固冲发动机补燃室内硼颗粒流碰撞过程分析

为研究固体火箭冲压发动机补燃室内颗粒流撞击掺混过程,文中从微观角度对颗粒碰撞过程进行了受力分析,选取了影响碰撞过程的主要作用力(粘性力和碰撞力)的计算模型,对补燃室内颗粒流的运动状态进行了数值模拟,从力学角度对碰撞结果进行了分析。结果表明,d1=1μm和d2=10μm的硼颗粒在补燃室入口处的一次碰撞不会团聚,碰撞后反弹,然后再碰撞,在这个过程中消耗能量,相对速度减小,直至当促使分离的碰撞力小于促使结合的粘性力时,颗粒团聚。

相对静止气氛下硼颗粒着火过程

针对相对静止气氛下单颗粒硼的着火过程展开了系统研究,考虑硼颗粒周围径向气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热和传质过程,建立了一维硼颗粒着火模型。分析了硼颗粒在实现着火和未能实现着火两种典型情形下的颗粒相、气相组分参数以及颗粒外表面上Stefan流的变化规律,并对其成因展开了分析。研究表明,在实现着火和未能实现着火两种典型情形下,硼颗粒外表面的Stefan流都会经历先由周围空间流向颗粒表面,而后变为由颗粒表面流向周围空间的过程;考虑颗粒外表面处气相Stefan流作用后,硼颗粒的着火延迟时间减少,且压力越大,影响越大。

不均匀沉降的公路桥梁工程中软土地基施工技术研究

通常软土地基自身的含水量高,由此导致软土地基累计沉降幅度超过15mm,因此有必要对不均匀沉降的公路桥梁工程中软土地基施工技术研究。通过在表层黏土中添加固化剂、铺设砂垫层等措施,对软土地基表层进行排水。将固化浆液注入土砂垫层中,以加固砂垫层。通过软土地基本身弹性压缩量及桩端以下土体所产生的桩端沉降,计算软土地基沉降幅度。使用双轴水泥搅拌桩对软土地基注浆,完成不均匀沉降的公路桥梁工程中软土地基施工。测试结果表明,该不均匀沉降的公路桥梁工程中软土地基累计沉降幅度在8mm以内,证明该工程的软土地基施工效果良好。

含硼酒精单液滴燃烧特性试验

利用高速相机,采用实心针头、K型热电偶悬挂方式,开展了无水乙醇及酒精(无水乙醇与水体积比6:1)单液滴燃烧特性试验。在此基础上,通过向无水乙醇与酒精中添加纳米硼颗粒,进行了含硼无水乙醇和含硼酒精的单液滴燃烧特性试验。观察记录了液滴燃烧过程中出现的现象,测量了液滴燃烧过程中液滴内的温度变化。通过对比发现,由于水与无水乙醇之间的沸点差异使得酒精燃烧过程中会出现相分离现象,导致液滴出现微爆。通过改变液滴初始粒径,发现只有当液滴的初始粒径至少足够维持液滴燃烧2.5s,才会有微爆发生。

公务机机翼气动外形优化研究

随着世界经济贸易的发展,轻中型公务机愈发受到客户的青睐。为了进一步提升高速涡扇公务机的总体气动性能,采用基于全速势方程的流场快速求解方法,集成序列二次规划(SQP)优化算法和类函数/型函数变换(CST)自由变形(FFD)方法,对某轻中型高速涡扇公务机机翼进行多点优化设计研究,并对优化结果进行对比分析。结果表明:优化后公务机全机阻力系数明显减小,阻力发散特性得到了显著改善,优化方法有效引导了机翼气动外形有利变化。

城市高层房屋建设中的高支模施工管理探讨

现阶段,我国社会经济发展的非常快速,人们的生活水平得到了显著的提升,从农村向城市转移的人口越来越多,随着城市人口的逐渐升高,住房问题越发的紧张,住房作为一项民生问题,受到了社会的广泛关注。由此,高层房屋建筑逐渐被重视起来。在社会大环境的促进下,高层房屋建设的技术水平越发多样和先进,高支模施工技术就是较为常用的一种技术手段,对于高层房屋建筑的发展有非常积极的意义。基于此,本文主要探讨城市高层房屋建设中的高支模施工管理,希望可以提高城市高层房屋建筑的发展水平。

考虑Stefan影响的单颗粒硼着火过程研究

针对含硼推进剂固体火箭冲压发动机内单颗粒硼的着火过程展开了系统研究.考虑硼颗粒周围气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热传质过程,建立了考虑Stefan流作用的一维硼颗粒着火模型,研究了硼颗粒实现着火和未能实现着火两种典型情形下硼颗粒及周围气相的参数变化规律,对两种情形下Stefan流的变化规律及其成因展开了详细分析.研究表明,在硼颗粒实现着火的过程中,液态B2O3的蒸发及硼的氧化均能在硼颗粒的反应自加热作用下急剧加速,硼颗粒表面附近的氧气和气相B2O3分布变化剧烈;在未能实现着火的过程中,液态B2O3的蒸发和氧气消耗的质量流率相对较小,并逐渐趋于稳定,硼颗粒表面附近的氧气和气相B2O3分布相对变化很小.在两种典型情形下,硼颗粒外表面的Stefan流都会经历先由周围空间流向颗粒表面,而后变为由颗粒表面流向周围空间的过程.

煤油凝胶单液滴燃烧特性试验

利用二氧化碳激光器点火装置及高分辨率高速成像系统,开展了煤油凝胶单液滴在空气中的点火燃烧试验,观察了凝胶液滴在燃烧过程中的形态变化,为进行凝胶冲压发动机的总体设计提供依据。试验结果表明,煤油凝胶液滴的燃烧经历了煤油的蒸发燃烧、气泡产生、胶凝层形成、胶凝层破裂、微爆等物理化学过程,基本满足D2定律。分析了胶凝剂含量、硼含量对含硼煤油凝胶燃烧过程的影响。当硼含量一定时,随着胶凝剂含量的增加,含硼凝胶的稳定燃烧相对时间增加,但微爆过程更加剧烈;当胶凝剂含量一定时,随着硼含量的增加,含硼凝胶液滴的稳定燃烧相对时间缩短,微爆现象更加剧烈。

甲烷预冷器三维换热特性数值研究

采用三维数值仿真方法对轴向管束式甲烷预冷器的热交换性能进行了评估,获得了预冷器在不同冷却剂当量比和飞行工况下的流场分布,并在此基础上提出了冷却剂流量控制策略。计算结果表明:该型甲烷预冷器在3倍当量比冷却剂条件下最高能将来流空气冷却131 K,能将传统涡轮发动机工作速域拓展至马赫数为3.0以上;预冷器出口空气流场受管束排列方式影响无法实现完全均匀,总温畸变为13.3%;甲烷最高温升为395 K;冷却管内外壁面平均温差约为15 K,管内甲烷横截面内温差约为10 K;预冷器总压恢复系数为0.715~0.88,换热有效度为0.63~0.9,最大功质比为395 kW/kg。在发动机预冷需求和冷却剂消耗限制条件下规划了冷却剂流量控制策略,建议马赫数为2.5以下保持不高于1.5倍当量比冷却剂,马赫数为3.0以上保持3倍当量比冷却剂。