湍流对铝粉爆炸特性的影响

基于流体力学计算理论,对20 L球形密闭容器内铝粉扩散和爆炸过程进行了数值模拟。通过改变点火延迟时间和粉尘浓度,研究了湍流对不同浓度铝粉爆炸特性的影响。研究结果表明:点火延迟时间对铝粉爆炸的最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率影响较大,且存在最佳点火延迟时间,此时最大爆炸压力取最大;随着容器内铝粉浓度的增大,最佳点火时间先增大后保持不变,故单一的点火延迟时间并不能真正地反映不同浓度粉尘的爆炸威力;湍流强度和粉尘云分布对最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率都存在影响,粉尘云分布的均匀程度对最大爆炸压力的影响要强于湍流强度;湍流强度对最大爆炸压力上升速率的影响要强于粉尘云的分布。

流动状态下铝粉爆炸过程的数值模拟

基于计算流体力学理论,模拟了铝粉在20L圆柱密闭容器内扩散和火焰传播随时间变化的规律,并分析了铝粉在密闭容器内的爆炸火焰速度变化的影响因素。结果表明：铝粉粒径为7~42μm时,随着粒径的增加,最大爆炸压力pmax和最大爆炸压力上升速率（dp/dt）max逐渐减小,pmax和（dp/dt）max最大值分别为0.876 MPa和120.1 MPa·s-1,最小值分别为0.634 MPa和19.5 MPa·s-1,模拟结果与文献吻合,pmax和（dp/dt）max与实验值最大误差分别为4.6%不超过20%。当点火延迟时间为60 ms时,容器的径向火焰传播速度的变化趋势为先降后升再降,最大值为150.9 cm·s-1,最小值为70 cm·s-1。

固体与液体混合燃料抛撒过程数值模拟

固体与液体混合燃料通过爆炸驱动形成燃料空气炸药云团,其爆轰威力在很大程度上取决于云团的状态,云团分布是云爆装置设计的基础。通过数值模拟,研究了固体与液体混合燃料抛撒过程,在Fluent软件的基础上探索了固体与液体混合燃料抛散的数值模拟方法。计算得到的燃料抛撒随时间和空间的扩散过程,其中径向速度、云团范围和湍流过程与实验结果相吻合。研究结果表明,文中建立的数值模型和计算方法能够较好地模拟固体与液体混合燃料的云雾抛散过程,为云爆装置优化设计提供了基础数据。

广义算子下约束Hamilton系统的Noether定理

研究了广义算子下奇异系统的Noether对称性与守恒量.首先,建立了广义算子下奇异系统的Lagrange方程,并导出该系统的初级约束,然后引入Lagrange乘子建立了广义算子下约束Hamilton方程以及相容性条件.其次,基于Hamilton作用量在无限小变换下的不变性,建立了广义算子下约束Hamilton系统的Noether定理,并给出了该系统的对称性及相应的守恒量.在特定条件下,广义算子下约束Hamilton系统的Noether守恒量可以退化为整数阶约束Hamilton系统的Noether守恒量.最后举例说明了结果的应用.

分数阶奇异系统的Lie对称性与守恒量

对称性与守恒量可以简化动力学问题从而进一步求出力学系统的精确解,这样更加有利于研究动力学行为.分数阶模型相比于整数阶模型,能够描述复杂系统的动力学过程,因此在分数阶模型下研究对称性与守恒量是不可或缺的.首先介绍两个分数阶奇异系统,一个系统包含混合整数和Caputo分数阶导数,另一个系统仅含Caputo分数阶导数.由两个分数阶奇异系统分别给出两个分数阶固有约束,并给出对应的分数阶约束Hamilton方程.然后,基于微分方程在无限小变换下的不变性,给出了分数阶约束Hamilton方程Lie对称性的定义,导出了相应的确定方程,限制方程和附加限制方程.第三,建立并证明了两个分数阶约束Hamilton系统的Lie对称性定理,得到了相应的分数阶约束Hamilton系统的Lie守恒量.在特定条件下,本文所得结果可以退化为整数阶约束Hamilton系统的Lie守恒量.最后通过两个算例来说明此结果的应用.

广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Noether定理

自然界中几乎不存在简单的线性动力学系统,大多数都是以非保守非线性动力学系统的形式存在,而非标准Lagrange函数可以用于非保守非线性问题的动力学建模.同时,分数阶模型也是研究复杂动力学及物理行为的较好选择.因此本文研究了广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Noether对称性与守恒量.首先,建立广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Lagrange方程,然后基于Hamilton作用量在无限小变换下的不变性,建立广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Noether定理,并给出该系统的对称性及相应的守恒量.在特定条件下广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Noether守恒量可以退化为整数阶非标准Lagrange系统的Noether守恒量,最后举例说明所得结果的具体应用.

民机APU系统电气接口排故程序研究

针对民机辅助动力装置系统(APU)电气接口故障定位复杂的问题,研究出排故程序的制定方法。运用D矩阵设计了APU系统电气接口排故测试方案,运用权值函数法对各项测试工作进行优化排序,制定了最优故障诊断策略。通过在型号设计中的实际运用,充分证明了该方法的有效性。