含水室燃气-蒸汽弹射动力装置汽化机理研究

为了研究含水室燃气-蒸汽弹射动力装置汽化机理,根据燃气与冷却水的相互作用机制,采用均质两相流模型和重整化群湍流模型及动态分层网格技术,建立了含水室燃气-蒸汽弹射动力装置数值模型。在与实验数据对比验证的基础上,研究了含水室的燃气-蒸汽弹射装置流场结构和燃气与冷却水的汽化机理。结果表明,冷却水的汽化区域主要存在于水室和弯管内燃气与冷却水的接触面上,未参与汽化的冷却水存在"附着"现象;受内聚力的影响,下游喷水孔外冷却水的附着区域逐渐扩大;水室和二级喷管内的冷却水的变化规律与燃气压力变化密切相关。研究结果可为燃气-蒸汽弹射动力装置汽化机理研究和结构设计提供理论依据。

舰船燃气和蒸汽动力装置的发展与展望

通过二个典型机型（WR-21，GT25000）及其他有关资料的介绍，论述了舰船燃气及蒸汽动力装置的现状与发展趋势。

燃气研究所推动2～2OMW小功率蒸汽回注式动力装置的开发工作

蒸汽回注技术在小功率范围内的应用出现了机遇。目前,有两个工程项目正在开发之中,一个是设计效率为42%的LM1600 STIG;另一个是机械技术公司的简化的Allison 501蒸汽回注方案。

蒸汽轮机、燃气轮机主推进动力装置船舶船员培训和发证

随着IMO国际海运温室气体减排初步战略出台,越来越多的船舶将采用更为经济和清洁的LNG作为燃料。针对以使用LNG燃料的蒸汽轮机或燃气轮机为主推进动力装置的船舶船员适任要求,分析当前我国此类船员在培训和发证当中存在的问题,并提出相关解决对策。

加汽式燃气轮机应用于舰船动力装置的前景分析

重点介绍了中冷加汽式燃气轮机和带再热燃烧室的加汽式燃气轮机的技术特点,对其应用于舰船动力装置的前景进行了展望,并提出了当前面临的主要技术问题。随着相关技术的不断发展与完善,其应用前景必将日渐明朗。

燃气-蒸汽式弹射动力系统喷水压差规律研究

本文对燃气-蒸汽式弹射动力系统喷水压差规律进行了研究,对比分析了不同二级导流管特征值对冷却器内通道及喷水区压力分布的影响,并进行了相关特征值结构的试验验证。研究结果表明,二级导流管特征值过大与过小都不利于弹射动力系统喷水压差的控制,采用推荐的特征值更加有利于喷水压差的稳定性,推荐的特征值范围为0.2~0.35。研究结果为燃气-蒸汽式弹射动力系统的结构设计提供理论依据。

结构参数对燃气-蒸汽弹射载荷和弹道影响

为了研究结构参数变化对载荷和弹道的影响,采用混合多相流模型、Re-Normalization Group(RNG)k-ε湍流模型对潜射导弹燃气-水蒸气弹射动力系统发射过程进行了计算分析,并针对2级喉径和喷水孔直径对载荷和弹道的影响作了对比研究.结果表明:燃气-蒸汽动力系统装置可以有效地建立喷水压差;若2级喉径过大,燃气多数从喷管流出,不能建立喷水压差;2级喉径过小,导弹发射稳定性差;另外,若喷水孔直径过大,发射初期冷却水流量较大,会延迟导弹发射时间;喷水孔直径过小,发射筒载荷不平稳,导弹发射稳定性差.研究结果可为燃气-蒸汽弹射动力装置设计提供参考.

汽化效应对燃气蒸汽式弹射气液两相流场的影响

为研究汽化效应对燃气蒸汽式弹射发射过程的影响,建立了某型集中注水式弹射装置的二维轴对称模型,利用耦合Mixture多相流模型与组分输运模型求解发射过程中的气液两相冻结流场,通过向守恒方程添加源项的方式引入液态水的汽化模型,利用Soave-Redlich-Kwong真实气体模型模拟水蒸汽的状态变化,得到了发射过程中液态水的流型及汽化过程,通过两种工况与试验结果的比较,验证了仿真结果的可靠性。结果表明,与不考虑汽化效应相比,考虑汽化效应使仿真流场的最大平均温度降低524 K,弹托底部最大平均温度降低223 K,考虑汽化效应得到的内弹道过程与试验结果更加一致,对该类问题的仿真与改进具有指导意义。

导弹燃气-蒸汽弹射发射技术概述

介绍了导弹燃气-蒸汽弹射的冷发射技术。这种弹射技术以燃气-蒸汽为动力源,相比燃气弹射可以有效地降低烧蚀;相比压缩气体弹射可以极大地缩小设备体积,提高可靠性。对此技术的总体思想及其它相关内容均作了较详细介绍。

喷水孔数量对燃气-蒸汽弹射内弹道的影响

以含水室的燃气-蒸汽弹射动力装置为研究对象,采用Mixture两相流模型、k-ε湍流模型和域动分层动网格技术,研究了不同喷水孔数量对燃气-蒸汽弹射内弹道的影响。研究表明:随着喷水孔数量的增加,燃气进入弯管和发射筒内阻力逐渐增大,弹射装置内冷却水消耗完的时间逐渐缩短,弹射过程中的最大压力峰值逐渐降低。同时,喷水孔的数量对0.1~0.4s时间内的发射筒内的温度影响较大,对0.55s以后发射筒内的温度影响较小。喷水孔数量的增加引起发射筒内混合气体动能的降低,导致导弹的出筒时间延长和导弹的出筒速度降低。研究结果为燃气-蒸汽弹射喷水方案设计提供了理论依据。

燃气蒸汽式弹射的改进模型与仿真

弹射是导弹发射技术中一种先进技术，其模型的研究对提高导弹发射能力有着重要意义。本文针对导弹燃气蒸汽式弹射发射过程提出了一个改进的数学模型。从模型整体上考虑，建立了改进的能量方程，同时对水室中燃气蒸汽生成模型作了初步探讨。改进模型在VC++6.0上作了计算仿真，算例结果与实际数据基本一致。

燃气-蒸汽弹射气液两相流场流动耦合特性研究

为研究燃气-蒸汽弹射中气液两相流场的流动耦合特性,基于Mixture模型和RNG k-ε湍流模型并结合自定义汽化凝结程序,建立了考虑汽化效应、组分输运和动网格影响的数值模型,并通过模拟发动机尾焰注水试验验证了模型的有效性。在此基础上对复杂波系的形成和气液流动耦合特性进行了分析,并研究了喷水孔直径对气液两相流场的影响。研究表明:因管道结构和水射流约束而产生的系列膨胀波与压缩波会在管道内相交反射形成波系,波系通过影响两相流的属性将内流场划分为不同的区域。在弯管内因离心力作用而形成的迪恩涡能增强湍流强度,提高水汽转换传质传热的效率,同时水射流对燃气流有较强的阻滞与挤压作用,两者会因能量的差异而在喷水管处相互挤压。喷水孔总面积相同时,直径越小,质量流率越小,水汽转换效率越高;直径越大,温度和压强的波动越大,导弹的运动越不平稳。研究结果可为燃气-蒸汽弹射的流场分析和结构设计提供参考。

燃气-蒸汽弹射喷水多相汽化计算及影响分析

为研究喷水孔大小数量对燃气-蒸汽弹射冷却水汽化的影响,建立连续注水式弹射装置1/7三维周期模型,采用Mixture多相流模型和汽化模型进行三维非定常数值研究,并通过与试验数据对比验证了数值方法的有效性。结果表明,孔总截面积相同条件下,随着孔数量的增加,冷却水蒸发汽化更迅速,使得进入弹射筒的燃气热量更低,压力更高,混合燃气做功能力更强。研究结果对燃气-蒸汽弹射喷水方案设计有参考价值。

喷水对燃气-蒸汽弹射内弹道影响数值研究

为研究喷水对燃气-蒸汽弹射动力装置流场和内弹道影响,基于Mixture多相流模型和汽化模型模拟燃气与水的汽化过程,采用动网格技术模拟导弹的运动过程.通过与相关实验对比,验证数值方法的可靠性.研究了喷水和不喷水两种工况下弹射流场和内弹道特性.结果表明:喷水使得燃气-蒸汽弹射动力装置内流场温度和压力降低,减小了导弹的最大加速度和出筒速度,延长了导弹的出筒时间.

船舶动力装置发展研究

作为船舶的"心脏",动力装置是船舶安全、稳定运行的关键所在。文章主要研究蒸汽轮机动力装置、柴油机动力装置、燃气轮机动力装置、电力推进装置以及氢燃料内燃机等几种船舶动力装置的发展现状,讨论了其优缺点,并指出了未来的发展方向。

未来LNG船动力装置展望

液化天然气运输船LNG装载的是-165℃的无压液态状甲烷乙烷混合物,尽管采取了双层容器结构,并有良好的热绝缘层保护,但在运输过程中,仍然避免不了有热量从外部通过传导进入液态状的甲烷、乙烷混合物,导致其蒸发成气态状的甲烷、乙烷混合物这个蒸发最一般在每天为0.1％～0.3％之间。

几种导弹弹射动力系统内弹道性能比较

介绍并比较了几种导弹弹射动力系统的特点,在一定假设的基础上对几种弹射动力系统进行了内弹道模型的设计、编制程序并针对某型导弹及内弹道指标进行计算,计算结果显示了在不同弹射动力下,发射筒内工质气体状态参数随时间变化的规律和导弹在发射筒内运动加速度、速度、位移随时间变化的规律.通过比较分析所得的内弹道性能曲线,得出燃气-蒸汽式弹射动力系统所需工质流量小,结构简单,压力及加速度变化平稳,温度适中,导弹速度及位移增加快,发射时间短,内弹道参数较理想,具有很大的优势和发展前景.为导弹弹射动力系统的设计和方案选择提供参考依据.

导弹的弹射与燃气发生器设计

弹射导弹具有许多优点，弹射技术已被国内外广泛采用；弹射的诸种动力型式中，以燃气式功效大、技术上比较成熟，在我国也有一定的继承性，宜优选。燃气弹射系统设计的关键是燃气发生器的设计，介绍了它的设计程序和方法。

蒸汽弹射内弹道数学模型

本文建立了蒸汽弹射动力装置弹射内弹道数学模型 ;证明能量方程中进入工作室的总能量应是贮箱中水蒸汽的焓 ;针对该动力装置涉及变质量气体做功和水蒸汽为实际气体等复杂问题 。