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乘波布局高超声速飞行器纵向静稳定特性分析 被引量：18
1
作者 贾子安 张陈安 +1 位作者 王柯穆 王发民 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期1114-1122,共9页
高超声速滑翔飞行器稳定性设计方法的研究具有重要应用价值.乘波体构型滑翔飞行器由于没有平尾且飞行在高空、高超声速条件下,其纵向静稳定特性与常规飞机有很大不同,对此传统飞行力学并无相应设计依据.在相切锥乘波体理论基础上,本文... 高超声速滑翔飞行器稳定性设计方法的研究具有重要应用价值.乘波体构型滑翔飞行器由于没有平尾且飞行在高空、高超声速条件下,其纵向静稳定特性与常规飞机有很大不同,对此传统飞行力学并无相应设计依据.在相切锥乘波体理论基础上,本文建立了计及流向一阶导数和二阶导数的微元计算模型,结合牛顿法、活塞理论、切楔/切锥法的理论推导与CFD数值计算,研究了典型二维剖面在高超声速、宽攻角范围下的纵向静稳定特性,从理论角度证明了沿流向"下凸"的流线特征有利于保证纵向静稳定,而"上凹"形状特征不利于纵向静稳定,该结论通过二维和三维算例得到了验证.以上述分析为基础,解释了基于锥型流的乘波体难以满足纵向静稳定性的物理原因,以及俯仰配平舵面可能对纵向静稳定性带来的影响,并提出了相应解决方案.进一步分析表明该结论适用于宽马赫数和宽高度范围,且黏性作用并不改变上述规律,相关结论可作为高超声速滑翔飞行器气动设计的参考. 展开更多
关键词 纵向静稳定性 乘波体 高超声速滑翔飞行器 气动力模型
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气相规则胞格爆轰波起爆与传播统一框架的几个关键基础问题研究 被引量：15
2
作者 姜宗林 滕宏辉 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2012年第4期421-435,共15页
本文综并分析了气规则胞格爆轰在起爆与传播方面研究进展,合高温气体动力学重实验室在爆轰物理方面研究工作,进一步研究了气规则胞格爆轰起爆几个关键础问.这些础问由一个制:非性传播/化学反应过程互作用制;两个本过程:热起爆和化学反... 本文综并分析了气规则胞格爆轰在起爆与传播方面研究进展,合高温气体动力学重实验室在爆轰物理方面研究工作,进一步研究了气规则胞格爆轰起爆几个关键础问.这些础问由一个制:非性传播/化学反应过程互作用制;两个本过程:热起爆和化学反应带过程;三个关键物理状态:平衡传播状态、临界起爆状态和稳定胞格尺度等六个关键要组成,是统一框架主要本元.通过六个型物理算例,本文研究了这些关键物理要内在制、表现特征及其客观存在性.应用气规则爆轰起爆与传播统一框架,我们成功地释了目前已有经爆轰理论、应用CFD技获多维爆轰计算和实验研究观察到胞格爆轰图像合理性及其依据关键物理要. 展开更多
关键词 气相爆轰波 规则胞格 起爆与传播 热点 化学反应带 统一框架
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倾角及冷却工况对多通路并联回路板式脉动热管传热性能的影响 被引量：14
3
作者 史维秀 潘利生 李惟毅 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期532-537,共6页
针对多通路并联回路板式脉动热管建立实验台,采用铜质模块加热和水浴冷却方式作为热工条件,着重考察脉动热管在不同倾角(90°,75°,60°)及冷却工况(4.5 g·s-1和9.0 g·s-1)下的传热性能,通过壁面温度的振荡和传... 针对多通路并联回路板式脉动热管建立实验台,采用铜质模块加热和水浴冷却方式作为热工条件,着重考察脉动热管在不同倾角(90°,75°,60°)及冷却工况(4.5 g·s-1和9.0 g·s-1)下的传热性能,通过壁面温度的振荡和传热热阻来评价其传热效果。实验结果表明,重力对多通路并联回路板式脉动热管传热性能的影响较大,随着倾角的减少,工质的回流变弱,传热热阻变大,传热极限变低;脉动热管的加热功率与冷却能力是相互匹配的,匹配度越高,脉动热管越不易干烧,传热极限越高,在有倾角的工况下提高传热极限表现得更为明显;脉动热管运行时存在一个最佳水流量,在最佳冷却工况下,脉动热管的运行热阻最低。 展开更多
关键词 多通路并联回路 板式脉动热管 倾角 冷却工况 传热性能
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气相爆轰物理的若干研究进展 被引量：14
4
作者 姜宗林 滕宏辉 刘云峰 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期129-140,共12页
爆轰现象的研究已经有一百多年的历史了,爆轰物理的研究取得了许多重要进展.本文从爆轰波的经典理论、胞格爆轰波的多波结构、气相爆轰波形成机理、气相爆轰波传播机制等方面综述了相关的若干研究进展,评述了这些进展的科学性与局限性,... 爆轰现象的研究已经有一百多年的历史了,爆轰物理的研究取得了许多重要进展.本文从爆轰波的经典理论、胞格爆轰波的多波结构、气相爆轰波形成机理、气相爆轰波传播机制等方面综述了相关的若干研究进展,评述了这些进展的科学性与局限性,并探讨了将来可能的研究方向.这些研究进展主要包括:CJ(Chapman–Jouguet)理论和ZND(Zel’dovich,von Neumann,Dring)模型、爆轰波多波结构、爆轰胞格特征、直接起爆和爆燃转爆轰过程、热点起爆机制、爆轰波稳定性、扰动爆轰波的传播等.爆轰波是以超声速传播的自持燃烧现象,涉及了激波相互作用、燃烧化学反应、湍流扩散和流动不稳定性等复杂的气动物理过程,相关研究具有重要的学科理论意义.另外,爆轰燃烧具有高效的热化学能释放特点,在先进的热力推进技术方面有着重要的应用背景,因此相关研究也具有重要的工程应用价值. 展开更多
关键词 气相爆轰波 爆轰波形成 爆轰波传播 热点起爆 胞格结构 稳定性
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高超声速喷管设计理论与方法 被引量：10
5
作者 汪运鹏 姜宗林 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期257-294,共38页
在高超声速飞行技术领域,特别是涉及到高焓气体流动的研究,高超声速风洞试验仍然是目前最可靠的研究手段.风洞流场的品质是高超声速风洞研发最重要的一项性能指标,其取决于喷管设计采用的理论与方法,也是风洞设计最关注的一项核心技术.... 在高超声速飞行技术领域,特别是涉及到高焓气体流动的研究,高超声速风洞试验仍然是目前最可靠的研究手段.风洞流场的品质是高超声速风洞研发最重要的一项性能指标,其取决于喷管设计采用的理论与方法,也是风洞设计最关注的一项核心技术.针对二维轴对称型面喷管设计,本文首先综述了传统高超声速喷管设计的主要理论和常用方法,它们在高超声速喷管设计中曾经发挥了重要作用,包括理论方法,近似方法和基于两者的修正方法.然后,考虑高温气体效应,分析了高焓喷管设计时面临的困难与问题,从流动介质物性变化、高温边界层发展和非平衡过程效应三方面,综述了国内外在高超声速高焓喷管设计方面的研究进展.最后,对于高焓喷管的设计理论和方法的发展作了展望,期望对于推动我国高超声速高焓喷管设计技术的发展提供一些有意义的启示. 展开更多
关键词 高超声速 高焓气体 激波风洞 喷管设计 真实气体效应
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激波风洞设施中的等离子体包覆目标电磁散射实验研究 被引量：9
6
作者 金铭 韦笑 +2 位作者 吴洋 张羽淮 余西龙 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期280-287,共8页
利用JF10高焓激波风洞设施,进行了等离子鞘包覆目标的电磁散射测量实验.基于矢量网络仪的步进扫频体制,在C波段进行实验,观测到等离子鞘对目标雷达散射截面(radar cross section,RCS)的影响.并且,目标散射测量值中直接体现了激波风洞的... 利用JF10高焓激波风洞设施,进行了等离子鞘包覆目标的电磁散射测量实验.基于矢量网络仪的步进扫频体制,在C波段进行实验,观测到等离子鞘对目标雷达散射截面(radar cross section,RCS)的影响.并且,目标散射测量值中直接体现了激波风洞的高速气流状态信息:气流前段会造成散射回波的剧烈变化且稳定性差,持续0.5—1 ms;激发的等离子鞘有效持续时间仅约为2 ms,衰减了目标RCS回波. 展开更多
关键词 等离子鞘 激波风洞 电磁散射 实验测量
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气相爆轰波胞格尺度与点火延迟时间关系研究 被引量：7
7
作者 张薇 刘云峰 姜宗林 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期977-981,共5页
讨论点火延迟时间和爆轰波胞格尺度的内在关系,将点火延迟时间作为特征参量来模拟胞格尺度.分别对两个总包单步化学反应模型和一个基元反应模型的点火延迟时间进行了数值模拟研究.对于满足当量比的氢气/空气混合气体,分析了不同初始压... 讨论点火延迟时间和爆轰波胞格尺度的内在关系,将点火延迟时间作为特征参量来模拟胞格尺度.分别对两个总包单步化学反应模型和一个基元反应模型的点火延迟时间进行了数值模拟研究.对于满足当量比的氢气/空气混合气体,分析了不同初始压力下点火延迟时间随初始温度的变化关系.研究表明:总包单步反应模型的点火延迟时间不随压力变化,且与初始温度呈线性关系.基元反应模型的点火延迟时间随压力变化,而且存在理论上的S型曲线,但是在拐点区域和低温区域与CHEMKIN计算的结果相差1～3个量级.现有模型模拟的胞格尺度普遍偏小,其相应的点火延迟时间也偏小,胞格尺度与点火延迟时间具有正相关性.入射激波后的气体的点火延迟时间与三波点的运动周期一致,是定量化模拟胞格的关键因素. 展开更多
关键词 爆轰波 胞格 点火延迟时间 化学反应模型
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膨胀效应对激波/湍流边界层干扰的影响 被引量：5
8
作者 童福林 周桂宇 +1 位作者 孙东 李新亮 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期38-52,共15页
采用直接数值模拟方法对来流马赫数2.9,30°激波角的入射激波与膨胀角湍流边界层干扰问题进行了数值研究。入射激波在壁面上的名义入射点固定在膨胀角角点,膨胀角角度分别取为0°、2°、5°和10°。通过改变膨胀角... 采用直接数值模拟方法对来流马赫数2.9,30°激波角的入射激波与膨胀角湍流边界层干扰问题进行了数值研究。入射激波在壁面上的名义入射点固定在膨胀角角点,膨胀角角度分别取为0°、2°、5°和10°。通过改变膨胀角角度,考察了膨胀效应对干扰区内复杂流动现象的影响规律和作用机制,如分离泡、物面压力脉动特性、膨胀区湍流边界层和物面剪切应力脉动场等。研究发现,膨胀角角度的增大使得分离区流向长度和法向高度急剧降低,尤其是在强膨胀效应下分离泡形态呈现整体往下游偏移的双峰结构。物面压力脉动功率谱结果表明,膨胀角为2°和5°时,分离激波的非定常运动仍表征为大尺度低频振荡,而膨胀角为10°,强膨胀效应极大地抑制了分离激波的低频振荡,加速了下游再附边界层物面压力脉动的恢复过程。膨胀区湍流边界层雷诺剪切应力各象限事件贡献和出现概率呈现逐步恢复到上游湍流边界层的趋势,G?rtler-like流向涡结构展向和法向尺度变化剧烈,同时在近壁区将诱导生成大量小尺度流向涡。此外,物面剪切应力脉动场的本征正交分解分析指出,膨胀效应的影响体现在低阶模态能量的急剧降低从而使得高阶模态的总体贡献相对升高。 展开更多
关键词 激波/湍流边界层干扰 膨胀角 本征正交分解 物面剪切应力脉动 分离泡 直接数值模拟
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基于离散等收缩比的前体/进气道流向双乘波一体化设计 被引量：1
9
作者 邬婉楠 肖雅彬 +2 位作者 王立尧 岳连捷 杨理 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2844-2856,共13页
前体/进气道一体化设计是高超声速飞行的关键技术,一体化设计的核心是前体与进气道在基准流场上的气动融合.针对腹部进气布局中前体压缩后的非均匀流影响进气道性能的问题,文章基于局部收缩比处处一致的思想,提出了离散等收缩比设计方法... 前体/进气道一体化设计是高超声速飞行的关键技术,一体化设计的核心是前体与进气道在基准流场上的气动融合.针对腹部进气布局中前体压缩后的非均匀流影响进气道性能的问题,文章基于局部收缩比处处一致的思想,提出了离散等收缩比设计方法,实现了乘波前体/内转式进气道流向气动融合与遵循气动规律的变截面流道设计.将进气道的三维流场分解成一簇具有相同收缩比的三维流管,视每根流管侧壁为轴对称流场;以锥导乘波前体压缩后的非均匀流作为来流条件,以总压恢复为目标对每根流管进行优化设计;通过匹配激波反射位置将流管重新组合起来,流管的对应边界组成内转式变截面进气道.该设计方法适配任何已知的非均匀来流,可灵活控制唇口位置,且适用于任意形状之间的变截面转换.数值研究表明,依托该方法设计的一体化构型性能符合预期,出口流场均匀,具有优越的抗反压能力,且非设计点流场波系结构良好.离散等收缩比设计方法为腹部进气布局中前体/进气道一体化气动融合设计提供了新思路. 展开更多
关键词 高超声速前体/进气道 一体化 离散等收缩比 流管划分 双乘波
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一种具有时空高分辨率的整体式热流传感器 被引量：5
10
作者 吴松 舒勇华 +1 位作者 李进平 俞鸿儒 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第25期2484-2489,共6页
为在激波风洞中测量尖锐前缘等曲率半径很小处的表面热流率,俞鸿儒提出一种整体式热流传感器.与传统的热流传感器相比,整体式热流传感器空间分辨率提高了一个数量级,感应元件的最小尺寸仅为直径0.1 mm,可以测量R0.5 mm的球锥驻点热流.... 为在激波风洞中测量尖锐前缘等曲率半径很小处的表面热流率,俞鸿儒提出一种整体式热流传感器.与传统的热流传感器相比,整体式热流传感器空间分辨率提高了一个数量级,感应元件的最小尺寸仅为直径0.1 mm,可以测量R0.5 mm的球锥驻点热流.通过双组元电子束物理气相沉积的方法,制备康铜薄膜,形成整体式热流传感器的接点层.并利用数值计算,分析了传感器结构对测量精度的影响.激波风洞试验结果表明,本文制备的整体式热流传感器频响约100 kHz,测量重复性误差小于10%. 展开更多
关键词 激波风洞 热流传感器 康铜薄膜 电子束物理 气相沉积
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非热等离子体对甲烷扩散火焰影响的实验研究 被引量：5
11
作者 李腾 魏小林 覃建果 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期572-575,共4页
设计了同轴套管式非热等离子体作用于甲烷扩散火焰的燃烧器,研究了非热等离子体影响甲烷扩散火焰的基本现象。通过调节甲烷和空气流量的大小,重点研究了非热等离子体对火焰推举高度的影响以及同轴射流对火焰稳定性的影响。实验研究表明... 设计了同轴套管式非热等离子体作用于甲烷扩散火焰的燃烧器,研究了非热等离子体影响甲烷扩散火焰的基本现象。通过调节甲烷和空气流量的大小,重点研究了非热等离子体对火焰推举高度的影响以及同轴射流对火焰稳定性的影响。实验研究表明,非热等离子体的存在对甲烷扩散火焰的脱火流量,火焰高度、稳定特性都有很大的影响。非热等离子体中的活性成分具有一定的寿命,当火焰根部距离非热等离子体产生的位置达到或超过活性成分在寿命期内可以移动的距离时,非热等离子对火焰的影响减弱或消失。 展开更多
关键词 非热等离子体 扩散火焰 推举火焰 燃烧稳定性
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大型水泥分解炉O2/CO2燃烧的数值模拟研究 被引量：5
12
作者 张乐宇 魏小林 +1 位作者 李森 翟英华 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1080-1088,共9页
水泥行业是CO2排放量仅次于电力行业的第二大源头, CO2引起的温室效应正不断加剧,因此CO2减排刻不容缓,水泥炉窑O2/CO2燃烧技术在CO2减排方面具有很大的应用价值.本文选取3200 t/d水泥生产线TTF型分解炉为研究对象,采用天河二号超级计算... 水泥行业是CO2排放量仅次于电力行业的第二大源头, CO2引起的温室效应正不断加剧,因此CO2减排刻不容缓,水泥炉窑O2/CO2燃烧技术在CO2减排方面具有很大的应用价值.本文选取3200 t/d水泥生产线TTF型分解炉为研究对象,采用天河二号超级计算机,开展大规模并行计算CFD仿真数值模拟,研究了煤粉混合空气燃烧与煤粉混合O2/CO2燃烧对炉内速度场、温度场、物料组分分布及NOx浓度分布的影响.结果表明:O2/CO2燃烧技术与常规空气助燃方式相比,炉内速度场分布及生料分解率基本一致,不会影响分解炉的正常工作,而且炉内超温区域减少,高温刷墙现象得到有效缓解;同时分解炉出口排放的NOx浓度极大减少,由995 mg/m3大幅降低至96 mg/m3,从而可以取消后续脱硝处理工艺,节省投资;另外,分解炉出口烟气中近乎纯净的高浓度CO2也非常有利于回收再利用,可以有效缓解温室效应. 展开更多
关键词 分解炉 O2/CO2燃烧 CO2减排 脱硝 数值模拟
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超声速气流中稳焰凹腔吹熄极限分析与建模 被引量：4
13
作者 王振国 杨揖心 +3 位作者 梁剑寒 孙明波 汪洪波 张泰昌 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期961-972,共12页
吹熄极限的研究对于超燃冲压发动机燃烧室中稳焰凹腔和燃料喷注方案的设计具有重要学术意义和工程应用价值.针对凹腔上游喷注燃料的火焰稳定过程进行了研究,从理论上分析了超声速气流中凹腔稳定燃烧的贫燃与富燃吹熄机制,基于剪切层稳... 吹熄极限的研究对于超燃冲压发动机燃烧室中稳焰凹腔和燃料喷注方案的设计具有重要学术意义和工程应用价值.针对凹腔上游喷注燃料的火焰稳定过程进行了研究,从理论上分析了超声速气流中凹腔稳定燃烧的贫燃与富燃吹熄机制,基于剪切层稳燃模式,进一步考虑流场的三维结构,并结合横向射流穿透与混合模型,在有效当量比的计算、凹腔的卷吸过程以及燃料射流与凹腔剪切层/回流区的质量交换等方面改进了已有模型,重新定义了与吹熄过程密切相关的Damokhler数和有效当量比,并以两者关系为准则建立了描述富燃和贫燃吹熄极限的数学模型,进而通过实验数据验证了模型的有效性. 展开更多
关键词 吹熄极限 凹腔 超声速气流 剪切层 横向射流
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缩比火箭发动机尾焰等离子特性研究
14
作者 李心阳 王大锐 +2 位作者 任牧原 王业军 连欢 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第5期47-52,共6页
为研究缩比火箭发动机尾焰等离子体特性,分析尾焰弱电离气体流场结构与电磁特性的相关性,基于被动自发光谱与朗缪尔探针开展试验研究,重点给出缩比火箭发动机紫外到近红外波段自发光谱,尾焰离子、电子密度和电导率的时域、频域以及空间... 为研究缩比火箭发动机尾焰等离子体特性,分析尾焰弱电离气体流场结构与电磁特性的相关性,基于被动自发光谱与朗缪尔探针开展试验研究,重点给出缩比火箭发动机紫外到近红外波段自发光谱,尾焰离子、电子密度和电导率的时域、频域以及空间概率分布特性。被动自发光谱试验结果表明火箭发动机尾焰流场自发辐射光谱存在588nm、619nm、669nm、765nm的光谱特征峰,分别对应Na、Fe、Al、C元素。其中碱金属Na、Fe、Al元素对电导率有突出贡献,Na元素主要来自于大气中的含盐组分,Fe和Al碱金属元素可能来源于推进剂燃烧或者合金结构材料;朗缪尔双探针和三探针试验结果表明,朗缪尔双探针测量电导率与计算电导率数量级相同,约为10-4~10-3S/m,朗缪尔三探针测量电导率低于计算电导率数量级,约为10^(-5)~10^(-4)S/m;沿发动机轴向,两种探针的电导率均呈指数规律衰减且离子密度概率密度空间分布存在显著差异;探针电流频谱存在50Hz低频主峰和2000Hz、20000Hz高频主峰。 展开更多
关键词 尾焰等离子体特性 尾焰流场 朗缪尔探针 电导率 频域分析
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超高速流动气动热及壁面催化效应试验研究 被引量：3
15
作者 周凯 彭俊 +2 位作者 欧东斌 胡宗民 姜宗林 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1095-1101,共7页
飞行器以近、超轨道速度进入或再入大气层时必须经受超高速流动环境的考验,强激波压缩产生的高焓气流会对飞行器造成剧烈的气动加热作用,此时气动热载荷的准确预测变得尤为困难.膨胀管/风洞是少数几种具备超高速流动模拟能力的地面设备... 飞行器以近、超轨道速度进入或再入大气层时必须经受超高速流动环境的考验,强激波压缩产生的高焓气流会对飞行器造成剧烈的气动加热作用,此时气动热载荷的准确预测变得尤为困难.膨胀管/风洞是少数几种具备超高速流动模拟能力的地面设备之一,中国科学院力学研究所的JF-16膨胀风洞已成功获得了速度超过10 km/s的超高速试验气流,并在此基础上开展超高速流动气动热测量及壁面催化效应相关试验研究.在高温、强冲刷气流,微秒量级试验时间内,获得了近、超轨道速度气流条件下标准球模型的驻点热流结果,在试验气流总焓超过45 MJ/kg时,模型驻点热流试验测量结果超出了经验公式及CFD完全催化条件的预测值.同时,对表面镀有两种不同催化特性材料的标准球模型进行了对比试验,试验结果表明,催化壁面(Cu镀膜)比非催化壁面(Al2O3镀膜)的驻点热流率高出53.93%.数值分析表明,超高速流动模型驻点处在非催化条件下仍保留有22.5%的O原子和37.3%的N原子成分,而在完全催化条件下则全部复合成分子并引起热流显著增加,这一分析证实了试验结果与试验发现. 展开更多
关键词 超高速 气动加热 膨胀风洞 壁面催化效应 热流率
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大尺度高焓激波风洞喷管设计研究 被引量：2
16
作者 唐蓓 汪运鹏 姜宗林 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第7期63-72,共10页
激波风洞是开展高超声速飞行器气动力实验的重要地面试验设备,喷管是形成激波风洞试验流场的关键部段.针对大尺度高焓激波风洞,展开轴对称型面喷管设计方法的研究.喷管设计包括无粘型线设计和边界层修正两部分.无粘型线确定后会对其进... 激波风洞是开展高超声速飞行器气动力实验的重要地面试验设备,喷管是形成激波风洞试验流场的关键部段.针对大尺度高焓激波风洞,展开轴对称型面喷管设计方法的研究.喷管设计包括无粘型线设计和边界层修正两部分.无粘型线确定后会对其进行边界层位移厚度的修正.由于喉道处边界层位移厚度相较于特征长度(喷管喉道半径)是一个小量,传统的无粘型线设计方法在进行边界层修正时一般将其忽略.这一假设适用于很多超声速及高超声速喷管.但是大尺度高马赫数喷管需要考虑喉道处边界层的影响.对于高焓激波风洞,高温气体效应以及化学非平衡的影响较大,在喷管设计中不可忽略.本研究对高温气体效应以及边界层进行必要修正,并在数值模拟中考虑化学非平衡的影响.在特征线法的基础上,比热比等特征区关键参数取决于CFD数值模拟的结果.比热比可根据组分信息通过NASA拟合曲线来计算.然后通过叠加计算得到的边界层位移厚度进行迭代的边界层修正.本文利用改进的Sivells法设计Ma17喷管,并对其进行CFD数值模拟.喷管出口高度为2.5 m,总温和总压分别为7400 K, 30 MPa. 展开更多
关键词 超高速高焓激波风洞 喷管设计 边界层修正 高温气体效应 CFD
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洛伦兹力对自由燃烧弧和壁稳非转移弧流场的影响 被引量：2
17
作者 彭翊 黄河激 潘文霞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期52-56,共5页
通过耦合迭代求解流体力学方程和电磁场方程,数值模拟了转移式自由燃烧电弧和具有细长中间段及突扩阳极结构的壁稳式非转移直流电弧的流场,分析了洛伦兹力对这两种典型直流电弧流场的影响。结果显示:在自由燃烧电弧情况下,电流自感磁场... 通过耦合迭代求解流体力学方程和电磁场方程,数值模拟了转移式自由燃烧电弧和具有细长中间段及突扩阳极结构的壁稳式非转移直流电弧的流场,分析了洛伦兹力对这两种典型直流电弧流场的影响。结果显示:在自由燃烧电弧情况下,电流自感磁场的洛伦兹力对流场特性有显著影响,自磁压缩是约束电弧的主要机制;而在壁稳式非转移直流电弧情况下,相对于强壁面约束和气动力作用而言,洛伦兹力对流场的影响有限。特别在中间段出口以后,洛伦兹力与气动力的比值小于0.010,因此,当主要考虑壁稳式非转移直流电弧发生器出口参数时,为了提高数值模拟效率,可忽略洛伦兹力的作用。 展开更多
关键词 直流电弧 自由燃烧弧 壁稳非转移弧 流场 洛伦兹力 气动力
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Al辐照损伤初期的第一性原理研究 被引量：2
18
作者 高云亮 朱芫江 李进平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期283-291,共9页
采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法,对Al辐照损伤初期产生的本征点缺陷和He缺陷进行了研究.通过晶体结构、缺陷形成能和结合能,分析比较了缺陷形成的难易程度及对晶体稳定性的影响,并从态密度、差分电荷密度和电荷布居... 采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法,对Al辐照损伤初期产生的本征点缺陷和He缺陷进行了研究.通过晶体结构、缺陷形成能和结合能,分析比较了缺陷形成的难易程度及对晶体稳定性的影响,并从态密度、差分电荷密度和电荷布居的角度,分析了其电子机理.结果表明:对于同类型的缺陷,其造成的晶格畸变越大,体系稳定性越低,缺陷形成的难度越大.同类型缺陷形成的难易程度由易到难依次为空位(置换位原子)、八面体间隙原子和四面体间隙原子,但相同位置的本征缺陷的形成难度小于He缺陷.间隙原子容易与空位结合,且Al原子与空位结合的能力强于He原子.间隙Al原子和He原子主要存在于八面体,且缺陷原子引起部分电子向更高能级转移,并导致与其最邻近的Al原子之间的共价作用减弱,从而降低了体系稳定性.间隙Al原子与最邻近的Al原子之间产生了强烈的共价作用,而He原子和最邻近Al原子之间主要为范德瓦耳斯力和较弱的离子键,这是含He缺陷的体系稳定性更低的重要原因. 展开更多
关键词 AL 辐照损伤 点缺陷 第一性原理
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风洞模拟等离子体绕流场回波频谱调制特性实验研究
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作者 满良 邓浩川 +2 位作者 吴洋 余西龙 肖志河 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期215-221,共7页
目标以极高速度在大气层内运动时,周围会因剧烈摩擦产生等离子体绕流场.等离子体绕流场运动速度分布不均匀,而且绕流场电子密度随时间动态变化,导致等离子体绕流场对入射其中的电磁波产生不均匀的频率调制,进而影响雷达的探测性能.为了... 目标以极高速度在大气层内运动时,周围会因剧烈摩擦产生等离子体绕流场.等离子体绕流场运动速度分布不均匀,而且绕流场电子密度随时间动态变化,导致等离子体绕流场对入射其中的电磁波产生不均匀的频率调制,进而影响雷达的探测性能.为了复现等离子体绕流场在电磁波照射时产生的不均匀频谱调制现象,本文在中国科学院力学研究所JF-10风洞开展了等离子体绕流场回波频谱测量实验,通过信号源、环形器、天线和频谱仪组成的测量系统,以点频发射体制,获取了S和C波段的回波频谱数据,观察到了等离子体绕流场对目标回波频谱的调制现象,对测量现象的形成原因进行了讨论;基于测量数据,仿真分析了等离子体绕流场对目标一维距离像的散焦效应. 展开更多
关键词 等离子体绕流场 频谱调制 一维距离像 风洞
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受限钠盐水溶液孔外结晶现象 被引量：1
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作者 于同旭 张文彬 +1 位作者 纪爱玲 王强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期380-386,共7页
多孔材料内含盐水溶液中离子的析出结晶是造成多孔结构破坏的重要因素,因此在建筑保护和地貌学研究中受到了极大关注.现有研究主要集中于微孔介质中盐的孔内结晶行为.本文对比研究了限制于纳孔硅胶颗粒孔隙内的NaCl,NaNO_3,Na_2SO_4三... 多孔材料内含盐水溶液中离子的析出结晶是造成多孔结构破坏的重要因素,因此在建筑保护和地貌学研究中受到了极大关注.现有研究主要集中于微孔介质中盐的孔内结晶行为.本文对比研究了限制于纳孔硅胶颗粒孔隙内的NaCl,NaNO_3,Na_2SO_4三种盐溶液在蒸发过程中盐的孔外结晶行为.利用扫描电子显微镜对所形成晶体的形貌进行了表征.实验结果表明:1)随孔径从2 nm增加至15 nm,NaCl和NaNO_3在硅胶颗粒表面的结晶由晶粒转变为晶须形态,而Na_2SO_4则由晶须转变为晶粒形态;2)NaCl和NaNO_3晶须的生长主要沿垂直于颗粒表面的方向,而Na_2SO_4晶须则在硅胶颗粒表面斜向生长,后一种生长方式对硅胶颗粒产生横向的应力,从而对孔结构具有更强的破坏作用;3)NaNO_3的细长晶须所具有的分支和珠链结构表明其在结晶过程中发生了Plateau-Rayleigh失稳. 展开更多
关键词 孔外结晶 钠盐 受限水溶液 盐风化
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