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铝粉/空气二维黏性两相爆轰的数值模拟
韦伟,
爆炸与冲击 , 2015, DOI: 10.11883/1001-1455(2015)01-0029-07
Abstract: ?为了深入研究爆轰波形成和传播的机理与特性,建立了管内铝粉/空气二维黏性两相爆轰过程的数学模型,采用守恒元与求解元方法进行数值计算,并对其物理参数的分布进行了分析。结果表明管内燃烧转爆轰的初期,压力沿径向变化明显,与壁面碰撞有明显的反射波;燃烧转爆轰的中后期,压力沿轴向变化明显,但径向效应仍不能忽视,碰撞形成的反射波对最终稳定爆轰波的形成影响较大。研究结果同时表明不仅铝粉颗粒初始半径对爆轰波的形成与传播有一定的影响;而且气体的黏性作用在研究爆轰管内近壁面处流场时不容忽视。研究结果有利于进一步揭示铝粉燃烧转爆轰的机理。
基于CE/SE方法的铝粉尘爆轰二维两相数值计算
韦伟,
弹道学报 , 2012,
Abstract: 建立了铝粉空气管内爆轰的二维两相模型.根据守恒元求解元的思想,构造了铝粉燃烧转爆轰过程的数值计算格式.采用此格式研究了铝粉尘爆轰管内流场,分析了爆轰管内径向与轴向的压力效应、温度以及颗粒相粒径和气相组份的变化.讨论了铝粉/空气燃烧波在爆轰管内碰撞、反射对转爆轰过程的影响.结果表明,爆轰管内火焰阵面和压力阵面能很好地耦合,爆轰管内铝粉和空气能够形成自持传播的爆轰波.本文的数值计算结果对铝粉尘爆轰研究具有理论指导意义.
基于CE/SE方法的铝粉尘爆轰一维两相数值计算
韦伟,
南京师范大学学报(工程技术版) , 2012,
Abstract: 建立了铝粉―空气两相爆轰的一维模型,采用CE/SE方法对铝粉燃烧转爆轰过程进行数值模拟.分析了铝粉尘爆轰管内流场,研究了不同位置处铝粉颗粒半径随时间的变化规律.讨论了点火能量对铝粉燃烧转爆轰过程的影响.结果表明点火能量越低,形成稳定爆轰距离越长.本文的数值计算结果对铝粉尘爆轰研究具有重要的理论指导意义.
CE/SE方法模拟等离子体电枢二维MHD效应
李昕,
工程力学 , 2009,
Abstract: 建立二维无粘磁流体动力学模型,考察电磁导轨炮等离子体电枢工作过程中电场、磁场、流场的耦合作用。推导了适用于耦合求解N-S方程与麦克斯韦方程的CE/SE方法,计算格式简单,具有较高的精度与稳定性。通过数值计算考察了电枢内部各物理量的分布。计算结果表明:洛仑兹力是电枢等离子体流推动弹丸运动的主要作用力;电枢头部压强、电流密度较高,温度分布符合辐射传热的规律;由于对流,电枢内部流动复杂,有速度漩涡出现。计算结果对等离子体电枢MHD问题的理论和实验研究有重要的指导作用。
脉冲爆轰发动机中等离子体点火的数值计算
彭振,
工程力学 , 2012,
Abstract: 该文采用CE/SE方法对脉冲爆轰发动机(简称PDE)中等离子体射流点火和带化学反应的汽油/空气两相爆轰过程进行数值模拟。研究了不同的等离子体射流能量和射流时间对爆轰过程的影响。结果表明增加等离子体射流能量可以缩短燃烧转爆轰的时间和距离;在已经充分点燃射流处汽油/空气混合物的条件下继续增加射流时间对燃烧转爆轰过程几乎没有影响。计算结果与试验结果符合良好。研究工作可为PDE点火结构的优化设计提供理论指导。
电磁轨道炮滑动电接触的热效应
巩飞,
高压物理学报 , 2014, DOI: 10.11858/gywlxb.2014.01.015
Abstract: 为了更准确地反映滑动电接触面的温升过程,建立了电磁轨道炮高速滑动条件下非理想电接触的计算模型,采用有限差分法,对接触电阻热效应进行了计算。计算结果表明:非理想电接触的表面温升明显高于理想接触,接触电阻层的厚度越大,电接触面的温升越快;由于速度趋肤效应的影响,接触电阻热的作用范围主要集中在接触面尾部区域;材料的热导率及输入电流的波形均对接触面温度峰值有重要的影响。研究结果为预测接触表面的材料状态,进而预测接触转捩的发生提供了理论依据。
文氏管对气液两相脉冲爆轰发动机工作过程影响的数值模拟
蒋弢,
工程力学 , 2014, DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.08.0579
Abstract: 为研究文氏管对脉冲爆轰发动机内雾化混合和爆轰过程的影响,建立了气液两相爆轰的欧拉-拉格朗日模型,其中气相采用时空守恒元与求解元方法求解,液相采用四阶龙格库塔法求解。计算结果表明:文氏管能加快液滴雾化、两相混合,缩短点火起爆距离和时间;并且喷嘴安装在文氏管喉部时点火起爆距离和时间最短。研究结果可为脉冲爆轰发动机的优化设计提供参考。
多管脉冲爆轰发动机外三维流场的数值计算
王杰
力学学报 , 2009, DOI: 10.6052/0459-1879-2009-6-2008-032
Abstract: 为研究多管脉冲爆轰发动机黏性外流场变化特点,推导了三维黏性CE/SE方法,并对7管脉冲爆轰发动机的内、外流场进行了数值计算.7个爆轰管的排列方式是1个居中、另外6个绕其形成环状排列.管内流场采用一维模型进行处理;管外流场采用三维模型进行计算,得到多管脉冲爆轰发动机黏性外流场的变化规律.计算结果表明,此多管脉冲爆轰发动机黏性外流场中存在旋涡及多道相互作用的激波与膨胀波,该结果对多管脉冲爆轰发动机外流场特性研究具有一定的参考价值.
多管脉冲爆轰发动机管外复杂波系的研究
王杰,
力学与实践 , 2008, DOI: 10.6052/1000-0992-2007-414
Abstract: 为了研究多管脉冲爆轰发动机外流场复杂波系变化特点,用CE/SE方法对7管脉冲爆轰发动机内、外流场进行了计算.7个爆轰管的排列方式是1个居中,另外6个绕其形成环状排列,管内填充按化学当量比混合的氢气氧气混和物.计算结果表明CE/SE方法是一种好的爆轰波模拟方法,能有效地捕捉激波等强间断;7管脉冲爆轰发动机外流场中存在着多道相互作用相互影响的激波与膨胀波.计算结果对多管脉冲爆轰发动机外流场复杂波系的特性研究具有重要参考价值.
等离子体射流点火对燃烧转爆轰影响的二维数值计算
林玲,
兵工学报 , 2014, DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2014.09.015
Abstract: ?采用二维粘性CE/SE方法对等离子射流点火的多相爆轰进行了数值计算,分别以N-S方程和Euler方程为控制方程,对比了等离子体射流条件下粘性对爆轰流场的影响。分析了不同射流温度、时间及初始液滴半径对燃烧转爆轰过程的影响。计算结果表明:粘性作用对爆轰波的传播过程影响甚小,对爆轰参数数值大小有一定影响。提高初始射流点火的温度和时间,可以显著地缩短形成稳定爆轰的燃烧转爆轰距离(DDT);当等离子体射流已经充分点燃可爆混合物,继续增加射流时间对缩短DDT影响较小。当液滴半径小于50μm时,爆轰波峰值压力随着液滴半径的增加而增加;当液滴半径大于50μm时,爆轰波峰值压力随着液滴半径的增加而减小。计算结果对脉冲爆轰发动机(PDE)的设计与实验具有一定的指导作用。
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