【摘 要】
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为了研究环形喷口底排弹出膛口时的尾部二次燃烧特性和环状伴随射流流动特性,针对底排燃烧室在瞬态泄压条件下的强非稳态扰动过程,建立了环状喷口射流与超声速来流相互作用的二维轴对称化学非平衡流模型,数值研究环形喷口底排装置的非定常伴随射流燃烧流动演化特性.计算结果表明:环形喷口射流在泄压初期挤压形成高度欠膨胀的中心射流,随着喷口压力降低,逐渐转变为亚音速环状射流.泄压中期,燃烧反应强度由射流边缘向中心轴线方向逐渐加剧,在气体回流作用下,尾部流场温度快速升高.在泄压过程中,不同初始压力下的底部压力和轴线温度变化趋于
【机 构】
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南京理工大学能源与动力工程学院,南京210094
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为了研究环形喷口底排弹出膛口时的尾部二次燃烧特性和环状伴随射流流动特性,针对底排燃烧室在瞬态泄压条件下的强非稳态扰动过程,建立了环状喷口射流与超声速来流相互作用的二维轴对称化学非平衡流模型,数值研究环形喷口底排装置的非定常伴随射流燃烧流动演化特性.计算结果表明:环形喷口射流在泄压初期挤压形成高度欠膨胀的中心射流,随着喷口压力降低,逐渐转变为亚音速环状射流.泄压中期,燃烧反应强度由射流边缘向中心轴线方向逐渐加剧,在气体回流作用下,尾部流场温度快速升高.在泄压过程中,不同初始压力下的底部压力和轴线温度变化趋于一致.随着燃烧室内初始压力增大,底压系数峰值增加,降压时间延长.1.5 ms后,初始压力对尾部流场无明显影响.
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为克服传统level set方法体积守恒性差的缺陷,提出了一种能够模拟三维问题的单层粒子level set方法.该方法采用level set方法在拉格朗日粒子的协助下捕捉界面,首先,利用level set方法捕捉界面,然后,直接根据粒子的位置信息修正界面,最终得到平滑、精确的运动界面.得益于精确的粒子校正机制,该方法极大地提高了界面精度,展现出良好的质量守恒性.另外,提出了更加有效的粒子重分配策略,能够合理地添加或删除粒子,使得该方法能够准确处理界面复杂的拓扑变化,如界面的合并和分离.最后,通过若干算例说
泄漏流干扰主流运动,也与旋转失速现象存在密切关系.本文基于SST κ-ω湍流模型研究了近失速工况下轮缘泄漏流的结构形态,探究了泄漏流诱发能量损失机理以及对下游流场的影响规律.研究结果表明,失速工况下,混流泵轮缘泄漏涡轨迹出现突变,部分泄漏流到达下一级叶片的前缘并溢出,泄漏流形态轨迹可以作为失速是否发生的判断依据.高速射流产生的黏性剪切应力是泄漏涡形成中高损失区域产生的主要原因,而失速工况下的回流和失速涡进一步加剧了损失.失速工况下泄漏流导致了下级叶片进口产生了高损失区,表观上也影响了端壁区流体进入导叶的入
电极材料表面结构改性对锂电池电化学性能、热质传递性能和热安全性的提高具有重要意义.本文通过对锂电池正极材料进行表面改性,实现电池内部热质传递性能及热稳定性的提高,并对电池电化学性能及热安全性进行改进.本文采用氟化物、氧化物和含锂复合物对富镍三元正极材料(NMC811)进行表面改性,并对其微观形貌及结构、电化学性能、导热系数、离子扩散系数和热稳定性进行分析.结果 表明表面改性能够有效提高电池内部热质传递及热安全性能.
在聚变堆中,由于强磁场的影响,液态金属流动呈现准二维流动的特征.本文基于SM82模型,对不同磁场强度下突扩管内的流动进行数值研究.计算结果表明,随着磁场强度增大,流动从不稳定状态向稳定状态转变,剪切涡脱落逐渐消失,并伴随着剪切涡纵向尺寸变窄,横向关联尺度变长,剪切层脉动特征频率趋于一致.同时,脱落后的剪切涡与壁面相互作用是影响管道换热的主要因素,随着磁场强度增加,壁面平均努塞尔数逐渐减小,换热效率降低.
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由于倏逝波贡献,近场辐射换热可以超过由黑体辐射定律给出的极限换热量若干个数量级,近场辐射换热的调控在近场热光伏及热管理等前沿领域有重要的应用前景.黑磷是一种有潜力的可用于近场辐射换热调控的功能材料.本文首先研究黑磷光栅独特的近场光学特性,然后研究Ⅰ型和Ⅱ型黑磷光栅的近场辐射换热特性.研究发现:Ⅰ型和Ⅱ型光栅均能支持双曲表面等离激元,但Ⅰ型光栅的表面等离激元传播强度要弱于Ⅱ型光栅.将掺杂电子浓度、旋转角以及填充率调节到适当值时可以有效增强近场辐射换热.本研究有助于对黑磷近场辐射换热的调控特性的理解.
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