下空中机器人的可行路径。 展开更多
关键词 未知环境 概率路线图 空中机器人 路径规划
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环形喷管水下气体射流夹断过程 被引量：7
20
作者 李婷婷 胡俊 +1 位作者 曹雪洁 于勇 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4565-4575,共11页
对水下竖直环形喷管出口气体射流现象进行了研究,采用高速摄影仪记录了水下气体射流发展过程,并通过MATLAB编程处理图片的方式,对夹断的判定、夹断的位置和频率做了探讨,对环形喷管射流的特性进行了分析。结果表明:环形喷管水下气体射... 对水下竖直环形喷管出口气体射流现象进行了研究,采用高速摄影仪记录了水下气体射流发展过程,并通过MATLAB编程处理图片的方式,对夹断的判定、夹断的位置和频率做了探讨,对环形喷管射流的特性进行了分析。结果表明:环形喷管水下气体射流呈现出持续射流和集中夹断两种阶段;在本文工况下,水下气体射流离喷口越近,夹断次数越多,离喷口越远,夹断次数越少;对于本文所有喷管,其动量射流段发生夹断的频率都随气体流量增加而减小;水下气体射流的回击现象并不是气体反向倒流撞击喷管端面形成的,而是夹断发生后,后续喷入的气体在轴向受阻,进而横向扩张的结果;对于环缝大小一定的喷管,气体流量越大,射流穿透深度越大。 展开更多
关键词 水下气体射流 夹断 回击 穿透深度
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