一维激波结构的数值分析

建立了一维激波结构模型,对Burnett方程进行简化得到STNM方程,通过在均匀网格上采用二阶空间差分对无量纲化后的STNM方程进行数值计算,得到了激波内部参数变化剖面。以氩气为研究对象对一维激波结构进行数值分析计算。结果表明随着马赫数增大,omage数对于激波结构的影响增大,在相同omage数条件下,马赫数变化对激波内部参数变化的影响显著。     

某船用汽轮机复速级流场特性分析

运用ANSYS CFX软件对某型船用汽轮机复速级进行数值模拟,模拟结果表明：在承担极大焓降的复速级内,钻绞式喷嘴出口的超音速汽流在第一列动叶的前缘背弧区域产生激波,波后汽流温度、压力升高,在背弧前缘区域形成局部附面层卷吸,波后汽流在动叶后部形成的缩放流道内继续加速,在背弧局部区域出现附面层分离,汽流继而在转向导叶内加速,在前缘区域形成普朗特迈耶波,波后的亚音速汽流在中部区域形成较大的涡流分离,分离涡并未向后部扩展而是继续加速;在第二列动叶内加速,前缘继续形成普朗特迈耶波,波后在背弧中部区域出现壁面分离,并在后半区域主流区逐步扩展沿伸,直至叶片尾缘区域,进一步增大了整级的能量损失,严重影响了该级的汽动性能。     

基于车辆身份感知数据的路段轨迹 重构方法研究

车辆轨迹蕴含着大量丰富的交通流时空信息,对于全面解构城市交通路网运行具有至关重要的意义.传统车辆轨迹重构模型大多基于定点线圈检测数据或者浮动车轨迹数据作为输入数据,并且普遍未考虑过饱和交通状态.本文提出了一种基于车辆身份感知数据的车辆路段轨迹重构方法,通过构建一种绿灯相位回溯框架,基于交通流激波理论分段重构车辆行程轨迹,每次回溯过程包含两个主要步骤,即估计车辆状态和分状态重构车辆行程轨迹;然后在Paramics 微观交通仿真平台上对本方法模型的准确性进行了验证.结果表明,该方法在各种饱和状态下均能达到令人满意的应用效果.     

基于车辆身份感知数据的路段轨迹重构方法研究

车辆轨迹蕴含着大量丰富的交通流时空信息,对于全面解构城市交通路网运行具有至关重要的意义.传统车辆轨迹重构模型大多基于定点线圈检测数据或者浮动车轨迹数据作为输入数据,并且普遍未考虑过饱和交通状态.本文提出了一种基于车辆身份感知数据的车辆路段轨迹重构方法,通过构建一种绿灯相位回溯框架,基于交通流激波理论分段重构车辆行程轨迹,每次回溯过程包含两个主要步骤,即估计车辆状态和分状态重构车辆行程轨迹;然后在Paramics 微观交通仿真平台上对本方法模型的准确性进行了验证.结果表明,该方法在各种饱和状态下均能达到令人满意的应用效果.     

一体化弹丸弹体和弹托分离特性研究

一体化弹丸主要由电枢、弹体和弹托组成,弹托在轨道炮内起着支撑并保护弹体的作用。一体化弹丸出膛后,弹体与弹托分离。为研究一体化弹丸出膛后弹体、弹托瞬态分离的行为状态,本文建立了一体化弹丸二维分离模型,基于Navier-Stokes控制方程和6DOF外弹道控制方程以及标准型k-ε湍流模型,采动网格技术(光顺法和局部重构法),对一体化弹丸出膛后弹体、弹托的动态分离过程进行数值仿真,得到不同时刻下分离状态的流场及相关的运动参数。分析弹托和弹体在分离过程中的弹道特性,为后续研究提供了设计依据。     

生物柴油抑制多环芳香烃生成的机理分析

建立了生物柴油PAHs生成的详细化学反应动力学机理,利用Chemkin-Pro软件中的反射激波管模型,模拟了生物柴油对混合燃料燃烧时多环芳烃PAHs ,气相前驱物C2 H2,C3 H3,自由基O ,OH以及低温CO ,CO2生成的影响。模拟结果表明：随着生物柴油体积分数的增加,O ,O H自由基峰值浓度增大,更多的C2 H2,C3 H3被氧化形成稳定的CO2;另外,生物柴油甲酯基中非羰基的氧使更多的碳原子在低温阶段通过OCHO以及CH3 OCO分解转化为CO2,导致C2 H2,C3 H3生成量减小,抑制了PAHs的生成。     

泡状流中空化与激波相互作用的数值模拟

文章针对定常可压缩泡状流中回转体的空化绕流进行了数值模拟,在给定来流速度和环境压力的条件下,对不同含气率下的空化与激波的相互作用进行了研究。首先,对含气率为0的情形进行计算并同试验数据进行对比,证明所采用的计算模型是可信的。其次,改变流场含气率从0至0.5进行计算,结果表明,随着含气率的增大,流场的可压缩性随之增强,体现为数值模拟得到了回转体绕流流场的3种波系,包括回转体头部处的脱体激波、分离面处的膨胀波和空泡尾端的斜激波。而空化与激波的相互作用则体现为:头激波削弱了空化效应,使得空化区域减小;由于空泡外形的影响,使得空泡尾端出现了斜激波;含气率超过一定值,空泡已经无法闭合在物面上,而是闭合在空泡尾端的激波面上,体现为空泡尾端壁面逆压梯度趋于平缓。计算结果揭示了泡状流中空化与激波相互作用的新的物理现象。     

高速欠膨胀射流结构及推力特征研究

为了研究水下发动机不同工作状态射流结构变化及原因,利用轴对称及VOF模型对水下发动机射流进行仿真,研究发现高马赫数、欠膨胀状态下射流发生"准回击"现象;与具有四个典型过程的过膨胀状态下的射流结构相对比,发现高度欠膨胀下,射流的激波结构阻断了断裂与回击使得回流无法到达壁面完成回击;发动机推力因"准回击"现象骤变,因在激波及膨胀气体共同作用下回击力度受限无法到达壁面而被来流气体带往下游;对长时间射流流场结构研究发现,高度欠膨胀下的射流边界为成一定角度的倾斜直线。     

高速公路作业区交通流的运动学波分析

首先回顾了运动学波理论的研究进展,根据高速公路作业区汇合交通流特性,利用运动学波理论建立了高速公路作业区交通流模型。进而对高速公路作业区的交通波动做了理论上的分析,根据瓶颈处上下游的交通需求和供给的不同关系归纳了4种不同情形,以一种最为复杂的情形为例从理论上分析了作业区内激波的动态变化过程,绘出了交通流基本图和车辆轨迹图中的各种激波的示意图。最后以实际算例的形式详细计算了理论分析的结果,并针对结果对高速公路作业区的交通控制策略提出了建议,为高速公路作业区的交通控制奠定了理论基础。