卫星姿控发动机喷管羽流撞击效应试验

在高超声速低密度风洞中试验研究了卫星姿控发动机喷管羽流对平板模型的撞击效应,包括气动力和气动热效应。试验气体为加热的氮气。对两个卫星姿态控制发动机喷管的十种实验状态进行了测量。测出了平行于喷管轴线的平板模型上的压力分布和温度变化及处于喷管上方后流区的挡板的温度变化,给出了平板模型上的气动力和气动热分布规律,并判断是否形成后流区。测量结果表明,试验结果可靠,具有工程应用价值,能为姿控发动机在卫星上的布局提供参考。

轴流压气机尾流撞击效应机理的数值模拟

通过精确给定转子进口边界条件,以模拟上游静子尾迹对转子流场的影响,这样利用单排的计算结果模拟转/静干涉引起的非定常流动对流场气动参数的影响,因为相邻叶片排的叶片数不同,从而避免传统方法中常用的叶片数约化存在的难以正确模拟非定常激励频率的问题,对计算时间和计算能力的要求也可减少.针对一个低速转子的数值模拟结果显示,如果能合理地组织来流尾迹的扫过频率和尾迹亏损的幅度,对转子气动性能的改善是很显著的,从而为风扇/压气机中控制和利用非定常流动提供了一个可行的方向.

高空羽流撞击效应试验研究

试验研究了低密度环境下小发动机喷管高空羽流对平板模型的撞击效应。试验在高超声速低密度风洞中进行,试验气体选为氮气。对3个不同几何形状的小发动机喷管的共40个试验状态进行了测量,测出了平板模型上的表面压力分布,并对试验结果进行了初步分析。文章为研究数值模拟高空羽流撞击效应提供了试验证据。

二维亚声扩压叶栅尾流撞击效应的数值模拟

二维亚声压气机叶栅的数值模拟表明,合理地组织流场中非定常流动的相互作用能有效地控制无序的非定常流动。在定常边界条件下获得流场旋涡脱落的特征频率后,针对此特征频率,通过改变进口边界条件来模拟尾流撞击效应(wakeimpactingeffect,首字母缩写为WIT),证实了合理组织各个非定常扰动的相互作用可以提升叶栅的气动性能,并分析了非定常扰动之间相互作用从而导致气动性能变化的机理。

低速轴流压气机尾流撞击效应的数值模拟

利用二维数值模拟研究了低速轴流压气机上游尾迹对下游相邻叶排的非定常分离流场的影响。研究表明:满足一定通过频率和亏损幅值条件的尾迹能够有效抑制下游相邻叶排尾缘涡的生成,达到控制或是推迟附面层非定常分离的目的,从而使得流场时均性能大幅度的提高,损失系数降低了40 2%,功损比增加93%。为固有非定常潜能的利用提供了一类新途径。

尾流撞击效应的一些探讨

通过采用外部声激励的方式,在低速轴流压气机内研究非定常尾流撞击效应对压气机流场结构以及时均气动性能的影响。主要包括:低速轴流压气机实验台的流场调试;流场的稳态、动态测量;实验数据的处理和分析。实验结果表明:当发生尾流撞击耦合效应时,压气机内部流动的时空结构以及时均气动性能均得到较大提高。

卫星推力器布局方式对高空羽流撞击效应的影响研究

通过对高空羽流流场及其撞击效应进行一体化DSMC仿真,得到了三维羽流场中物理量的分布以及羽流撞击干扰物产生的撞击力、力矩、热流量和质量流量。通过改变推力器与干扰物的相对位置研究了推力器布局方式对羽流撞击效应的影响。

气-固相互作用模型对高空羽流撞击效应的影响研究

本文通过对DSMC方法关键技术进行研究,实现了存在干扰物条件下高空羽流三维流场的DSMC仿真,并对工程估算方法的计算精度和适用范围进行评价。通过选择不同的气体分子与壁面相互作用模型研究了壁面边界条件对羽流撞击效应的影响。

小行星进入与撞击效应评估模型敏感性研究

近地小行星对地球的撞击是人类生存和发展面临的潜在威胁之一.当前小行星进入与撞击效应评估模型输入参数不确定度大,给模型的使用带来困扰,也较大地影响了危害评估结果.本文分析了输入参数的取值范围,以范围中概率最大或文献的推荐值作为敏感性研究的基准值,利用所发展的小行星进入与撞击效应分析评估软件AICA,通过改变一个或多个输入参数,研究能量沉积、空爆高度、4 psi(1 psi=6.89 kPa)超压损伤半径和3级烧伤半径等模型输出参数对输入参数的敏感性.对于直径60∼300 m、进入速度12∼40 km/s的石质小行星,本文的计算分析指出:随着尺寸的增大、进入速度的减小、烧蚀系数的减小、初次解体强度的增大或者碎片云质量分数的增大,小行星的空爆高度总体上减小;小行星及碎片阻力系数、强度指数对空爆高度和地面损伤范围影响较小;超压损伤半径和热辐射损伤半径总体上随着小行星尺寸和进入速度的增大而增大;碎片云质量分数小于50%时,能量沉积及地面损伤半径评估结果会出现波动,较大的碎片云质量分数基准值(如80%)能够代表大多数进入情况;流明效率仅影响热辐射损伤范围;3级烧伤半径小于4 psi超压损伤半径.

尾流撞击效应在低速轴流压气机中应用实验研究的初探

通过改变尾流撞击效应扰流耦合器的叶片数目来改变尾流撞击效应的激励频率,从而研究其对压气机稳态性能的影响。通过12组方案的实验,当尾流撞击频率为2 000 H z和4 000 H z时,对压气机失速裕度的改善最为明显,相对增量分别达到19.5%和15.2%;当尾流撞击频率为1 000 H z时压气机性能有所恶化。并得到转子的分离流特征频率约为2 000 H z。也就是说,激励频率为特征频率及其倍频时流场可获得最好的气动性能,而激励频率为特征频率的1/2时流场的损失最大。此外,初步讨论了尾流撞击效应作用机理及激励频率与性能提高的关系,这就为轴流压气机中两种流态转化的工程应用,特别是多级轴流压气机设计中的级间匹配问题提供了一个新的思路与途径。

姿控发动机高空羽流撞击效应的DSMC方法研究

分析了姿控发动机高空羽流撞击效应的特点，应用ＤＳＭＣ方法数值求解了由于高空羽流撞击流场中的表面而产生的力及热效应，并与工程估算方法进行了比较。结果表明：ＤＳＭＣ方法能够精确描述羽流撞击表面所产生的力及热效应，工程估算方法的应用则具有较大的局限性。

0.5N模型发动机羽流撞击效应的DSMC模拟

使用自开发的Plume WorkStation(PWS)软件对推力0.5N的模型发动机羽流撞击效应进行了三维直接模拟蒙特卡罗法(DSMC)的模拟,得到了羽流场的压强、温度、马赫数等物理参数及羽流对挡板的撞击效应。结果表明,发动机羽流场压强在喷管出口处最高,随着气流向真空中扩散而降低;气流沿着发动机出口呈放射状流向挡板,喷流撞击到挡板上发生反射;由于核心气流对挡板的撞击,在发动机轴线与挡板的交点处压强较高,以该交点为圆心,板上的压强分布具有对称性,且沿径向逐渐减小。

撞击效应在语文教学中的运用

一、让课文撞击课文教学单篇课文时,利用撞击效应就是有意把同一册教材或不同册教材中的某一篇甚至几篇同该课文结合起来,就其中的一个或几个问题,让学生分析、比较、辨识,从而得出更深、更全面的认识。例如,我在教高一课文《石钟山记》时,就注意把该篇同本册教材的另一篇课文《游褒禅山记》结合在一起“撞击”。两篇课文,虽然同属于游记。

白垩纪以来地外星体撞击效应对植物演化影响的新思索

地外星体撞击引发的全球环境变化的巨大效应日益受到关注。植物作为敏感的环境指示,从植被组成和演替、类群分布和分化、形态和结构、细胞与分子生物学等不同层次上,对这种撞击引发的全球变化都应有所反映。从地学与生物学角度,协同研究撞击效应与植物演化的相互关系及相互作用的过程与规律,成为有关学科发展的前沿。

尾流撞击效应对轴流压气机下游叶排涡面的影响

针对某高负荷高压压气机末级,通过研究上游转子尾迹涡面周期性扫掠对下游静子涡面的影响,从涡面非定常作用的角度分析流场时空结构.结果表明,流场性能的改善与涡面时空结构相对应,尾迹涡面同分离涡面的相互作用可显著降低流动损失;与上游尾迹涡面发生耦合的是叶片尾缘旋涡交替脱落频率而非吸力面前缘分离涡不稳定频率.

月球极区附近典型的月面等离子体环境及地形的遮挡效应分析

由于特殊的环境条件,月球南极地区近年来逐渐成为月面着陆探测重点关注的区域。在未来开展月面南极地区探测时,探测器将受到月面复杂环境的影响。月球处于较复杂的空间等离子体环境,对南极地区月面探测器带电影响较大的环境主要包括太阳风环境、磁鞘环境和等离子体片环境等。计算在不同空间等离子体环境条件下,月球极区月面巡视器表面及附近的电位分布,并分析电位分布形成的原因。建立典型撞击坑的仿真模型,探索撞击坑附近不同带电粒子的分布以及尘埃颗粒的迁移特征。研究结果将加深对月球极区月面环境的认识,为月面探测活动中遇到的环境问题提供理论参考。

空间微小碎片撞击对太阳能电池性能影响

文章利用中国科学院空间科学与应用研究中心的等离子体驱动微小碎片加速器,进行了空间微小碎片累积撞击太阳能电池的模拟试验。之后,利用体式显微镜统计出太阳能电池表面的撞击坑,并测量了撞击前后太阳能电池的开路电压、短路电流、最大输出功率等参数的变化。试验结果与理论分析揭示了引起太阳能电池功率衰减的主要原因是碎片累积撞击导致的太阳能电池表面损伤。

液态金属电子墨水与印刷基底之间的撞击作用机理研究

液态金属印刷电子学是正在兴起的学科前沿,其利用室温液态金属代替传统电子墨水在基底上直接写出电子电路,具有独特的快捷、低成本优势。本文首次研究了制约此类电子印刷质量的一个关键问题,即液态金属墨水与印刷基底材料之间的撞击作用机理。通过实验评估了氧化效应对液态金属液滴对几类典型基底界面(打印纸、硅胶板和橡胶板)的碰撞特性的影响,对比研究了基底材料、液滴碰撞速度、液滴尺寸等的影响规律,并通过理论模型解释了液态金属与不同基底之间的粘附性差异机理。研究结果对于今后筛选理想的印刷材料及提升液态金属电子打印质量有重要意义。

室内空气污染的动态效应研究

目的:室内空气污染的动态效应。方法:对商场、宾馆、洗浴中心和居民住宅中甲醛、氨、颗粒物等室内空气污染物的采样、检测分析。结果:商场等天井式结构的建筑内,污染物浓度在天井部位大于四周(P<0.05),高层大于低层(相关性显著)。局部的通风不良使得污染物浓度累加,大大的超过国家标准。在中央空调系统管道中积尘的粉尘分散度高层远端大于低层近端,即远离主送风管道粒径有变小的趋势。结论:室内空气污染在不同的建筑几何结构中表现为相应的、动态的变化规律,污染物的天井效应、局部累加效应、颗粒物的撞击分散效应是对其一定规律的总结。

近地小行星撞遇地球灾害链效应

小行星撞遇地球是一种发生概率很低但危害巨大的自然灾害。本研究从灾害作用效应出发,将小行星撞遇地表灾害效应总结为光热辐射效应、近地表大气冲击波效应和撞击效应三大类,并从灾害发生的空间(局部和区域性)和时间(瞬时、中短期性和长期性)两个维度系统阐述了小行星撞遇地表灾害链效应特征,系统总结形成了一个较为完整的小行星撞遇地表灾害效应模式,为小行星撞遇地表灾害效应深入研究和小行星撞击灾害特种救援模式研发奠定基础。