简介：研究定常态恒温，变温热源热机循环性能，导出内可逆卡诺热机和布雷顿热机的最佳率，效率关系和最大功率及相应效率界限，并对这两种热机循环的最优性能进行了比较，理论分析表明，定常态流恒温热源循环，只有当工质的热容率趋于无穷大时，布雷顿循环才能达到卡诺循环的性能。数值计算显示，当布雷顿循环的工质热容率为高，低温侧换热器的热导率总量的1．5倍时，布雷顿循环的功率已为卡诺循环功率的99％以上。定常态流变温热源环在相同的边界条件和热效率下，布雷顿循环的功率可以高于卡诺循环功率，极限情况下前者是后者的两倍，对于变温热源条件，布雷顿循环主要受益于其工质与热源间的较佳的匹配，所得结果对热机工作参数和工质的最优选择有一定指导意义。

简介：发展了三维线性插值算法用于CSD/CFD耦合计算数据交换,对某型液体火箭发动机部分进气涡轮进行了气/热/固多学科耦合数值仿真。结果表明,发展的三维线性插值程序对网格类型限制性小,计算简单,计算量小,插值结果能够满足耦合计算要求。仿真结果表明,某型火箭发动机涡轮由于其部分进气结构设计和叶轮高速旋转,设计工况下在涡轮转子入口处产生了较强的激波,激波与边界层干涉不仅使涡轮转子叶片的载荷分布出现了强烈的不均匀性,同时在叶轮的高速旋转下,该涡轮转子受到强烈的气动、热交变力冲击,其结构强度问题变得尤为突出。耦合计算分析认为设计工况下,该型涡轮结构设计,转子强度能够满足要求。

简介：介绍了一种涡扇加力燃烧室模型混合扩压器三维流场的测量方法，并对测量结果及其测量方法进行了讨论分析。研究结果表明：（1）采用带热电偶的全方位校准五孔探针，完全可以满足工程上定量测量三维流场的要求，具有较高的工程实用价值；（2）针对加力燃烧室混合扩压器的一些流动特点，建议五孔探针测压孔孔径不小于0.5mm，校准速度范围λ=0.1-0.4，角度范围α=-15°-+15°，β=-50°-+50°。

简介：存全尺寸压气机试验台上，用球形五孔压力探针测量了低压压气机转子后的二维流场。揭示了该型压气机转子后稳态流场的特点。并提出改进方向。

简介：详细介绍了用油流显示法在SB301超，跨声速平面叶栅风洞的试验研究。用油流显示法准确地显示了压气机叶片表面层流附面层分离泡的准确位置和气流在叶栅通道中产生气流旋涡的形状，以及在涡轮叶片表面上的激波位置。在叶栅试验中，用油流显示法并结合试验中的叶片表面M数的分布的测量，是观察叶片表面气流流动情况的的最经济和最直观的一种有效的测试方法，同时还简要介绍了墨水喷注法在叶栅试验中的运用。

简介：利用CFD软件CFX-TASCflow对具有试验数据的跨声速HTA涡轮导向器流场进行了计算,结果表明,计算的叶面等熵马赫数分布和出口气流角与试验值吻合良好;而计算的总压恢复系数与试验数据存在一定的差别.

简介：利用CFD数值模拟方法研究了GE-E3第一级高压涡轮的端区流场。针对间隙泄漏流流场损失,采用叶尖射流的主动控制方法,分析和比较了由此对端区流场及涡轮效率的影响。结果表明:在涡轮动叶叶尖采用合适的射流孔、射流流量或射流角度,可有效提高涡轮效率;涡轮端区流场对射流孔位置变化最为敏感,射流流量次之,而射流角度变化的作用有限;采用多孔射流方案时,涡轮效率最大可提高0.7%;采用叶尖射流主动控制的最终效果,取决于射流带来的正面作用与负面影响。

简介：针对高空模拟舱内逆向布置的推力室点火瞬时过程中舱内压力的变化规律进行了理论和数值仿真分析,推力室高速气流的动能是推力室短程点火过程中舱内压力大幅上升的主要原因.为保证推力室点火时舱内的真空度,需要在推力室出口配置导流装置将燃气导出真空舱.对单台和4台并联推力室进行点火试验,试验表明：采用燃气导流能够较好保持舱内真空度,是整机多推力室高空模拟试验的新思路.

简介：在国外,针对特定的航天器,开展了离子火箭发动机羽流对航天器影响的的专项研究,国内还未开展氙离子火箭发动机的羽流分析及其对卫星太阳帆板的污染专题研究,受实验条件所限,缺乏必要的实验数据,并且也未能建立完整的理论分析手段.为此,本文主要借助于国外离子火箭发动机羽流的地面模拟分析和在轨实验结果,对氙离子火箭发动机羽流的污染进行简单的定性分析,并根据国外的研究经验,提出今后在氙离子火箭发动机羽流研究中需要进一步开展的研究工作.

简介：受附面层和二次流的影响,涡轮导向器出口流场呈现三维特性,需使用五孔探针进行测量。本文参考相关资料,发展了一种适用范围较广的五孔探针数据处理方法,并编制了计算程序。经验证,该程序对马赫数计算的不确定度不大于1.5%,气流角计算的不确定度不大于0.5°,精度满足工程需要。将其用于某导向器出口流场测量,取得了较好的效果。

简介：对流函数法，流线曲率法和欧拉法的计算结果进行了比较分析，得出了六条适应性的结论。从方程体系，计算方法上进行比较，同时对某三级轴流压气机进行了校核，但到目前为止，仍没有足够的实验数据表明哪一种方法更好一些。因此建议在设计过程中应抓住问题的主要矛盾，灵活运用三种方法分析问题。

简介：受外廓尺寸限制的火箭发动机喷管设计以及能产生最大推力的喷管造型等问题,在过去的几十年里已引起了不少研究者的注意。最近发现,在喷管的出口流场的控制面上引入“不连续性”,可以减少喷管长度。本报告给出了喷管型面的计算和推力性能比较。这里提及的控制面包括两区域,内区包含超音速膨胀流,其速度和流动方向角是随半径增大而增大的。外区包含受喷管型面影响的流场,它呈现出随半径增大而流动方向角交小的特征。在内外区的接合处,引入流动方向上的不连续性和相应的速度等熵变化,通过等熵压缩波在此接合面处相交实现“跳跃”。在控制面的上游,流动保持等熵。在本报告中所示的计算方法表明,喷管长度的减少量,是与跳跃的大小和沿控制面的位置相关联的。可以想象,只需少量的推力性能损失就可实现喷管长度的大幅度减少。这种设计观点最有希望应用在空间发动机的设计中。

简介：为探寻一种良好的径向稳定器冷却方式,采用数值模拟的方法比较并分析了冲击冷却、冲击-发散冷却及其发散孔倾角和发散孔开孔数目对径向稳定器冷却和径向稳定器后方流场的影响。结果表明:在设计冷却气量下,冲击冷却基本能满足使用要求;冲击-发散冷却的冷却效果要比冲击冷却的好,但该冷却方式对径向稳定器后方流场的影响较大;可通过适当减小发散孔倾角和发散孔开孔数目可有效削弱冲击-发散冷却对径向稳定器后方流场的影响。

简介：基于压力隐式算子分裂（PISO）算法,通过求解Navier-Stokes方程,对燃烧室内一步反应和两步反应模型、无燃烧室三种情形下尾焰流场进行了数值仿真;采用结构和非结构网格并分别用TTM方法和Delaunay三角形方法来生成;利用高温气体高分辨率光谱参数数据库HITEMP对辐射传输方程进行求解,得到三种情形下尾焰中CO2和H2O的光谱辐射亮度分布.仿真结果表明：不同的燃烧模型影响尾焰流场及其辐射,无燃烧室时尾焰辐射较弱.

简介：利用位移机构移动四孔压力探针，对小展弦比涡轮转子出口不同试验状态下的流场进行了测量。试验前对四孔压力探针进行了标定，试验中利用同步锁相技术进行数据采集，采用等相位平均法进行数据处理，再通过插值算法对探针压力数据做进一步处理，准确得到了转子出口具有周期特性的马赫数、偏转角、俯仰角、总压、静压、速度等流场参数。测量结果清楚表明：泄漏流区域的速度低，对应的相对总压小，损失大；间隙大时，泄漏流显著，导致气流亏转，对应的静压高，膨胀程度小于主流。

简介：为了研究某膨胀循环氢氧发动机推力室冷却结构流场分布特性,进行了单根冷却通道和完整冷却通道结构的三维CFD分析。仿真计算过程中,以单根通道模型的仿真结果作为完整通道结构模型流场仿真分析的边界条件之一,并考虑了材料物性参数随温度或压力的变化。分析结果表明：1）仿真预测的温升、压降与热试验实测值吻合,该推力室冷却通道流量相对偏差范围为-4.8%~6.6%,由此造成喉部气壁温的环向偏差为33K;2）集合器管内流体的环向流动压差、法兰起分流或汇聚作用时拐弯效应形成的压力波动是造成冷却通道流量不均匀分布的主要原因,出口集合器内的压力分布对通道流量分布起主要作用;3）提高通道流量均匀性的措施可以从增大出口集合器管径或采用变管径设计、采用扩口型法兰并设置弧形导流片、集合器的进、出口法兰布置在同一环向位置等方面进行考虑。

简介：为研究液氢/液氧发动机燃烧尾焰射流流动特点,采用耦合了Realizablek-ε湍流模型、液氢/液氧单步化学反应的N-S方程,化学反应速率采用湍流脉动机制和Arrhenius机制控制,运用PISO算法对液氢/液氧火箭发动机在地面发射阶段的燃烧尾焰射流流场进行了一体化仿真计算,得到了液氢/液氧发动机燃烧尾焰射流近场激波系结构,并与理论分析结果进行对比,证明了算法的有效性和正确性。分析了燃烧尾焰压力场的动态形成过程,捕捉到尾焰半球形冲击波的发展过程,并认为冲击波为正激波且进行匀速传播。获得了尾焰流场各项参数的分布情况,为开展燃烧尾焰射流的辐射计算提供数据基础。

简介：本文介绍了应用多块程序法进行液体火箭发动机推力室多相流流场计算的有效性,描述了多块程序的特点以及此法在两台不同推力室中的应用。这两台推力室分别为:采用液膜冷却的400NAstrium发动机推力室和推力较大的再生冷却AstriumAestus发动机推力室。在400N发动机中,研究了在近壁区域连续网格加密对计算结果的影响以及重要性,在正文中对该研究结果作了描述和讨论;随后在AstriumAestus发动机中也应用了此方法。如果在近壁区域不作局部网格加密,则此区域网格纵横比将高得离谱,而网格的纵横比过高会减缓计算的收敛过程、降低计算结果的可靠性。恰当地应用局部网格加密方法,可以获得几乎不依赖于网格的计算结果。

简介：在推进剂燃烧的建模上,传统的热力计算方法一般基于总焓守恒求解定压绝热燃烧温度和平衡组分,不能考虑壁面传热;在燃气流动的建模上,通常采用的冻结流模型认为本地的组分及热物理性质与燃烧室瞬时一致,忽略了这些参数因来流气体与本网格滞留气体掺混带来的随时间的缓变效应。提出了一种新颖的可以考虑壁面传热的基于总能量守恒的化学平衡流计算方法,运用Fortran2008语言,采用面向对象编程方法建立了化学平衡流燃气发生器管道的模块化仿真模型,并将该模型应用到一个包含42个组件的涡轮试验台气路系统的建模与仿真中。与早期模型仿真结果及试验数据的对比发现,新模型的仿真结果有一定改进,更加接近试验数据。

简介：本文采用时间分裂显式格式求解Euler方程，获得了跨音速压回转叶片排中的三维流场解。研究了三维扭曲网格的生成，边界条件的处理以及保证稳定和提高流场分辨率的措施等问题。计算结果与实测三维流场的对比表明了本文方法的可靠性。对某型高负荷跨音速压气机第一级转子叶片排所作的流场分析计算，为判断该叶片排流场品质，分析叶片设计的合理性提供了依据，证明了本文方法的工程实用性。