超临界二氧化碳压缩机非平衡冷凝研究进展

压缩机是超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环系统的核心设备,其工作在S-CO_(2)的近临界区域,因此S-CO_(2)工质在压缩机内流动时易发生非平衡冷凝,影响系统性能与可靠性。压缩机内部的S-CO_(2)非平衡冷凝实验观测难度大,数值模拟复杂,相关S-CO_(2)压缩机设计经验也较为缺乏。本文结合近年研究成果,从研究方法、数学模型和实验研究等角度总结了目前S-CO_(2)非平衡冷凝的研究进展,指出了需进一步开展的研究方向,如改变喷管几何结构参数,从而改变成核区体积,以改变流体在亚稳态区的滞留时间;改进气体状态方程进而提高亚稳态区域热物性精度,从而准确进行数值模拟;在设计S-CO_(2)压缩机时,利用实验测得的Wilson线设定压缩机进口条件,构建新的安全边界等。

CFD数值模拟在工程热力学实验教学中的应用与探索

以先进数值模拟技术CFD为基础,对比现场试验结果和CFD数值模拟结果,验证试验操作的准确性。借助CFD中的压力云图和速度云图,得到相关物理量的详细分布情况,加深了学生对专业知识的理解,增强了专业学生实践动手能力。

气动推力矢量无舵面飞翼的飞行实验

为实现对无舵面飞翼姿态的控制,针对基本型旁路式双喉道气动推力矢量喷管提出了"单发倒Ⅴ双喷管"布局。随后对该布局的喷管进行测力实验,并且最终将其安装在飞行器上进行了成功试飞,并对采集到的飞行数据进行了分析。结果表明:喷管矢量角随喷管阀门开度基本呈线性变化,且无滞回性;安装该布局喷管的飞行器可以不通过舵面控制,仅仅依靠旁路式双喉道气动推力矢量喷管即可有效地控制飞行器姿态;对于所研究的飞行器,在滚转机动性方面,矢量控制与舵面控制效果相近,而对于俯仰机动性,矢量控制效果较弱;后续如果使用该布局喷管控制飞行器姿态时,应当增大两个喷管之间的夹角,将更适用于飞翼布局飞行器的操纵。