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题名自由活塞压缩管ALE方法数值模拟
被引量:4
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作者
李海燕
李志辉
吕治国
罗万清
常雨
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机构
中国空气动力研究与发展中心超高速所
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第2期348-352,共5页
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基金
"973"计划资助项目(2014CB744100)
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文摘
当前国际上实现高焓气体流动的实验手段之一是自由活塞驱动类脉冲设备,包括自由活塞激波风洞和自由活塞膨胀管.采用自由活塞压缩管作为激波风洞和膨胀管的驱动段时,其驱动能力在很大程度上决定了该类设备的性能.本文采用计算流体力学中任意拉格朗日-欧拉方法 (arbitrary Lagrangian Eulerian)数值模拟了压缩管内部的自由活塞运动和气体流动特征.采用移动网格技术来适应活塞运动边界,耦合求解网格运动和气体流动过程,并通过双时间步长方法进行流体运动的时间积分.为了满足几何守恒律(geometric conservation law),对移动网格的法向矢量和表面面积计算进行了修正.不同时刻的活塞位置试验测量结果及欧拉方法预测结果,以及基于简单波理论获得的运动活塞底部气体压力、活塞速度与活塞位置都与当前的ALE方法十分一致.该工作为下一步数值模拟自由活塞激波风洞和自由活塞膨胀管中包括压缩管、激波管和喷管等不同部位的耦合流动提供了基础.
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关键词
计算流体力学
自由活塞压缩管
ALE方法
移动网格
双时间步长
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Keywords
computational fluid dynamics
free piston compression tube
arbitrary Lagrangian Eulerian approach
dynamic mesh
dual time-step approach
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V211.751
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名线性(自由活塞)压缩机在冰箱上的应用
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作者
马一太
梁兆惠
卢苇
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机构
天津大学热能研究所
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出处
《制冷与空调》
2004年第3期9-11,15,共4页
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文摘
在提高传统压缩机COP的基础上 ,许多公司提出使用线性压缩机 ,通过线性电动机以电磁共振方式驱动 ,而不由旋转电动机通过机械连接方式驱动压缩机。这种压缩机的特点是结构简单 ,没有曲柄连杆机构 ,因而摩擦可大大减少 ,噪音也能大大降低 ;可以少用润滑油或不用润滑油 ,故能与多种类型的制冷剂相匹配 ;在整个可变容量范围内效率都非常高。
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关键词
线性压缩机
电磁共振
电冰箱
自由活塞压缩机
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Keywords
linear compressor electromagnetic resonance refrigerator
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分类号
TB652
[一般工业技术—制冷工程]
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题名自由活塞激波风洞压缩管非等熵流动分析
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作者
易翔宇
陈星
毕志献
陈农
纪锋
谌君谋
姚大鹏
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机构
中国航天空气动力技术研究院
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出处
《气体物理》
2021年第4期48-56,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2019YFA0405200,2019YFA0405300)
装发预研基金(61402060502)
国家自然科学基金(11972332)。
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文摘
在自由活塞驱动的高超声速地面试验设备中,自由活塞压缩器的运行状态对于试验气流状态参数、试验时间及设备安全性起到决定性的作用.研究基于FD-21自由活塞激波风洞结构参数,针对典型的活塞压缩器运行状态展开数值模拟和等熵理论预测,分析压缩管中的波系结构和非等熵效应引起的流动参数变化.进一步地,将压缩管中的总熵变来源分解为激波和黏性两部分;改变驱动压力、活塞质量、压缩管初始压力和压缩管长度进行数值模拟,分析熵变变化规律,并进行参数影响的归一化分析,结果表明归一化后的熵变仅与压缩比有关;最后,对等熵理论进行修正,修正后的压缩管压力与实验和数值结果更为吻合.
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关键词
自由活塞激波风洞
自由活塞压缩器
激波
传热
熵变
非等熵流动
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Keywords
free piston shock tunnel
piston compressor
shock wave
heat transfer
entropy change
non-isentropic flow
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分类号
O354.5
[理学—流体力学]
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