爆轰波模拟中一个保正的有限体积WENO格式

对一维爆轰波的数值模拟设计了一种保正的有限体积WENO格式.以一维反应欧拉方程组作为描述爆轰波的控制方程，对方程组在空间离散上采用三阶WENO重构的有限体积法，时间离散上采用Strang分裂法和二阶龙格库塔法.从爆轰波的数值模拟中可以观察到，在压力快速变化的区域使用一般的WENO重构方法会使得压力出现负值.提出了一种简单且有效的策略，使得重构的压力具有保正性.通过数值算例验证了所提出的数值格式的稳定性和收敛性，以及对爆轰波结构变化捕捉的良好能力.     

旋转爆轰发动机中的燃料分层喷注方法（英文）

目的:通过优化燃料喷注,提高旋转爆轰发动机的推进稳定性和推进效率。创新点:提出了燃料分层喷注的新方法,降低了燃料提前燃烧比率和燃烧室平均温度,进而有效地提高了旋转爆轰波的稳定性和发动机的比冲。方法:以数值模拟为手段,应用基元反应建立化学非平衡流动的数学物理模型,开展发动机推进性能优化研究。结论:1.研究证实了燃料的提前燃烧现象是发动机推进性能的损失机制之一;2.提出的燃料分层喷注方法可以有效提高燃料以爆轰形式组织燃烧的比例,并提高发动机比冲。     

基于数值模拟的柴油-天然气RCCI发动机不同预喷时刻下燃烧与排放特性研究

随着计算机技术的不断发展,数值模拟方法变得更加成熟,并成为现今内燃机研究的主要手段。文章运用CONVERGE软件,采用数值模拟方法,对柴油-天然气双燃料反应活性控制压燃发动机燃烧与排放性能进行研究。根据研究机型参数,进行三维几何模型的构建,优化仿真模型并实施数值计算模拟,建立了满足实际要求的发动机燃烧模型。采用数值模拟方法,得出二次喷射下不同预喷时刻缸内主要参数变化曲线及相关云图,找出最有利的预喷时刻段,对研究其他因素对双燃料发动机燃烧与排放特性的影响具有重要的指导意义和参考价值。     

比较法视野中的隐私权保护

应用AVL-FIRE软件对某CNG发动机建立工作过程的计算模型,并对燃烧过程进行数值模拟,通过改变模型中的过量空气系数和点火提前角等工作参数对该机性能的影响进行分析,从而为发动机的参数优化匹配提供方向性指导。     

超声速燃烧室内凹腔点火过程的数值研究（英文）

目的:超燃冲压发动机的点火过程是超声速燃烧领域的重要课题之一。目前,针对超燃冲压发动机燃烧室点火过程的研究以实验研究为主,数值研究则相对较少。本文旨在基于大涡模拟研究点火位置对点火过程的影响,并在此基础上分析导致点火失败的原因。创新点:1.基于大涡模拟,研究点火位置对点火过程建立的影响;2.发现了流动耗散和直接吹熄两种熄火模式。方法:1.基于CHEMKIN,选择合适的化学反应机理;2.在简化化学反应机理的基础上,利用大涡模拟研究不同点火位置对点火过程的影响;3.分析数值仿真数据,寻找能成功实现点火的点火位置,并探讨导致点火失败的因素。结论:1.在凹腔后缘处点火可以成功实现发动机点火;2.发现了两种点火失败的模式,即流动耗散模式和直接吹熄模式;3.流动耗散模式主要发生在凹腔前缘和凹腔中部,而直接吹熄模式主要发生在剪切层中。     

可实现多种形式燃烧的试验系统开发

针对发动机燃烧过程开发设计的专门试验装置,装置主要由燃烧器部分、混合气配给系、燃料/空气预混合系、喷油系、点火系、控制系统和数据采集分析等系统组成,不仅具备良好的燃烧边界条件可控性,而且可实现对多种燃料、多种点火方式的燃烧进行试验研究.在相应仪器设备配套情况下,可对动态信号、光谱信号及相关稳态参数信号进行采集分析,可完全模拟发动机的燃烧工作过程.     

炸药反应率的理论分析和数值计算

依据爆轰建立过程的唯一迹线原理,结合三个守恒方程及状态方程.推导了炸药在冲击栽荷下起爆的一系列关系式及计算公式,编制了计算炸药起爆率的程序.计算分析中,采用了JWL状态方程描述未反应炸药及其爆轰产物,应用梯度迭代法求解了非线性方程组,获得了合理的炸药起爆率数据.研究表明,唯一迹线原理是描述炸药爆轰建立过程的一种有效方法.     

定容燃烧模拟装置的研制

发动机工作过程的研究不仅是车辆的研究重点方向之一,而且也是热能动力机械行业的研究重点之一.定容燃烧模拟器可以实现对发动机的定容加热燃烧过程的研究.文章就所研究的定容燃烧模拟装置的结构组成、功能和工作原理进行了论述,该结构主要由气源、定容燃烧弹体、燃料/空气混合器、混合气配给系、点火系、控制系统和数据采集等系统组成.可以实现对定容燃烧过程边界条件精确控制,剔除点燃式发动机定容加热过程中众多杂乱影响因素,从而清晰地反映出燃烧过程及其影响因素的作用.     

先锋氢引燃煤油的超燃燃烧室火焰稳定性研究（英文）

目的:1.在模拟飞行马赫数4.0条件下,通过直连实验研究先锋氢当量比对煤油燃料冲压发动机点火及稳焰的影响;2.通过多种非接触光学测量手段研究超燃冲压发动机内燃烧流场的结构变化和火焰建立等动态过程。创新点:1.通过直连实验发现,适量提高先锋氢当量比有利于发动机点火,且先锋氢的存在是发动机稳燃的前提;2.得到了超燃发动机点火及燃烧不稳定特征的流场。方法:1.通过直连实验,得到监测点压力动态变化数据并对其进行分析(图4和5);2.通过光学测量手段,观测流场及火焰动态变化过程(图6～12)。结论:1.当先锋氢当量比为0.080时,煤油燃料超燃冲压发动机成功点火;当先锋氢当量比为0.040时,点火失败;当先锋氢关闭后,超燃冲压发动机熄火。2.煤油火焰主要集中于凹槽后缘斜坡且结构是非对称的;燃烧是不稳定的且伴随着反复的前后移动。     

不同几何形状弹丸对撞击起爆阈值速度的影响

通过对不同形状的钢制弹丸撞击带盖板炸药起爆过程的数值模拟,获得了弹丸冲击起爆阈值速度随弹丸几何形状的变化结果,有代表性地反映了弹丸几何形状的影响。分析中采用了JWL状态方程描述炸药爆轰产物的等熵膨胀,采用了Taver和Lee提出的点火-燃烧-快反应三项形式的反应率经验公式模拟炸药的反应过程。研究结果对含能装置的设计及安全防护具有重要意义。