预混燃烧边界层回火的数理模型及研究进展

回火是影响燃气轮机等动力设备正常运行的关键性问题,边界层回火作为引发回火的主要机理之一,对燃气轮机燃烧室等燃烧装置的设计与运行有着重要影响.自1945年Lewis等提出关于边界层回火的临界梯度模型以来,针对边界层回火,相继发展了Peclet数模型、Damköhler数模型和火焰角度理论等理论模型,但上述理论模型各有不足之处,直到目前,边界层回火的理论模型仍处于持续的发展与完善之中.该文回顾了边界层回火的提出及研究历史,以理论模型建立时间的先后为序,阐释了各理论模型的建立背景、针对性和不足之处,并综述了近年来边界层回火理论模型的发展现状和研究进展,特别是应用数值模拟和统计分析等新方法开展边界层回火研究所取得的进展,进而提出了当前及未来燃烧边界层回火的理论研究方向和突破点.

复杂燃料组件的CFD优化设计研究

对螺旋十字型燃料棒的复杂燃料组件开展全组件CFD模拟分析,保留燃料组件内复杂结构和微间隙特征,基于全域高精度网格划分结果,使用Realizable k-ε湍流模型开展数值模拟计算。基于CFD数值仿真数据,以组件结构参数为变量建立多参数优化方法,采用均匀设计方案、二阶响应面模型与遗传算法开展燃料组件系统的水力优化研究。优化结果指出分流量圆盘的中心部分直径D较小,导向头的长度H较大时优化效果更好;形成的6通流孔的优化方案组件压降减小8.61%,4通流孔的优化方案组件压降减小22.23%,并且4个通流孔的优化方案的速度均匀性更好。

微型燃气轮机环型燃烧室的设计研究

环型燃烧室虽然结构复杂,但具有燃烧效率高、结构紧凑等优点,更符合微型燃气轮机未来发展的要求。文中结合微型燃气轮机的研发,进行了 100kW 级微型燃气轮机环型燃烧室的初步设计工作,在设计中,采用了按燃烧完全度、总压恢复系数、原准机放大等三种方法进行基本几何尺寸的确定,并将三种设计尺寸相比较,取其最大设计尺寸进行燃烧室结构的初步设计;并在初步设计的基础上,通过数值计算及分析,探讨了燃烧室内燃烧流动和燃烧室出口温度分布的特点及其对进一步设计的影响;数值结果同设计数据的基本一致,表明文中设计基本满足了设计要求。

五官小流域综合治理措施及效益分析

通过野外调查和农户跟踪调查,研究了金沙江下游五官小流域综合治理措施,包括生物措施、工程措施、农耕措施及其它配套措施,并进行了生态效益、经济效益和社会效益分析。结果表明,林草覆盖率由25%提高到81%,增加了56%;年均土壤侵蚀量由2.67×104t减少到6.5×103t,减少了75.77%;粮食产量由3645kg/hm2增加至9330kg/hm2,提高了156%;人均粮食产量由282kg增加到416kg,提高了47.52%;农业总产值由41.48万元增加至439.74万元,提高了960.13%;人均纯收入由184元增加至1660元,提高了802.17%。最后总结了五官小流域综合治理的成功经验及其对金沙江下游地区小流域治理的借鉴意义。

固体推进剂装药裂纹内燃烧流动的实验研究

通过设计实验装置形成了一条预制裂纹 ,用高速运动分析仪及数据采集系统测试了火焰在裂纹内的传播及裂纹内的压强变化 ,研究了不同几何特性和增压下 ,固体推进剂裂纹的燃烧流动情况。实验表明 :裂纹内的火焰传播速度受裂纹几何条件和增压的共同影响 ,增压越大 ,裂纹越窄 ,火焰传播速度越大。裂纹尖端压强与裂纹入口压强比的最大值也受增压和几何条件的影响 ,增压越大 ,裂纹越窄 ,该压强比越大。

基于CT影像的肺动脉及其分支血流动力学数值研究

目的:定量研究肺动脉(PA)内的血流动力学环境,寻求其与肺动脉高压(PAH)发生、发展的关联。方法:结合临床测得的血流动力学参数和CT影像数据,对肺动脉及其分支进行三维重建,获得真实的肺动脉及其分支的三维立体几何结构;针对重建后的肺动脉及其分支的三维几何模型,主肺动脉入口条件采用Womersley脉动速度分布,进行了计算流体力学(CFD)数值模拟,求解了心动周期内肺动脉及其分支内的血流动力学参数,分析了心动周期内不同时期的流场、压力和壁面剪切应力的变化情况,及其对生理过程的影响。结果:仿真计算表明,正常成人在心脏收缩期,主肺动脉及左、右肺动脉分支压力均较舒张期高,收缩期右肺动脉压力明显高于左肺动脉,右叶间动脉压力较左侧高;主肺动脉及左、右肺动脉内的流速有显著性差异,右肺动脉远端流速远大于左肺动脉;在收缩期,右肺动脉分叉前近端血流形成高壁面剪切力场。结论:右肺动脉近端和右叶间动脉是承受压力较大,最早出现改变的阶段,对于早期肺动脉高压的诊断,应着眼于此段动脉的形态及功能改变。

基于相关双采样的接触式图像传感器的噪声抑制

介绍了接触式图像传感器CIS的简要原理和CIS中存在的噪声类型,阐述了用相关双采样来消除这些噪声的机理,分析了CIS要求的驱动信号CP、SP和采样保持信号SH1、SH2之间的时序关系,并用复杂可编程逻辑器件(CPLD)来产生这几个信号。分析了相关双采样电路的工作原理,在此基础上进行了实验。实验表明,用相关双采样抑制CIS中的噪声,能够得到较为满意的结果。

田径运动健身价值的开发

重新审视田径运动的发展过程,对公认的田径运动定义提出了质疑。对田径运动的健身价值进行了探讨,提出了田径运动项目的改革方法以及设计田径健身项目的原则,对田径健身项目进行了分类。

大气制动期间探测器的气动特性和轨道计算

以NASA火星全球勘测(MGS)号探测器作为大气制动计算模型,应用DSMC方法模拟了探测器在大气制动期间的稀薄气体动力学特性,分析了不同来流密度情况下探测器的流场特性、气动特性的变化情况以及气体动力学系数的变化关系.并提出了气动力-气动热-轨道一体化计算模型,利用DSMC模拟技术以及经典动力学理论对大气制动轨道变化进行了计算和分析.研究结果表明:行星大气密度、探测器俯仰角、偏航角的变化对探测器的气动特性有重要影响,计算结果与文献中的结果表现出很好的一致性;气动力-气动热-轨道一体化计算可以模拟大气制动过程,模拟所得到的大气制动轨迹反映出较好的制动效果.

燃气轮机环形燃烧室内燃烧流动的数值模拟

对一个复杂的GE-F101型工业燃气轮机环形燃烧室,采用Reynolds应力湍流模型(RSM)、EBU-Arrhenius湍流燃烧模型和六通量热辐射模型描述其燃烧流动,应用FLUENT软件进行了三维化学反应流场的数值模拟研究。研究结果表明:旋流和燃料进口射流对燃烧室流内温度和流场分布有着重要的影响;利用数值手段得到燃烧室出口的温度分布以判断其能否满足透平叶片进口温度的要求是可行的;燃烧室工作压强对出口的NO分布有着重要影响。在燃用气体燃料时,燃气轮机的NO排放主要来自于热NO,瞬时NO只占很小一部分。

级间分离的流场及热流分析研究

对多级火箭级间热分离过程中,一级、二级发动机的分离流场进行了计算,并分析了分离机构 柱形爆炸器表面的热流分布情况;应用分区非结构化网格,进行了二维可压缩湍流流场的数值模拟,在数值计算中应用了k ε湍流模型,并考虑壁面热辐射的辐射传热模型;研究了分离过程中,级间区域的流场特性以及同柱形爆炸器的传热情况,数值结果将有助于级间分离装置的热防护结构设计。

体育专业学生自我保护意识现状的调查分析

对体育专业学生自我保护意识的现状进行了调查。结果显示 :虽然学生具有了一定的自我保护意识 。

燃气轮机燃烧回火机理与数值模拟的研究进展

回火是指火焰向上游传播,从燃烧室进入到预混区的一种燃烧不稳定现象,它是燃烧中最基本和重要的现象之一,从根本上决定了燃烧装置的可靠性.回顾了回火研究的发展历程,详细概述了回火现象发生的5种机制:自动点火、燃烧不稳定性回火、中心流回火、边界层回火和燃烧诱发旋涡破碎引起的回火CIVB(combustion induced vortex breakdown),重点介绍了回火研究领域最近30年的主要工作和当前的研究现状,指出当前燃气轮机回火现象的研究主要集中以下3个方面:燃料组分对回火特性的影响,旋流对回火特性的影响,回火的数值模拟.在此基础上,提出了未来燃气轮机回火研究的重点和方向.

燃气轮机技术的发展与应用

结合国外燃气轮机的研发及应用情况 ,综述了先进燃气轮机及其联合循环的技术进展 ,探讨了燃气轮机在我国的应用前景 ,特别是在即将到来的西部大开发中的应用 。

一种高性能X射线CMOS图像传感器的研究

研制了一种采用电流镜积分读出电路和相关双采样电路的X射线CMOS图像传感器(NEW-X-IS),传感器像元由采用CMOS工艺的光电二极管实现,光电二极管产生的光电流通过电流镜放大后在像元外的电容上积分,经相关双采样电路抑制噪声后,由CMOS移位寄存器和多路开关电路输出视频信号。对采用2μm CMOS工艺研制的64位实验线阵进行参数测试,结果表明NEW-X-IS具有较小的非均匀性、较低的暗噪声、较大的单位面积响应度、较高的输出电压和较宽的动态范围。将其应用于一个实验系统中,得到了不同密度、不同尺寸材料的视频信号波形。

基于CPLD的X射线图像传感器驱动信号源的研究

介绍了X射线图像传感器要求的时序关系以及实现其逻辑与时序关系的驱动信号源电路框图。用MAX +plusII软件进行仿真验证 ,并用复杂可编程逻辑器件CPLD电路来实现。针对实际应用中机械装置产生的外部同步信号与X射线图像传感器驱动信号源要求的时钟信号不同步的问题 ,提出了用“数字单稳态电路”将X射线图像传感器的两相非互补时钟信号由连续信号变为断续信号的解决办法。实际应用表明这种办法是可行的。

气动力辅助变轨的数值模拟

采用了航天器在行星上层大气中进行高超声速飞行时的轨道动力学方程,针对航天器从地球静止轨道转移到一个共面圆形低地轨道的变轨过程,进行了气动力辅助变轨过程的模拟。在变轨过程中,航天器从地球静止轨道开始,经过8次大气路径,耗时43.7小时,到达圆形低地轨道,与霍曼转移进行对比,其所消耗的推进剂质量仅为霍曼转移的41%。研究结果表明:气动力辅助变轨技术能够在降低推进剂消耗的情况下实现航天器的轨道转移。

微型燃气轮机燃烧室性能的数值研究

针对Capstone公司的C30微型燃气轮机的燃烧室,采用κ-ε湍流模型、EBU Arrhenius湍流燃烧模型描述其燃烧流动,采用扩展Zeldovich机制描述NOx生成;应用分区结构化网格和SIMPLE算法求解控制方程,进行了三维燃烧流动的数值模拟研究,同时对燃烧室的整体性能进行了分析。通过数值计算及结果分析,着重研究了环型贫燃预混燃烧室的燃烧组织形式对燃烧室性能的影响,并探讨了流动控制板对燃烧室内燃烧流动和燃烧室出口NOx分布的影响。数值研究的主要目的是配合新型微型燃气轮机的研制,获得微型燃气轮机燃烧室的设计经验,为研制既有高燃烧效率和燃烧稳定性,又有低NOx排放特性的燃烧室奠定基础。

采用电流镜积分读出电路的X射线图像传感器

研制采用电流镜积分高性能读出电路的 X 射线图像传感器(CMI-X-IS),传感器像元由采用CMOS 工艺的光电二极管实现,利用电流镜将产生的光电流变成镜像并放大到积分电容中,经相关双采样电路抑制噪声后,由 CMOS 移位寄存器和多路开关电路输出视频信号。对 CMI-X-IS 要求的时序关系进行了分析。设计了 CMI-X-IS 的应用电路,并将其应用于一个实验系统中,得到了不同密度、不同尺寸材料的视频信号波形和清晰的目标物 X 射线图像。实验表明,CMI-X-IS具有较小的非均匀性(NU≤3.532%)、较低的暗噪声(Vn≤0.45mV)、较大的单位面积响应度(Ro=57.87×105V/Lx.S.cm2)、较高的输出电压(可达 5V)和较宽的动态范围(Dr ≥77dB),可以应用到 X 射线实时成像检测领域。

基于电流镜积分读出电路的X射线CMOS图像传感器研究

基于电流镜积分读出电路的X射线CMOS图像传感器 (CMI X IS)的原理 ,并对电流镜积分读出电路进行了计算机模拟。对CMI X IS的性能参数进行了测试 ,并对光电转换特性曲线进行了分析。设计了CMI X IS的应用电路 ,得到了不同密度、不同尺寸材料的视频信号波形。测试结果和实验表明 ,CMI X IS具有较低的暗噪声、较大的响应度、较高的输出电压和较宽的动态范围 ,可以应用于X射线实时成像检测领域。