【摘 要】
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本文通过高速摄影对马赫数2.5气流下乙烯壁面射流燃烧过程中CH*发光进行了拍摄,捕捉到了乙烯的点火和火焰演变过程.乙烯在凹腔底部经火花塞点燃后,经过约1ms形成带状火焰区域,再经过约2ms火焰稳定在凹腔剪切层以及凹腔后缘,并且火焰形态及分布均与乙烯当量比密切相关.同时,本文将获得的稳态CH*发光图像的光强沿燃烧室轴向做一维处理,得到了释热相对量分布沿轴向的定性结果.进一步结合TDLAS技术,测量了
【机 构】
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中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室,北京100190
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本文通过高速摄影对马赫数2.5气流下乙烯壁面射流燃烧过程中CH*发光进行了拍摄,捕捉到了乙烯的点火和火焰演变过程.乙烯在凹腔底部经火花塞点燃后,经过约1ms形成带状火焰区域,再经过约2ms火焰稳定在凹腔剪切层以及凹腔后缘,并且火焰形态及分布均与乙烯当量比密切相关.同时,本文将获得的稳态CH*发光图像的光强沿燃烧室轴向做一维处理,得到了释热相对量分布沿轴向的定性结果.进一步结合TDLAS技术,测量了燃烧室出口水蒸气含量,通过对比进出口组分,得到了乙烯燃烧的总释热量,从而对轴向的释热分布进行了量化.研究发现,随着乙烯当量比增大,主释热区和释热峰值均向上游移动.
其他文献
采用熔融共混法制备了聚丙烯/蒙脱土预辐射复合材料,通过x射线衍射和透射电子显微镜对复合材料中蒙脱 土的分散状态进行了表征,在空气氛围下利用电子束辐照对复合材料进行辐照交联,研究了交联剂在辐照中起的作用 和蒙脱土对辐照交联的影响,结果表明,没有加入交联剂的聚丙烯不能交联,在聚丙烯中加入了蒙脱土以后,在一定的 辐照剂量下可以促进聚丙烯的交联,含有蒙脱土的聚丙烯交联体系力学性能得到大幅度提高。
本文对FRSU船的某液舱内的液体(水和LNG)进行单自由度的晃荡数值计算,得到监测点上的压力幅值和变化趋势,并与相应的模型试验结果比较分析,二者吻合良好,仅个别峰值点存在偏差。数值计算还表明,密度是影响晃荡压力的主要原因,由水液舱晃荡载荷结果预报LNG液舱晃荡载荷的换算方法是合理的。
本文通过数值模拟研究二维圆柱高速入水的砰击载荷。为了研究流体可压缩性对载荷的影响,对气液两相流采用了均质流模型和SG状态方程,并利用二阶精度的Godunov方法对入水问题进行求解。由于入水砰击阶段时间短暂,因此忽略了粘性力和重力效应,将问题简化为二维欧拉方程的求解。基于数值模拟结果,讨论了通气效应对于入水砰击载荷的影响。数值结果表明航行体头部通气可显著降其入水时承受的砰击载荷。
浅水层析波浪理论是一种强非线性浅水波浪理论,它仅仅引入了对速度沿垂直方向变化形式的假设。根据速度假设的不同,可以分为不同级别的浅水层析波浪理论。引入的速度假设中,如果速度沿垂向是常数,将得到第一级别的浅水层析波浪理论;如果假设速度沿垂向是线性变化,将得到第二级别的浅水层析波浪理论;如果假设速度沿垂向是二次变化,将得到第三级别的浅水层析波浪理论,等等。
相对于一般毛细管,奇异毛细管是一种旋转对称且半径变化的毛细管。当奇异毛细管垂直置于水槽中适当位置,奇异毛细管存在无数个连续的平衡液-气界面,这些液-气界面具有相等的机械能。本文提出一套数值模型,以确定奇异毛细管的形状,并对所求奇异毛细管进行能量分析,结果表明奇异毛细管中平衡液-气界面的总机械能保持恒定,从而验证了数值模型的有效性。奇异毛细管轮廓也可以通过简化方程求得,与上述数值模型求解的奇异毛细管
本文介绍了定常条件和非定常条件下大稠度威尔斯风机的精确数值模拟。数值模拟中采用的流体控制方程为不可压雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程。针对定常条件,建立了一个与风机有着相同角速度的运动参考系,控制方程在该参考系中求解。在操作区间和初始失速内,数值结果与实验数据吻合;数值模拟还准确预测出失速点的确切值。
水下空泡技术可以使水下航行体在水中的阻力减少很多,空泡减阻技术对海上作战武器、船舶及其他水中流体机械的研制产生了巨大的影响。格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method)作为一种新颖的计算流体动力学方法,能够更为准确地捕捉流动细节。
本文采用数值模拟研究中等Kc数下直立圆柱波浪力的特征。通过分别求解N-S方程和Euler方程,准确分离出了黏性力。研究发现,在中等Kc数情况下,波浪力的反常特征与黏性力变化特征紧密相关,黏性力的时程曲线呈现梯形波特征。当Kc数逐渐增大,黏性力时程曲线逐渐由梯形波向正弦波过渡。本文通过分析圆柱周围的流场,发现分离涡形成的过程中表现出的特点与Kc数紧密相关,并从机理上对涡分离与黏性力的关系进行了讨论。
基于含非静水压力梯度项的非线性浅水方程模拟了不规则波在光滑潜堤上的传播演化过程。数值模拟结果与物理模型实验的对比结果表明,非静压波浪模型可合理的描述不规则波在光滑潜堤上的传播变形及堤后波高和周期,具有较高的计算精度和计算效率。
本文对绳并联支撑系统在高超声速风洞中应用所涉及的气动干扰问题进行了研究.文章以10°尖锥标模为例,首先建立了八根绳牵引的并联支撑系统,可以通过调整绳长控制模型的位置和姿态.基于ANSYS构建了系统三维模型,并将其导入CFD软件进行仿真计算与分析,具体包括计算马赫数为7.8时,不同攻角下绳并联支撑锥体模型的法向力系数和轴向力系数,并与无绳支撑的计算结果以及文献试验数据进行比较,通过气动力系数、摩擦阻