形状变化对空腔噪声的抑制效果

针对空腔噪声问题,为进一步探究空腔形状变化对空腔噪声的抑制效果,采用大涡模拟与计算气动声学相结合的方法对典型空腔结构进行数值仿真研究。研究发现,随着空腔前壁倾斜角β的增大,空腔噪声主模态声压级整体呈下降趋势,但两者并非线性关系,并且空腔噪声总声压级也会随之降低。此外,当空腔前壁倾斜角β增大至一定值时,空腔噪声主模态频率会大幅向低频部分移动。空腔噪声主模态声压级和总声压级的降低以及主模态频率的大幅移动会有效改善空腔内的强噪声环境,避免空腔结构及腔内武器装备发生声疲劳破坏。

推进剂组分对固体燃料冲压发动机性能的影响

为研究不同组分推进剂对固体燃料冲压发动机(SFRJ)燃烧性能的影响,以添加了石蜡、炭黑以及炭纤维的聚乙烯(PE)为推进剂,采用连管点火实验装置对SFRJ进行了研究。用扫描电镜观测了燃烧后的燃面形貌。用三维扫描仪和数据重构方法获得了燃速三维分布。根据实验所获数据进一步计算得到不同工况下SFRJ工作性能参数。结果表明:加入5%的炭纤维会阻碍聚乙烯基推进剂燃烧表面的机械剥蚀,影响热解过程,使其无法自持燃烧。通过燃速三维分布发现了开尔文-亥姆霍兹不稳定现象。在聚乙烯基推进剂中添加炭黑和石蜡均能够提高燃速,石蜡影响更明显。石蜡质量分数为30%、50%以及纯石蜡的推进剂比聚乙烯分别提高了37.5%、51.4%和544%。最后拟合得到了聚乙烯基推进剂平均燃速与石蜡质量分数呈指数递增关系。

不起动流场对超声速/高超声速进气道自起动性能的影响

对7个典型速域的二维超声速/高超声速进气道加速自起动过程进行了准定常数值仿真,分析了真实临界不起动流场对进气道自起动性能的影响,研究发现:存在一种介于超声速和高超声速临界不起动模式之间的过渡临界不起动模式。当真实不起动流场处于超声速临界不起动模式时,自起动马赫数略大于无黏设计自起动马赫数;处于过渡临界不起动模式时自起动马赫数小于无黏设计自起动马赫数;而该研究中处于高超声速临界不起动模式的进气道,自起动马赫数明显大于无黏设计自起动马赫数。高超声速临界不起动模式下的喉道截面特征气流参数显著偏离无黏临界不起动流场,所以Kantrowitz理论以及基于该理论发展而来的系列方法不适用于预测高超声速进气道自起动性能。