可压缩流动脉动压力数值模拟求解器HFS研究

目的 发展模拟可压缩流动的高精度流场求解器(HFS),用于研究高马赫数钝体绕流的表面压力脉动.方法 基于一般曲线坐标系下的可压缩Navier-Stokes方程,采用具有激波捕捉能力的高阶有限差分法WCNS-E进行离散.基于大规模并行计算对高马赫数钝锥绕流进行直接数值模拟(DNS),获得高精度的流场数据.结果 Blast...     

考虑脉动压力相关性的自由体随机振动分析

目的 获得自由体在脉动压力载荷作用下的结构响应.方法 采用有限元方法 ,建立锥壳自由体结构的随机振动分析有限元模型,根据自由体的脉动压力载荷和随机振动分析理论,计算自由体在脉动压力下的加速度响应均方根值.结果 载荷为一定程度相关时的计算结果 在完全相关和不相关之间,最小相差约15％,最大相差约50％.结论 在进行自由体...     

火箭测试平台多通道脉动压力微弱信号调理电路设计

目的 实现火箭测试平台多通道脉动压力微弱信号调理电路设计.方法 基于高性能仪表放大器进行低噪声放大电路设计,仪表放大器输入端引入RFI滤波器,抑制射频干扰,显著减小电路输出噪声.模拟信号输出端集成ADC转换单元,实现模拟信号的数字化传输,进一步降低模拟信号传输干扰.实现信号调理电路小型化设计,将4个通道脉动压力信号调理...     

火箭测试平台多通道脉动压力的同步采集与数据回收

目的 实现火箭测试平台多通道脉动压力的同步采集与数据回收.方法 在多时钟的采样系统内,采用统一的同步触发信号作为各通道的采样使能,实现40通道脉动压力的同步采集.采用"采存分离"的设计方法 将存储电路从采样系统中分离,仅对存储电路进行抗冲击防护,通过火炮试验考核抗冲击性,通过回收存储电路实现数据回收.结果 40通道的采...     

飞行器绕流流场脉动压力环境预示方法探讨

目的 预示飞行器绕流流场的脉动压力环境.方法 基于湍流理论,根据飞行器绕流流场脉动压力的产生机理、流动特征及其研究难度进行分析,从理论研究、风洞实验、数值模拟等研究手段探讨脉动压力环境的预示方法 ,并考虑工程问题中飞行器绕流的高马赫数、高雷诺数特征,对比不同研究方法 的优劣.结果 风洞实验是获取飞行器脉动压力环境的有力...     

基于PANDA平台的飞行器脉动压力激励随机振动响应分析

目的 形成自主再入飞行数值模拟预测技术.方法 采用模态叠加法开展自由结构的多点脉动压力激励随机振动响应分析,基于PANDA高性能力学分析平台进行并行实现研究,构建相应的求解模块.针对飞行器再入过程,基于自主研发的软件模块,分析飞行器自由状态的模态特性及其在实测脉动压力载荷下的振动响应,并与商业软件分析结果 进行比对.结...     

脉动频率对低浓度瓦斯脉动燃烧的影响研究

本文将低浓度瓦斯与脉动燃烧结合,主要研究了脉动频率对低浓度瓦斯燃烧的影响。实验结果发现：频率为99Hz至120Hz之间的脉动燃烧不仅可以降低贫燃极限．实现瓦斯在5％浓度下稳定而充分的燃烧,而且在相同温度下提高了瓦斯燃烧效率,污染物的排放也得到了改善。     

机械式模拟运输台仿真研究

模拟运输振动试验台作为一种机械式随机振动模拟器,能够较好地再现汽车运输振动环境。针对模拟运输台在调试、使用时具有一定盲目性的问题,进行了运动学仿真。仿真结果与实测数据吻合良好,验证了模型建立的正确性,调整模拟运输台上可变参数进行一系列的仿真,总结这些参数对于最终结果影响的规律。仿真结果表明,模拟运输台的台面振动由系统自激振动和凸轮带动台面强迫振动复合而成;台面上功率谱密度的第一主峰主要和系统的自激振动有关,第二主峰主要和凸轮带动台面的强迫振动有关。     

车载物资振动环境谱的数据处理与归纳

车载物资或设备振动环境谱的数据处理与归纳是车载物资或设备环境可靠性试验的重要组成部分,对保障车载物资或设备的完整性和可靠性具有十分重要的意义。以货车为例,依据GB10593．3～90进行数据合并,然后采用统计容差法进行振动环境条件随机振动规范谱的估计。所得到的规范谱为车栽物资或设备振动环境的可靠性评定奠定了基础。     

基于电化学噪声技术的碳钢大气腐蚀行为监测方法

目的基于电化学噪声技术搭建了Q235碳钢腐蚀行为监测系统,对海洋大气环境下Q235碳钢的腐蚀过程进行监测。方法采用时域谱图、频域谱图方法对采集的电化学噪声数据进行分析。结果 0.5~2.0 h(晴天),电流噪声幅值较小,时域谱图出现少数暂态峰,频域谱图无白噪声区,电极处于钝化期;46~47.5 h(降雨),电流噪声波动变大,谱图出现大量暂态峰,PSD的斜率快速下降,电极表面出现蚀点,电极处于稳态点蚀期。结论该监测系统很好地实现了对海洋大气下Q235碳钢腐蚀行为的连续监测。     

砂尘环境试验风洞稳定段和收缩段的数值模拟研究

采用计算流体动力学软件FLUENT,对砂尘环境试验风洞中稳定段和收缩段的气固两相流流场进行数值模拟.给出了计算采用的湍流模型及计算区域的网格划分技术.通过分析稳定段和收缩段的两相流流场的速度梯度分布,得到了反向加砂方式优于正向加砂方式的计算结果.     

汽车环境风洞地面区域流场数值仿真

目的 探究汽车环境风洞地面区域流场规律,获取风洞边界层抽吸装置的最佳抽吸率和底盘测功机对风洞地面区域边界层厚度、风速、总压和静压的影响规律,并比较MRF法和旋转壁面法对底盘测功机转毂转动模拟的精度。方法 运用计算流体动力学方法对汽车环境风洞流场进行数值仿真计算。结果 边界层抽吸装置对应于喷口风速120 km/h时的最佳抽吸率为0.048。底盘测功机区域总压呈现下降趋势。相比于存在底盘测功机,汽车环境风洞无底盘测功机时,底盘测功机区域内相同位置的边界层厚度会增加1.28～12.22 mm。在前转毂的前侧、上侧、后侧和后转毂的上侧和后侧会有一个高风速区域,区域内风速比设定风速高1%～4%,与无底盘测功机相比,区域内静压值低0.32～46.02 Pa。在前后转毂前侧和后侧与地面相连接的凹部会有一个低风速区域,区域内风速比设定风速低1%～5%,与无底盘测功机相比,区域内静压值高0.08～49.34 Pa。底盘测功机转毂的转动会使附近区域的地面边界层厚度变大。在前转毂前侧,采用旋转壁面法进行模拟比MRF法地面边界层厚度增加近8 mm,而在其他位置,2种模拟方法对边界层厚度的模拟差别在1.5 mm...     

小水滴在风洞气流中的跟随性

目的获得风挡加温除雨系统试验台翼型上喷雾喷头排列方式和风洞实验风速的最优组合,同时获得不同风速下小水滴在风洞沿程的跟随性和风洞出口截面上质量分数及均匀性等理论数据。方法采用数值模拟方法,对风挡加温除雨系统试验台的风洞和喷头部分进行建模仿真,模拟7个翼型上共60个均布喷头在4类不同进口风速、2类喷头喷速下的8种实验过程。结果得到小水滴在风洞不同实验条件下沿程跟随性的变化规律,同时得到风洞出口处小水滴的分布结果。结论风洞风速越小,喷头喷射发散性越好,而小水滴跟随性越差;反之,风洞风速越大,喷头喷射发散性越差,而小水滴跟随性越好。风洞出口小水滴质量分数随风速增大呈现先高后低的规律,而均匀性随风速增大而变好。     

数值风洞与物理风洞对烟塔合一排烟的比较研究

热电厂"烟塔合一"排烟技术因其初期投资和运行维护费用少,排烟效果好、SO2落地浓度低等优势,特别是在机场附近的净空限高和对景观环境有特殊要求的地区具有广阔的发展空间。目前国内外广泛使用的大气污染物预测模型——德国模式在烟塔合一排烟方式的预测上尚存在许多问题,如大风下洗条件下,冷却塔附近空腔区的大小和范围、空腔区污染物最大地面浓度等难以给出准确的预测结果。为准确预测烟塔合一排烟方式的大气污染物扩散情况,一种新的大气污染物扩散预测模式——数值风洞模型以及物理风洞实验被用于模拟烟塔合一的环境影响,分析数值风洞模式和物理风洞实验在大气环境预测领域应用的适用性和优缺点。2个预测方法的结果表明:在烟塔合一排烟方式下,大气污染物最大落地浓度随风速增加而增加同时在冷却塔下风向存在负压区,污染物在该区域高浓度聚集。对2种方法进行比较,物理风洞实验由于受到物质和气象等条件的限制,无法得到精确的预测结果以及无法直观地描述空腔区的产生和变化规律。而数值风洞模拟具有更大的自由度和灵活性,预测出在夏季6 m/s风速下,冷却塔下风向最大落地浓度出现峰值,属于最不利的气象条件。同时该方法可利用图形化手段实现对空腔区产生、变化、破碎至再生成的全过程描述,从而建立了一种大气污染预测的重要手段。     

化工厂大气污染扩散风洞模拟试验

以一化工厂作为研究对象，按1／3125缩尺制作模型，在风洞实验室中进行扩散试验，研究该区域的大气污染情况，以及地形和局地气流对大气污染物扩散的影响．     

压力开关低气压试验方法研究

目的提高压力开关进行低气压试验时的合格率。方法针对系留气球上使用的压力开关的低气压试验方法进行研究,分析传统低气压试验方法的缺点,提出一种新型低气压试验方法。针对两种试验方法,开展对比试验。结果按传统低气压试验方法进行试验时压力开关的合格率为40%,新型低气压试验方法可以将压力开关的试验合格率大幅提高。结论新型低气压试验方法可以提高压力开关的试验合格率,新型低气压试验方法可以更客观地反映压力开关的实际工况。     

桃花江核电厂冷却塔对近场流动影响的风洞试验研究

采用雷诺数自准准则作为动力相似的判据,对冷却塔等建筑物及周围复杂地形进行风洞模拟.风洞实验采用1:1500的缩比模型,通过模拟实验,研究桃花江核电厂厂址冷却塔等建筑物及山体对厂址近场流场、放射性核素迁移扩散的影响,获得厂址近场大气扩散特征.实验表明:山体(建筑物)的存在引起流场的空气动力学畸变,越过山体(建筑物)各测点...     

化工厂大气污染扩散风洞模拟试验

以一化工厂作为研究对象,按1/3125缩尺制作模型,在风洞实验室中进行扩散试验,研究该区域的大气污染情况,以及地形和局地气流对大气污染物扩散的影响。     

一种基于燃烧器的热风洞控制系统设计与验证

目的 研究一种基于燃烧器的热风洞控制系统,重点对其空气流量及温度控制开展研究。方法 对于暂冲式气源,压力持续下降容易导致流量不稳定,而流量对温度控制存在耦合关系,因此提出基于解耦的双回路PID控制策略。针对大流量气路调节阀动态特性差的问题,提出带辅助气路的双路协调控制策略。通过AMESim和MATLAB联合仿真,建立热风洞试验系统的模型,分析热风洞控制系统的动态特性。基于cRIO平台构建控制器,对热风洞开展实际的控制试验。结果 空气流量稳态误差不大于2%,温度波动不大于1%,稳定时间>25 s,达到了热风洞设计和使用要求。结论 空气流量、燃油流量等因素均对出口温度有较大影响,采用空气流量和温度的综合控制策略,能够实现空气流量控制及在不同空气流量下的温度控制,并维持较长时间的稳定状态。