火箭尾焰电磁特性参数对电磁波衰减特性影响研究

在电磁波波动方程WKB法近似解基础上,应用电磁波能量衰减计算方程,分析了电磁波在火箭尾焰中的传播与受干扰过程,研究了等离子体频率、自由电子碰撞频率和自由电子密度等火箭尾焰电磁特性参数对电磁波能量衰减特性的影响。结果表明,电磁波频率和尾焰电磁特性共同影响电磁波的衰减。

固体火箭发动机尾流场数值模拟

建立了固体火箭发动机(SRM)点火后的尾流场数值模型,分析了高速燃气射流沿SRM轴向和径向的分布规律,并与红外实验图像进行了对比分析。结果表明:高速射流的速度、压强和温度在喷管出口的波动幅度较大;靠近喷管出口处的压强沿径向呈先降低后增加趋势,随着距喷管出口距离的增加,压强呈单调递减趋势;到达射流剪切层边界时,径向速度的衰减梯度增大,在离开喷管出口约2m附近的射流峰值压强较高。

火焰稳定器稳焰机理的非定常观点探讨

本文在低速风洞中 ,利用在线式互相关 PIV ( Particle Image Velocimetry)系统 ,对尾缘吹气式火焰稳定器及 V型火焰稳定器的近尾迹流动进行了测量 ,在瞬态场尾流结构分析的基础上 ,提出了稳焰机理的非定常观点 ,探讨了近尾迹流动结构中旋涡的交替生成和脱落在火焰稳定过程中起了重要的作用。

开缝V形火焰稳定器的冷态实验研究

提出了一种新型加力燃烧室稳定器———中心开缝的V形钝体 .在开式风洞中 ,对两种不同形状的新型V形稳定器在不同缝宽下的阻力特性和尾迹结构进行了实验研究 .对比分析表明 :流线型稳定器的阻力特性优于非流线型稳定器 。

开缝钝体火焰稳定器的冷态流场分析

利用RNGk ε湍流模型对开缝钝体火焰稳定器的流场进行了数值模拟 ,模拟结果与阻力实验值相符 .对尾迹结构的分析结果表明 :如果选择合适的缝宽比 (δ/D =18% ) ,开缝钝体可同时具有阻力低、火焰稳定性好的特点 ;而在缝宽比δ/D =10 %和δ/D =2 5 %两种情况下 ,由于主、次回流区和中缝流之间的干扰加剧 ,易形成尾迹振荡 ,增加总压损失 .

反舰导弹喷口及尾焰辐射温度测量方法研究

针对反舰导弹飞行过程中红外辐射特性测量的难题,提出了一种红外目标辐射特性测量和标定方法,可实现对发动机尾喷口和尾焰辐射温度分布的测量。依据靶场环境特性,论证了红外光学系统的作用距离。红外辐射特性测量系统可实现反舰导弹飞行过程发动机工作状态的监控和辐射温度分布测量。

基于LES开缝V形钝体性能研究

为了研究开缝宽度对中缝式V形钝体性能的影响,采用大涡模拟(LES)方法研究不同开缝宽度V形钝体尾流场.首先,模拟标准钝体流场,通过与文献数值模拟结果及实验结果比较,验证方法的正确性.然后,保持钝体张角为60°,阻塞比为0.33不变,分别研究缝宽比为0.1、0.2、0.3及0.4开缝钝体性能.大涡模拟得到的尾流场与文献观察到的实验现象一致.钝体回流区随缝宽比增加先增加后减小;阻力损失随缝宽比增加而减小,并均小于标准钝体.数值模拟表明,中缝流对流场的影响仅局限于钝体尾部一定区域内.过大的开缝宽度将使钝体性能极具恶化.综合比较,缝宽比为0.2时钝体回流区最大,比标准钝体增长24.3%,总压损失系数降低49.6%.

沙漠背景下导弹红外辐射特性分析

详细分析计算了沙漠环境中,能够对导弹红外辐射特性产生影响的太阳、云层、大气、沙漠地表以及沙尘等的辐射强度情况,重点研究了沙漠地表沙物质组成及沙尘环境对地表辐射强度的影响,并建立了导弹的蒙皮、尾喷口和尾焰的红外辐射强度计算模型,分析了在不同探测距离下,导弹在各红外波段的辐射强度随探测角度的变化情况,对计算结果进行分析并得出结论,尾焰是导弹最主要红外辐射源,且辐射主要集中在3~5?m波段,蒙皮辐射主要集中在8~12?m波段,随着探测距离的增加,到导弹的红外辐射特性衰减加剧。

基于粒子系统的火箭尾焰实时模拟

提高虚拟火箭飞行的真实性,火箭尾焰的实时模拟是关键;在对火箭尾焰的静动态特性进行分析的基础上,建立了火箭尾焰的粒子运动模型,实时模拟了火箭尾焰;在建模过程中采用了面片贴图作为粒子体素的方法以简化模型,并通过相应算法,将面片法向量与观察视线的夹角维持在恒定的范围内,保证了观察效果,提高了粒子体素利用率;应用该方法在火箭飞行仿真中模拟火箭尾焰,粒子量少,逼真度高,较好地解决了视景仿真过程中实时性和逼真度的矛盾,证明了方法的可用性。

钝体稳焰器尾涡控制研究

采用流场显示技术观察研究了尾流中加设隔板后钝体尾流的流动稳定特性;在V形钝体后加设隔板,作为火焰稳定装置,测量了其流阻特性,并进行了火焰稳定性能试验.试验研究和讨论了这种简单尾涡控制技术的各种效果.

固体火箭发动机尾焰温度场特性建模与分析

针对固体火箭发动机尾焰温度测试问题,提出采用建立物理模型来模拟尾焰温度场的解决方法。根据燃烧理论和流体力学,建立多物理场直接耦合的物理模型,通过数值模型来验证其可靠性,并对尾焰温度场燃烧过程进行了模拟,获得不同点火药量和不同压强的温度分布数据。结果表明:点燃剂量越多,单位时刻内放出的高温燃料就更多,高温区域的面积更大,使发动机系统能够快速进入最佳工作状态;压强提高后,温度场内燃气将其压强降低至环境压强需要经过更长的距离,尾焰后部轴线附近的高温区的位置会向后移动。

带凹腔支板的数值模拟

用大涡模拟的方法对带凹腔支板进行了数值模拟。采用Smagorinsky-Lily亚网格尺度模型,并用SIMPLE算法和中心差分格式求解离散方程。仿真结果表明:凹腔对支板尾流有一定的影响;在本文研究的凹腔深度范围内(5mm、11mm、15mm),随着凹腔深度的增加,尾流近壁面旋涡的最大涡量值先减小后增大,频率先增大后减小。

基于(N,T)休眠机制的云计算中心节能策略及优化

随着云应用种类的不断增多及数量的持续增长,云用户对响应性能的需求呈现出多样化趋势,同时云计算中心对其节能水平的要求越来越高。为了在保证云计算中心节能效果的前提下,提高云用户响应性能,面向云数据中心的虚拟机引入(N,T)休眠机制,提出一种虚拟机节能策略。结合唤醒阈值N及长度为T的休眠计时器,建立多重同步休假随机模型,刻画节能策略的随机行为。运用拟生灭过程及矩阵几何解方法进行理论分析,基于蒙特卡罗方法进行系统仿真,在不同云服务参数下定量分析休眠参数与唤醒阈值对云系统节能水平及云用户请求平均响应时间的影响。基于不同性能指标之间的折衷关系,建立系统成本函数,改进飞蛾扑火优化(MFO)算法,给出节能策略的联合优化方案。

钝体稳定火焰尾流特性的数值模拟研究

为了研究钝体火焰稳定器后方尾流的动力学特性,采用IDDES湍流模型与FGM燃烧模型相结合的方法,针对Volvo钝体稳定预混火焰试验构型的冷态与燃烧工况,进行了非定常数值模拟,对比了冷态与热态流场的差异,并分析了当量比对热态流场尾流特性的影响。将数值模拟结果与实验数据进行对比,吻合良好,说明采用的湍流与燃烧模型能够准确地描述流场特征。研究结果表明,在冷态工况的钝体尾流中,存在K⁃H与BVK两种流动不稳定性;在热态流场中,火焰锋面释热导致的气体膨胀与斜压效应削弱了钝体后方涡量的生成,对剪切层中涡结构的卷起过程起到了稳定作用;来流预混可燃气的当量比越高,尾流中BVK不稳定性受到的抑制作用就越强。