羽流
- 樽海鞘群行為啟發(fā)的多機器人自主羽流尋源方法
的污染源。目前，羽流尋源的方法通常有兩種類型：一種是利用固定傳感器網(wǎng)絡進行羽流源位置的確定；另一種是利用移動機器人來搜索定位羽流源?；诠潭▊鞲衅骶W(wǎng)絡的方法主要由優(yōu)化算法[2]或概率分布采樣方法[3-4]預測羽流源位置。該方法通過傳感器網(wǎng)絡收集擴散在空氣中的羽流濃度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對羽流源位置的估計，但該方法依賴于氣流傳輸和擴散模型，當模型不精確時會導致較大的預測誤差。與基于固定傳感器網(wǎng)絡的方法不同，配備有傳感器的移動機器人采用主動嗅覺方法，利用獲取氣流和羽流濃
現(xiàn)代電子技術 2023年22期2023-11-19
- 降低發(fā)動機羽流對飛行器干擾的研究
毛狀的膨脹區(qū)稱為羽流，發(fā)動機羽流撞擊在飛行器表面產(chǎn)生的壓力和粘性效應，改變了飛行器的在軌速度和姿態(tài)，因此，需要在設計階段定量研究羽流效應以消除其負面影響。本文介紹一種消除發(fā)動機羽流影響的羽流力-推力對沖方法。1 跨流域耦合仿真方法氣體流動分為連續(xù)流、過渡流和自由分子流三大領域。發(fā)動機在真空段工作，發(fā)動機噴管內(nèi)部為連續(xù)流區(qū)，出口為過渡流區(qū)，遠場則為自由分子流區(qū)。發(fā)動機羽流仿真是跨流域耦合計算，噴管內(nèi)部采用N-S 方程（Navier-Stokes 方程）求解連
導彈與航天運載技術 2023年4期2023-11-06
- 高層建筑窗口羽流火焰對防火隔離帶影響的數(shù)值模擬研究
外部火蔓延大多由羽流火焰引起，而室內(nèi)火災沖破外窗口形成的窗口羽流火焰，對高層建筑外部火蔓延影響尤為突出。為揭示不同外窗口形式下防火隔離帶的設置需求，本文以北京順義新國展項目西地塊土建及水電安裝工程為例，采用火災動態(tài)仿真模擬軟件PyroSim 對窗口羽流火焰及其融合進行數(shù)值模擬研究，分析窗口羽流火焰的溫度分布情況，探究窗口羽流火焰對防火隔離帶的影響，以期為同類高層建筑外部火蔓延的防控提供參考。1 工程概況北京順義新國展項目西地塊土建及水電安裝工程位于北京市順
中國建筑裝飾裝修 2023年19期2023-11-02
- 失效航天器等離子羽流消旋建模與最優(yōu)制導研究
渦流消旋、等離子羽流消旋、氣體羽流消旋等,是通過電磁場、羽流等介質(zhì)間接產(chǎn)生消旋力矩,能夠有效避免服務航天器與失效衛(wèi)星之間的碰撞,在消旋過程中還可通過參數(shù)調(diào)節(jié)實現(xiàn)柔順消旋.為克服傳統(tǒng)分子羽流消旋燃料消耗大、粒子作用范圍分散的難題,本文提出了一種利用霍爾效應推進器產(chǎn)生的等離子羽流進行消旋的方法.充分發(fā)揮霍爾推進器比沖高、高效率、快啟動[10]與羽流作用范圍集中的優(yōu)勢,實現(xiàn)低燃料消耗的安全靈活消旋.在等離子羽流建模方面,VANGILDER等[11]將細胞粒子法和
空間控制技術與應用 2023年3期2023-07-12
- 一種基于藍紫光的固體火箭發(fā)動機羽流煙霧特征信號在線測量方法①
065)0 引言羽流煙霧是固體火箭發(fā)動機重要的特征信號之一,會使得導彈等武器系統(tǒng)能見度增加,飛行軌跡暴露,影響制導與通信,降低武器系統(tǒng)的生存能力。隨著武器系統(tǒng)需求的日益發(fā)展,在保證固體推進劑能量特性的同時,固體火箭發(fā)動機的研制越來越關注羽流煙霧等特征信號的降低。固體火箭發(fā)動機羽流煙霧主要分為一次煙和二次煙[1]。其中,一次煙是由發(fā)動機噴管排出的燃氣和固體或液體凝相粒子所組成的混合物,主要來源于固體推進劑配方中的金屬顆粒、催化劑等組分的燃燒,以及包覆層、絕熱
固體火箭技術 2023年3期2023-07-08
- 實驗室核心區(qū)域火災最佳通風口選擇仿真
過發(fā)生火災時產(chǎn)生羽流運動[2],探究在內(nèi)外因素影響下,羽流中的卷吸速率[3]和煙氣傾角,煙氣所運動的方向。通口風選擇位置為頂部和側(cè)壁,進行分析后,得出頂部通口風位置最佳,保障通風量,讓可燃試劑不能達到燃燒爆炸極點。2 火災羽流運動分析當實驗室發(fā)生火災時,會產(chǎn)生相對應羽流運動,假設羽流不受環(huán)境氣流和實驗室墻壁影響,軸對稱羽流可以看作是一個倒錐,火勢不斷加大,導致羽流上升,從而持續(xù)卷吸膨脹,羽流斷面越高,橫截面越大。如果在相同斷面高度的溫度和垂直速度分量不變情
計算機仿真 2023年5期2023-07-03
- 電推進羽流診斷系統(tǒng)探針組件研制及應用驗證
技術難題。電推進羽流診斷是利用朗繆爾探針（Langmuir Probe，LP）、法拉第探針（Faraday Probe，F(xiàn)P）和阻滯勢分析儀（Retarding Potential Analyzer，RPA）分別對羽流等離子體參數(shù)（電子溫度kTe、電子密度ne和等離子體電位Vs）、離子電流密度Ji和單位電荷離子能量（Ion Energy-per-charge，Ei/q）進行診斷，診斷結果用于電推進對航天器帶電影響評估、束流發(fā)散角推力修正和柵極壽命預測。國外
真空與低溫 2022年6期2023-01-06
- 一種羽流試驗液氦熱沉外流程技術研究
K。本文介紹的某羽流試驗臺采用液氮外流程、液氦外流程來供應低溫介質(zhì)，供給熱沉、羽流吸附泵及真空系統(tǒng)使用，采用氣氮外流程在試驗后進行系統(tǒng)復溫。2 系統(tǒng)組成羽流試驗臺主要由羽流試驗艙(真空艙)、液氮液氦熱沉、抽空系統(tǒng)、羽流吸附泵、外流程系統(tǒng)、工藝氣液路、測量控制系統(tǒng)等組成。試驗中使用抽空系統(tǒng)使試驗艙內(nèi)達到預定真空度，模擬真空環(huán)境，使用外流程系統(tǒng)供應低溫介質(zhì)模擬冷黑環(huán)境。3 液氦外流程工作原理液氦外流程采用開式沸騰方式，用來為液氦熱沉及羽流吸附泵提供低溫預冷和工
低溫與特氣 2022年2期2022-05-19
- 氣承膜式會議中心防火分隔措施研究與數(shù)值模擬分析
建筑;數(shù)值模擬;羽流;防火分隔1? 氣承膜結構建筑氣承膜結構建筑是采用膜材作為建筑外殼，配備智能化機電設備對完全密閉的空間提供空氣壓力，靠內(nèi)、外部壓力差把建筑主體支撐起來的一種建筑結構系統(tǒng)[1]，具有大跨度空間、經(jīng)濟性、安全性、施工工期短、能遠程智能控制的特點[2]。該類建筑在美國、加拿大、日本及歐洲等部分較發(fā)達的國家和地區(qū)得到了廣泛推廣與應用，國內(nèi)氣承膜結構建筑主要應用于體育場館、物流倉儲及環(huán)保工業(yè)等大跨度建筑[3]，特別是隨著近年來氣承膜式會議中心、展
今日消防 2022年3期2022-04-15
- 水下羽流追蹤方法研究進展
顯, 井 濤水下羽流追蹤方法研究進展徐雪寒, 孟慶浩, 劉科顯, 井 濤(天津大學電氣自動化與信息工程學院 機器人與自主系統(tǒng)研究所, 天津, 300072)水下羽流相關研究在海洋資源開采及環(huán)境保護等方面有著重要意義。文中圍繞水下羽流擴散建模與追蹤方法研究, 對現(xiàn)有相關研究成果進行歸納, 從基礎、方法以及應用等角度, 總結了水下羽流追蹤的研究進展和發(fā)展趨勢。全文包括4部分: 1) 介紹水下羽流分類和羽流追蹤的應用背景; 2) 從擴散模型和仿真平臺2個方面梳理
水下無人系統(tǒng)學報 2022年1期2022-03-16
- 固發(fā)羽流流場及輻射特性隨飛行狀態(tài)的變化規(guī)律
現(xiàn)羽毛狀，其稱為羽流.固發(fā)羽流主要來源于推進劑的燃燒，少部分來源于噴管材料的燒蝕、襯層和絕熱層的裂解，這種高溫高壓的羽流會向空間中輻射出強烈的紅外特征信號.掌握固發(fā)羽流的流場和輻射特性，可為制導反導系統(tǒng)探測、識別及反識別提供方案，同時還可為飛行器跟蹤、攔截提供依據(jù).近年來，許多學者對羽流進行了大量的實驗和模擬仿真研究.在羽流復燃流場計算方面，牛青林等[1]針對飛行狀態(tài)對固體火箭發(fā)動機尾焰的影響，根據(jù)熱力計算結果對某固體火箭發(fā)動機的化學反應流和單一組分流進行
東南大學學報（自然科學版） 2021年6期2021-12-23
- 羽流問題對飛行器飛行影響研究
在噴口處產(chǎn)生膨脹羽流，該羽流流場特性與發(fā)動機在大氣環(huán)境下工作時的噴流流場特性顯著不同，造成了對飛行器力、熱環(huán)境影響的天地差異，對飛行器的環(huán)境適應性及飛行結果分析產(chǎn)生顯著影響[1]。本文主要結合羽流流場特性數(shù)值仿真計算和地面試驗結果，分析羽流對飛行器造成的影響，給出相應的工程解決方案。1 羽流對飛行器影響1.1 羽流對飛行器彈道影響某飛行器在底部中心位置安裝了小火箭發(fā)動機，通過其兩側(cè)噴管產(chǎn)生推力使其旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。在飛行中，通過遙測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)起旋發(fā)動機工作過
導彈與航天運載技術 2021年6期2021-12-23
- 多無人水面艇協(xié)同海上溢油羽流監(jiān)測
一是實時掌握溢油羽流輸移動態(tài),這需要對海上溢油進行大范圍持續(xù)監(jiān)測.傳感器、海洋機器人、無線傳輸和機械系統(tǒng)控制等技術進步使得利用搭載化學傳感器的移動海洋機器人網(wǎng)絡大范圍持續(xù)監(jiān)測海洋環(huán)境成為可能[2],進而派生出多機器人協(xié)同海洋環(huán)境監(jiān)測問題.現(xiàn)有成熟的多智能體協(xié)同控制理論不能直接解決上述海洋環(huán)境監(jiān)測問題,因其大都忽略了環(huán)境的動態(tài)特性.因此,面向動態(tài)環(huán)境大范圍持續(xù)監(jiān)測的多機器人協(xié)同控制問題不僅具有重要的實際應用價值,還將進一步推動多智能體協(xié)同控制理論研究的發(fā)展.
控制理論與應用 2021年7期2021-07-31
- 基于灰狼優(yōu)化算法的機器人羽流追蹤方法
830047)羽流[1]是指泄漏物在介質(zhì)中傳播形成的羽流狀物質(zhì)。機器人主動嗅覺是指機器人利用機載傳感器，根據(jù)一系列搜索方法，自主完成羽流的發(fā)現(xiàn)，跟蹤和定位任務[2]。近年來，機器人主動嗅覺已經(jīng)成為一個研究熱點。機器人主動嗅覺可分為單機器人主動嗅覺與多機器人主動嗅覺。Vergassola等[3]利用貝葉斯推理提高信息增益，提出了信息趨向性算法，克服了在湍流環(huán)境下的局部最優(yōu)問題。Shigaki等[4]提出了時變飛蛾啟發(fā)算法，利用支持向量機估計行為模型，提高了
科學技術與工程 2021年11期2021-05-29
- 濺射靶對離子推力器的熱輻射影響研究
電中性狀態(tài)的氙氣羽流，若直接轟擊至設備壁面，會造成設備壁面出現(xiàn)離子刻蝕現(xiàn)象。因此，在電推進真空測試設備內(nèi)須配置濺射靶以降低羽流中高能離子造成的壁面刻蝕影響，且濺射靶需設計為至少對推力器羽流具有一次光學屏蔽能力[3]。2019年中國空間技術研究院KM4真空環(huán)境設備內(nèi)開展30 cm離子推力器聯(lián)試試驗，從結果來看，推力器在穩(wěn)定運行一段時間后，濺射靶和柵極溫度均快速升高，且柵極截獲電流增大，與之對應的則是推力器的工作性能(基于電參數(shù)得到的推力、比沖等)發(fā)生了衰退。
中國空間科學技術 2021年2期2021-05-21
- 彌散吊頂通風系統(tǒng)氣流相互作用原理分析
該通風系統(tǒng)中熱源羽流與送風射流的相互作用原理缺乏相關研究。采用理論分析和數(shù)值模擬相結合的方法，建立了彌散吊頂通風系統(tǒng)的送風射流與熱羽流相互作用模型，分析了熱羽流與送風氣流的相互作用規(guī)律。結果表明：熱羽流和送風射流會在某個高度強烈混合，混合區(qū)域內(nèi)熱羽流浮力作用與送風射流動量相當；相互作用面高度隨熱源功率的增加而增加，隨送風速度的增加而減小；且當熱源大小與送風速度一定時，熱羽流所受浮力大小幾乎不變，作用面高度與送風溫度基本無關。本研究可為彌散吊頂通風系統(tǒng)的設計
制冷與空調(diào) 2021年2期2021-05-19
- 軸對稱面源羽流運動特性的PIV實驗研究
00093)熱源羽流是普遍存在于日常生活與工作中的一種氣流形態(tài)[1]，例如火災產(chǎn)生的煙氣、冷卻塔排放的蒸汽、工業(yè)廠房設備散熱引起的熱羽流、汽車尾氣、城市熱島等[2-6]。根據(jù)目前的研究成果可知，熱源羽流會對環(huán)境流場造成一定程度的干擾作用，例如，廠房中不同類型的局部熱源會產(chǎn)生浮力驅(qū)動的熱羽流，不僅會破壞局部空調(diào)的穩(wěn)定界面[7]，還會導致油霧及粉塵的擴散不受控[8]。但由于現(xiàn)階段對羽流流場研究成果有限且不充分，在目前的實際工程通風系統(tǒng)設計中尚未涉及熱源羽流對環(huán)
制冷學報 2021年2期2021-04-17
- 利用旋轉(zhuǎn)平臺模擬雙河口羽流相互作用的研究*
16021)河口羽流(river plume)是河流淡水流出河口口門后在近岸區(qū)域形成的鹽度較低的水體， 并發(fā)育特有的近岸流場， 一般會在河口附近形成一個向海突出的河口渦旋區(qū)(recirculating bulge)， 并在其下游形成沿岸流。河口羽流是沿海系統(tǒng)陸地物質(zhì)和土壤的重要來源， 也是近幾十年來的研究熱點。關于單河口羽流結構以及羽流系統(tǒng)中淡水與鹽水環(huán)境之間的混合情況， 前人早有研究。Yankovsky等(1997)通過理論推導出兩個長度尺度hb和ys，
海洋與湖沼 2020年5期2020-10-14
- 基于壓敏漆的多羽流氣動力效應試驗研究
動機工作時產(chǎn)生的羽流向真空中快速膨脹，會對航天器表面產(chǎn)生氣動力效應，影響航天器的姿態(tài)控制［1-4］。當多臺發(fā)動機共同工作時，羽流在膨脹過程中發(fā)生相互作用還將導致復雜的流場形態(tài)和流動特性，在相互作用區(qū)域形成羽流干擾流［5-7］。干擾流的密度和壓力受到明顯的增強，可能會對航天器表面造成額外的氣動力。因此，研究羽流及干擾羽流的氣動力效應對航天器的設計及穩(wěn)定運行具有重要意義。開展羽流氣動力試驗研究最常用的手段是基于測壓孔的測量方法［8-9］，即在模型表面加工數(shù)個至
北京航空航天大學學報 2020年6期2020-07-31
- 水下輸氣管道泄漏擴散特性模擬研究
動，從而形成氣泡羽流[4]。水下輸氣管道一旦發(fā)生泄漏，上升到水面的氣泡羽流可能會引起火災、造成水域污染，甚至會誘發(fā)二次事故對人身財產(chǎn)安全造成威脅。因此，科學地認識水下輸氣管道泄漏所形成的氣泡羽流擴散規(guī)律，對于及時地采取防治措施和制定風險評價方案具有一定的意義。目前對于輸氣管道泄漏的研究大多針對陸地的架空管道[5-7]，對于水下輸氣管道泄漏的模擬研究主要包括積分模型和計算流體動力學模型。積分模型把氣泡羽流中的氣泡和卷吸進來的水體看作一個多相控制體，依據(jù)相似性
化工學報 2020年4期2020-05-28
- 天然氣管道水下泄漏擴散試驗研究*
]就開始了對氣泡羽流的實驗研究，初步建立了泄漏深度和泄漏速率與羽流擴散半徑之間的關系，并提出了羽流擴散模型的基礎理論。但由于昂貴的成本和安全問題，目前的研究主要集中在水深小于2 m 的容器中進行。1991 年吳鳳林等[6]通過小尺度實驗確定了三維氣泡羽流建立區(qū)的流動形態(tài)；2001 年RENSEN 等[7]比較了氣泡羽流在不同水深中的上升過程；2009 年王兆芹等[8]對比了泄漏孔徑和管徑對泄漏壓力、溫度和泄漏速率的影響；2013 年王志剛等[9]研究了水下
油氣田地面工程 2019年12期2019-12-24
- 霍爾推力器羽流對S波段電磁波的衰減研究
12霍爾電推力器羽流屬于低溫等離子體媒質(zhì)，對于穿過羽流的電磁波會產(chǎn)生信號衰減的影響。其中，以S波段受霍爾推力器羽流影響最為顯著。這是因為，對于霍爾推力器羽流參數(shù)，整體電子數(shù)密度在1013～1015m-3量級，電子溫度在1.0 eV量級，這使得C波段和Ku波段的電波在羽流中具有非常顯著的高通特性，相比之下，S波段是電波最易受影響區(qū)間。因此，針對S波段電磁波受霍爾推力器羽流影響的研究具有重要意義。截至目前為止，關于霍爾推力器羽流對于電磁波的影響研究鮮有報道，但
中國空間科學技術 2019年5期2019-11-26
- 大推力發(fā)動機在軌羽流熱效應監(jiān)測與反演方法
推力長時間的真空羽流熱，將對發(fā)動機周邊的設備、機構及結構產(chǎn)生較大的羽流熱效應。例如，嫦娥四號著陸器安裝了一臺7500 N發(fā)動機，它在近月制動及動力下降時點火工作，其工作時的羽流熱效應會對周圍艙板及設備產(chǎn)生較大影響。目前，大推力羽流熱防護設計的主要依據(jù)是理論計算與試驗數(shù)據(jù)擬合后的羽流值結果，需要通過經(jīng)驗設計、仿真分析模型、試驗驗證相互多次迭代完成，由于理論計算存在較大的不確定性和試驗條件難以模擬，結果偏差過大[1-8]。為此，本文提出大推力發(fā)動機羽流熱效應監(jiān)
航天器工程 2019年4期2019-11-11
- 地外天體起飛羽流導流氣動力效應仿真
中，發(fā)動機噴出的羽流與起飛平臺表面作用后反向流動至起飛器表面，會對起飛器產(chǎn)生明顯的氣動力效應。這一羽流導流氣動力效應會對起飛過程中起飛器產(chǎn)生力矩作用，對其姿態(tài)控制和保持產(chǎn)生影響，可能導致起飛器無法正常工作或者工作質(zhì)量下降。因此，對地外天體起飛過程中起飛器及起飛平臺可能受到的羽流導流氣動力效應進行研究十分必要[1-2]。目前成功實現(xiàn)月面起飛的國家只有美國和俄羅斯，由于相關數(shù)據(jù)的保密性，僅有少數(shù)文獻對Apollo登月艙下降級的凹碗型導流裝置的導流效果進行研究[
北京航空航天大學學報 2019年7期2019-07-31
- 層結環(huán)境中浮力羽流的質(zhì)量輸移過程
02543)浮力羽流指在不同流體介質(zhì)中受浮力驅(qū)動的柱狀流動形態(tài)[1].在自然環(huán)境及工程應用中普遍存在著浮力羽流運動形態(tài)，如火山噴發(fā)形成的氣流、火箭噴射出的高溫氣流、汽車尾氣、煙氣羽流、深海熱液羽流等.浮力羽流在運動發(fā)展過程中不斷夾帶周圍環(huán)境流體并發(fā)生物質(zhì)交換，引起的物質(zhì)輸移對周圍環(huán)境具有重大影響：火源上方形成的煙氣羽流在火災科學中為一重要概念，其輸移質(zhì)量決定了煙氣生成量，是防排煙工程中的重要參考量[2]；深海熱液羽流運動過程中伴隨的質(zhì)量輸移對海洋的物質(zhì)循環(huán)
上海交通大學學報 2019年4期2019-05-08
- 不同通風方式下地下環(huán)形受限空間火羽流卷吸特性研究
風方式的影響，火羽流運動特性復雜，屬典型的傾斜非軸對稱火羽流且可能發(fā)生二次流動，普通受限火羽流模型無法適用[1-2]。在地下環(huán)形受限空間日益普及以及消防安全日漸重視的背景下，開展地下環(huán)形受限空間火羽流運動機理研究是必要而且是迫切的。不同通風方式對地下環(huán)形受限空間火羽流卷吸特性及其運動規(guī)律會產(chǎn)生較大的影響[3-5]。不同通風條件下，受邊壁效應的影響[6-8]，火羽流的變化規(guī)律復雜，當火源位于環(huán)道主干隧道、出入口支路隧道、交叉路口隧道處時，火羽流的卷吸機理和蔓
安全與環(huán)境工程 2019年2期2019-04-04
- 步行街建筑自然排煙的研究
行街形式及火災煙羽流2.1 步行街的形式步行街的剖面形式多種多樣，為便于研究問題，將大量民用建筑工程中的步行街基本形式歸納為如下幾種：(1)步行街兩側(cè)有挑廊，如圖1(a)所示；(2)步行街兩側(cè)無挑廊，而是設有普通窗，如圖1(b)所示；(3)步行街一側(cè)有挑廊，另外一側(cè)設有普通窗，如圖1(c)所示。2.2 室內(nèi)火災煙羽流火災發(fā)生時室內(nèi)會有大量的熱煙氣卷吸其周圍空氣形成混合煙氣流上升、流動、擴散，煙羽流大致可分為三種：(1)軸對稱型煙羽流，即燃燒火源位于某室內(nèi)中
中國人民警察大學學報 2019年10期2019-03-24
- 氫氧發(fā)動機真空羽流干擾試驗研究
工作時產(chǎn)生的多股羽流在膨脹過程中發(fā)生氣體相互碰撞、流場形態(tài)改變、氣流參數(shù)變化的現(xiàn)象，稱為羽流干擾(或羽流相互作用)。羽流干擾會造成羽流流場結構的變化，可能導致羽流氣動力、氣動熱及污染效應增強，影響航天器正常工作，帶來結構強度或熱防護方面的風險。因此，需要對發(fā)動機雙機工作時的羽流干擾效應進行評估。研究羽流效應的基礎是要對羽流形成的流場有充分的認識。一般來說，羽流干擾形成的流場參數(shù)不能用各發(fā)動機羽流的流場參數(shù)進行線性疊加，流場中膨脹波束和壓縮波束(或激波)的交
北京航空航天大學學報 2019年1期2019-01-30
- 納秒激光燒蝕等離子體羽流超快過程實驗診斷
等特點，等離子體羽流特性研究是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。國內(nèi)外采用很多診斷技術研究激光產(chǎn)生的等離子體羽流特性，例如：陰影成像法、紋影成像法、發(fā)光光譜、干涉測量、法拉第杯、朗繆爾探針等[1]。Emmony和Irving[2]研究激光作用碳靶時，采用高速記錄了等離子體羽流演化過程，首次拍攝到等離子體發(fā)光圖像，發(fā)現(xiàn)等離子體發(fā)光前沿位置與時間滿足冪函數(shù)關系。Maher和Hall等人[3]拍攝到激光燒蝕鋁靶表面的等離子體羽流發(fā)光圖像，發(fā)現(xiàn)羽流初始速度與激光強度滿足冪函數(shù)
機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 2018年5期2018-10-16
- 固體火箭發(fā)動機羽流場波系結構及特性數(shù)值計算
)固體火箭發(fā)動機羽流流場的結構分布特性對固體火箭的總體設計、火箭發(fā)射裝置設計、結構材料的選擇等方面均會產(chǎn)生很大的影響[1-2]，特別是其紅外輻射對發(fā)動機故障監(jiān)控和軍事偵察有著非常重要的作用。為此，國內(nèi)外許多學者對此進行了研究：H.B.Ebrahimi等[3]運用GPACT模型計算分析了Titan II 液體火箭發(fā)動機紅外波段輻射場；K.Berer等[4]比較了運用逐線模型和分子波帶模型計算彈道導彈羽流紅外輻射的結果；Kim等使用改進的離散坐標法[5]和有限
兵器裝備工程學報 2018年12期2018-08-31
- 密度羽流構型特征、控制因素及其對深水沉積的啟示
——對河口和其他環(huán)境中密度羽流進行的全球衛(wèi)星調(diào)查
）存儲的大量密度羽流衛(wèi)星圖像。NASA用多種衛(wèi)星拍攝了這些照片，但未對世界各大洋和湖泊中密度羽流的自然構型變化進行系統(tǒng)的梳理和匯總。本文首次對全球 45個密度羽流實例的自然變化進行梳理（見圖1）[2-32]。Forel首先報道了瑞士日內(nèi)瓦湖的密度羽流現(xiàn)象[33]，在此基礎上Bates[34]提出在河口三角洲環(huán)境中有3種類型的密度羽流：河水密度低于盆地水密度的低密度羽流（見圖2a）、河水密度與盆地水密度相等的等密度羽流（見圖2b）及河水密度大于盆地水密度的高
石油勘探與開發(fā) 2018年4期2018-08-24
- 隧道火災羽流質(zhì)量流量計算公式的研究
與煙氣層分界面處羽流質(zhì)量流量密切相關。NFPA92B軸對稱羽流模型是目前隧道火災橫向排煙設計工程中廣泛采用的模型，但實際隧道火災工況與該模型的假設條件有諸多不符，這必將影響該模型公式的計算精度。本文利用FDS火災動力學模擬軟件對隧道火災工況進行模擬，將不同工況下羽流質(zhì)量流量模擬值與NFPA92B模型計算值，CIBSE模型計算值，以及本文提出的CIBSE修正模型計算值進行對比分析。1 兩種羽流模型概述1.1 NFPA92B軸對稱羽流模型概述式（1）～（3）為
制冷與空調(diào) 2018年3期2018-07-19
- 三種典型固體推進劑排氣羽流特性參數(shù)的模擬計算
言固體推進劑排氣羽流是一種超音速排出噴管的氣相和凝聚相粒子混合物，并伴隨有燃燒產(chǎn)物的二次燃燒、湍流、電子激發(fā)和電離等，在噴管出口處下游常形成羽毛狀的發(fā)光火焰流場[1-3]。排氣羽流的氣動力結構不僅導致速度和壓力的非連續(xù)性，還影響氣流與周圍空氣的混合過程[3-4]。如機載導彈發(fā)射時排氣羽流所形成的壓力擾動使得進氣道增壓，產(chǎn)生的溫度與壓力畸變引起壓力機失速或停車；艦載導彈對排氣羽流的防護要求較高，由于艦面范圍有限，其上層建筑和雷達外接設備等都可能受到羽流的危害
火炸藥學報 2018年1期2018-04-19
- 火星環(huán)繞器羽流效應仿真研究
91）火星環(huán)繞器羽流效應仿真研究陳 杰，賀碧蛟?，蔡國飆（北京航空航天大學宇航學院，北京 100191）火星探測器發(fā)動機羽流效應影響飛行任務的安全，采用差分求解NS方程與直接模擬蒙特卡洛耦合的方法對火星環(huán)繞器姿軌控發(fā)動機羽流力、熱以及污染效應進行了仿真研究。結果表明：發(fā)動機羽流對火星環(huán)繞器氣動力、熱及污染效應影響主要在發(fā)動機儲箱上，最大熱流值可以達到1789 W／m2，需要注意；發(fā)動機羽流對展開太陽能電池翼的氣動力和氣動力矩相對于發(fā)動機推力和推力力矩來說，
載人航天 2017年6期2017-12-05
- 沖繩海槽熱液柱動力過程的數(shù)值模擬*
形成黑煙囪狀的羽流。如圖1所示, 這些熱液流體的密度低于周圍海水, 因此當其從熱液噴口噴出后會向上漂浮, 但它不會無限制的上升, 而是在上升過程中把周圍的海水卷挾進來, 當?shù)竭_最大上升高度zmax時, 形成“頂帽”, 熱液流體與周圍海水的混合物停止上升, 或者受洋流的影響或者受自己內(nèi)部動力學等因素的影響向兩邊擴散形成一個密度平衡面, 此面被稱為中性浮力面, 其高度稱為中性浮力面高度zn。整個過程形成類似羽狀的物理化學異常水體, 這個異常水體通常被稱為熱液
海洋與湖沼 2017年6期2017-03-31
- 水下管道向下泄漏的羽/射流特性
下管道向下泄漏的羽流特性進行了實驗及理論研究。采用拉格朗日控制體積分法建立了向下運動的羽動力模型，并對羽流參數(shù)進行了模擬。模擬結果表明模型對羽流半徑及長度的預測與實驗結果基本相符，但在接近羽流終端時，對羽流半徑的預測結果要高于實驗值。實驗及模擬結果還表明，向下泄漏時羽流的初始動量衰減很快，與向上泄漏時羽流相比，羽流長度很短。隨著Froude數(shù)的增大，向上羽流的長度增長較大，而向下羽流的長度卻增長緩慢。水下管道；向下泄漏；羽流動力特性；數(shù)值模擬；實驗研究引
化工學報 2016年12期2016-12-14
- 基于羽流追蹤法評價行駛車輛柴油機排放與控制策略
?基于羽流追蹤法評價行駛車輛柴油機排放與控制策略利用羽流追蹤法收集了大量汽車排放數(shù)據(jù)，定量評價汽車的排放特性。研究表明，并非所有排放高的汽車都是舊歐洲排放標準下的汽車。同時，一輛汽車的某一種污染物的排放量可能較高，但不是其它污染物的排放也很高。多污染物控制策略要求制定更全面的排放政策。本文所使用的羽流追蹤法對于評估城市車輛排放特性是有效的。使用道路羽流追蹤法收集的汽車在道路行駛排放數(shù)據(jù)表明，柴油車和客車是較大的排放因子。汽車排放基尼系數(shù)代表尾氣中需要降低的
汽車文摘 2016年7期2016-12-12
- 組分對改性雙基推進劑羽流電子密度的影響
對改性雙基推進劑羽流電子密度的影響李猛，羅陽，趙鳳起，孫美，王長健(西安近代化學研究所 燃燒與爆炸技術重點實驗室，西安710065)為研究配方組分變化對改性雙基推進劑羽流電子密度的影響，采用最小自由能原理和沙哈方程，對配方進行了計算，系統(tǒng)分析了不同固體填料、含能添加劑、氧系數(shù)、催化劑及金屬燃料等對改性雙基推進劑羽流電子密度的影響規(guī)律。結果表明，DNTF、CL-20、Al粉對羽流電子密度影響較大，其數(shù)值比基礎配方高1～2個數(shù)量級；配方體系固體填料含量增加，羽
固體火箭技術 2016年1期2016-11-03
- 基于TDLAS技術的雙基系推進劑裝藥排氣羽流流速特性研究
系推進劑裝藥排氣羽流流速特性研究楊燕京1, 趙鳳起1, 孫美1, 儀建華1, 姚德龍2, 軒春雷1, 許毅1, 王長建1, 孫志華1, 安亭1(1.西安近代化學研究所燃燒與爆炸技術重點實驗室，陜西 西安 710065；2.中國兵器工業(yè)集團試驗測試研究院，陜西 華陰 714200)摘要：基于可調(diào)諧半導體激光吸收光譜(TDLAS)技術，利用吸收光譜中1392nm附近的H2O吸收譜線，測量了雙基推進劑和改性雙基推進劑裝藥在Ф50mm標準縮比發(fā)動機中燃燒后產(chǎn)生的排
火炸藥學報 2016年3期2016-07-15
- 液化天然氣排放形成的羽流過程數(shù)值研究
天然氣排放形成的羽流過程數(shù)值研究張小斌，厲勁風，邱利民 （浙江大學制冷與低溫研究所，浙江省制冷與低溫技術重點實驗室，浙江 杭州 310027）摘要：大量LNG溢出蒸發(fā)后將形成低溫云團，對風向下游地面人員可能造成凍傷、燃燒以及缺氧窒息等危險?；谟嬎懔黧w力學方法，構建了深低溫兩相多組分流動的Navier-Stokes方程以及湍流封閉方程，考慮了空氣中水蒸氣由于溫度降低到飽和溫度以下而相變傳質(zhì)過程。由于氣相中氧氣等非液化氣體的存在，修正了計算水蒸氣相變率的He
化工學報 2016年4期2016-07-04
- 透射式激光燒蝕含能聚合物的羽流實驗
燒蝕含能聚合物的羽流實驗陳 庚1，2，洪延姬1，葉繼飛1，2（ 1.裝備學院激光推進及其應用國家重點實驗室，北京101416；2.中國空氣動力研究與發(fā)展中心超高速空氣動力研究所高超聲速沖壓發(fā)動機技術重點實驗室，四川綿陽621000）摘 要：搭建了透射式羽流觀測平臺，研究了不同燒蝕層厚度的聚疊氮縮水甘油醚／硝化棉（GAP／NC）的共混聚合物薄膜透射式激光燒蝕羽流特性.實驗結果表明：透射式燒蝕首先在未受基底層約束的一側(cè)形成突起，突起不斷膨脹最終破裂；羽流中大顆
物理實驗 2016年3期2016-05-10
- 固體火箭發(fā)動機地面和飛行過程中羽流紅外輻射的計算研究
地面和飛行過程中羽流紅外輻射的計算研究張小英1，向紅軍2，朱定強2（1.華南理工大學，廣東 廣州 510641；2.北京航空航天大學，北京 100083）為研究固體火箭發(fā)動機地面和高空飛行過程中羽流紅外輻射隨飛行高度的變化，計算了某型固體火箭發(fā)動機在地面試車和7.5～80km之間一系列高度工況下，發(fā)動機內(nèi)、外流場和紅外波段2～6mm的輻射。發(fā)動機內(nèi)流和羽流流場采用非平衡化學凍結模型計算，高溫Al2O3顆粒和燃氣組分混合的羽流輻射場采用FVM模型計算，其中燃
紅外技術 2016年1期2016-03-27
- GEO衛(wèi)星霍爾推力器羽流防護結構混合PIC模擬
O衛(wèi)星霍爾推力器羽流防護結構混合PIC模擬劉輝1,*,羅曉明1,溫正2,王玨2,于達仁11.哈爾濱工業(yè)大學,哈爾濱150001 2.中國空間技術研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部,北京100094霍爾推力器應用于GEO衛(wèi)星時,羽流會對太陽能翼板表面高透光玻璃蓋片產(chǎn)生一定的影響,導致太陽能電池整體輸入功率降低。因此,有必要針對羽流的影響對翼板表面進行一定的防護。在對目前國內(nèi)外羽流安全性評估及防護方面的工作進行一定調(diào)研的基礎上,針對SPT100應用于典型的GEO軌道衛(wèi)星時的
中國空間科學技術 2016年1期2016-02-13
- 推力器羽流對太陽電池翼污染效應的分析及控制方法
094)?推力器羽流對太陽電池翼污染效應的分析及控制方法張健 張振華 王偉臣 石泳 魏傳鋒(中國空間技術研究院載人航天總體部, 北京 100094)在分析羽流污染預示和太陽翼輸出功率衰減預示方法基礎上，識別出了影響羽流對太陽翼污染效應的關鍵因素，提出了較為系統(tǒng)的羽流對太陽翼污染效應的分析和控制方案。經(jīng)仿真驗證，該方法可有效實現(xiàn)量化分析和控制推力器羽流對太陽翼的污染效應，可以為我國衛(wèi)星、深空探測和載人航天領域航天器工程研制提供參考。航天器；推力器羽流；污染；
航天器工程 2015年4期2015-03-13
- 大空間豎向熱羽流對橫向冷射流的干擾作用鹽水模擬實驗研究
2)大空間豎向熱羽流對橫向冷射流的干擾作用鹽水模擬實驗研究王 昕1梁 云2葉李飛1馬靜思1(1 上海理工大學環(huán)境與建筑學院 上海 200093; 2 上海建科建筑節(jié)能評估事務所 上海 200032)以相似理論為依據(jù)，設計搭建了用于模擬大空間建筑室內(nèi)氣流組織的液態(tài)模型實驗臺，對大空間建筑中常見的豎向熱羽流對橫向冷射流的影響規(guī)律進行鹽水模擬實驗研究。借助速度比例尺解決了冷射流與熱羽流系統(tǒng)的相似同步性問題。實驗結果表明：在豎向熱羽流作用下，橫向冷射流的運動軌跡將
制冷學報 2015年1期2015-01-29
- 嫦娥五號全尺寸羽流導流綜合驗證試驗首戰(zhàn)告捷
嫦娥五號全尺寸羽流導流綜合驗證試驗首戰(zhàn)告捷嫦娥五號全尺寸羽流導流綜合驗證試驗第一階段試驗首戰(zhàn)告捷，共實施了4次點火。該項試驗是我國首次進行1:1比例的航天器全尺寸羽流試驗，首次使用了液氫熱沉系統(tǒng)等新設備和新技術，試驗系統(tǒng)復雜、技術難度大、安全風險高。北京航天試驗技術研究所的科研人員僅用半年時間，便成功完成了羽流試驗臺改造工作，創(chuàng)造了航天試驗領域技術改造任務新紀錄。本次試驗的成功標志著我國成為繼美國之后世界上第二個使用液氫熱沉系統(tǒng)開展姿軌控發(fā)動機羽流真空低溫
軍民兩用技術與產(chǎn)品 2015年15期2015-01-10
- 推力器真空羽流熱效應計算模型修正及 誤差分析
力器工作可能產(chǎn)生羽流擾動力/力矩、羽流熱和污染效應。隨著航天器安裝的推力器種類和數(shù)量越來越多，與羽流相關的各種問題日趨凸顯，已引起了設計部門高度重視，開展了羽流效應尤其是熱效應的大量研究。對羽流熱效應的數(shù)值計算至關重要：若分析過于保守將會導致熱防護過設計；若估計不足則可能導致星上設備過熱。因此，深入開展推力器真空羽流熱效應精確評估是合理進行熱控設計的前提和條件。推力器真空羽流熱效應的計算分兩大步驟：羽流流場的計算和羽流對航天器表面沖擊作用的計算分析。推力器
航天器環(huán)境工程 2014年5期2014-12-21
- 基于羽流效應分析的航天器發(fā)動機布局設計研究
自由膨脹形成真空羽流，撞擊航天器表面，產(chǎn)生羽流加熱效應。對于大型航天器，所配置的姿軌控發(fā)動機較多，使得羽流熱效應更加復雜，有必要對真空羽流熱效應進行分析與防護設計研究。國內(nèi)外在真空羽流效應分析方面做了較多的研究工作。真空羽流流場呈現(xiàn)自由分子流動特性，研究人員廣泛使用DSMC 方法[1]計算真空羽流場。蔡國飆等人[2-4]建立了基于N-S 方法和DSMC 方法 的耦合數(shù)值模型，計算了神舟飛船平移發(fā)動機的真空羽流場對太陽電池陣的羽流效應；王平陽等人[5]使用D
航天器環(huán)境工程 2014年4期2014-12-21
- 室內(nèi)多股羽流混合運動機理模型研究進展分析
內(nèi)熱源形成的浮力羽流廣泛存在，如室內(nèi)熱源產(chǎn)生的浮力羽流對空調(diào)送風氣流組織的影響；火災發(fā)生時煙氣羽流對火災探測器的影響；微粒下落時形成的微粒羽流對周圍環(huán)境的影響等等，其對室內(nèi)環(huán)境及其空氣品質(zhì)的作用影響引起了人們越來越多的關注。國內(nèi)外對浮力羽流運動機理的研究主要是建立在 Morton,Taylor ＆ Turne（1956）[1]經(jīng)典羽流理論基礎上，并進行相關擴展。經(jīng)典羽流理論建立了點源浮力羽流的運動控制方程[2]，并對方程在穩(wěn)態(tài)均勻環(huán)境下進行求解[3]，得到
建筑熱能通風空調(diào) 2013年3期2013-01-19
- 熱羽流鹽水模型實驗研究綜述
筑學院0 引言熱羽流是一種常見的對流現(xiàn)象[1]。從電子元件、發(fā)熱設備和人體上方上升的熱空氣，到火災時上升的熱煙流，以及工業(yè)煙囪中釋放的煙羽流，熱羽流以各種可見和不可見的形式存在于自然環(huán)境中[2]。自20世紀60年代羽流理論建立[3]以來，研究者們對羽流進行了大量的研究，這些研究不僅發(fā)展和完善了羽流理論，而且拓寬了羽流理論的應用領域。例如，火災科學中煙羽流的蔓延發(fā)展規(guī)律，通風工程中熱羽流作用下室內(nèi)空氣分布規(guī)律。為了驗證羽流相關理論及其應用領域的相關理論，研究
建筑熱能通風空調(diào) 2013年3期2013-01-19
- 一種衛(wèi)星雙組元推力器羽流熱影響分析方法
引言衛(wèi)星推力器羽流會影響衛(wèi)星的工作性能和壽命，在衛(wèi)星布局階段須考慮羽流對周圍設備產(chǎn)生的影響。目前，分析衛(wèi)星推力器羽流影響的主要方法包括理論計算和對試驗數(shù)據(jù)的擬合。理論計算一般采用DSMC方法［1-2］，N-S方程和DSMC 方法相結合的方式［3］，或采用點源分析模型［4］。歐洲航天局（使用的Plume軟件［5］）、北京航空航天大學［3］、上海交通大學［6］、中國空間技術研究院［1-2］等主要采用上述理論計算方法。理論計算方法在進行羽流分析時，對連續(xù)流使用
航天器工程 2012年6期2012-12-29
- 改性雙基推進劑兩相化學反應羽流特性研究*
引言固體推進劑羽流是一種含有離子和自由電子的多組分含化學反應的高溫混合物，也是一種含有兩相流的弱電離的等離子體場。由于它的存在以及與周圍環(huán)境相互作用，會造成噪聲、煙霧、熱輻射、環(huán)境污染以及信號衰減等效應，而這些效應的研究都以固體推進劑羽流特性研究為基礎。為評估固體推進劑羽流特性，世界上一些發(fā)達國家都建立了相關測試評估方法，建設了各種實驗測試設施來對推進劑羽流特性進行檢測及表征，同時也建立了各種理論模型預示推進劑羽流特性。國內(nèi)在對國外測試設施研究的基礎上，
彈箭與制導學報 2012年1期2012-12-10
- 小尺寸豎井內(nèi)羽流前鋒上升時間試驗研究
人對非受限空間內(nèi)羽流前鋒上升時間進行過較多研究，Tanaka等曾對非受限環(huán)境中羽流上升時間進行過試驗研究，建立了羽流前鋒上升經(jīng)驗公式［2］;L.H.Hu等分別研究了自由環(huán)境下、墻邊、墻角邊油池火浮力羽流前鋒的上升時間，并推導了半經(jīng)驗公式［3］;Heskestad對非受限油池火羽流前鋒上升時間研究情況進行了總結，并對其進行了無量綱化處理［4］.豎井內(nèi)煙氣羽流運動規(guī)律相對于非受限空間羽流運動規(guī)律較復雜，因為豎井內(nèi)煙氣運動受到煙囪效應，外界冷風引射入豎井及豎井壁
哈爾濱工程大學學報 2012年2期2012-10-26
- 不同輻射下反應羽流三維直接數(shù)值模擬
)不同輻射下反應羽流三維直接數(shù)值模擬袁步平,邱 榕＊,蔣 勇(中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室,安徽合肥,230026)運用直接數(shù)值模擬方法對低速流動下的浮力反應羽流進行了三維數(shù)值模擬,分析了不同輻射通量下無量綱流場中近場浮力羽流的結構特性。在有重力場和燃燒釋熱的情況下,反應羽流自然演化生成周期性的大渦結構,隨著輻射強度的增加,不僅對溫度場有顯著影響,同時還影響著羽流渦旋的發(fā)展及其下游三維渦旋結構之間的相互作用。同時,輻射并不破壞流場的對稱性,有無輻
火災科學 2011年2期2011-12-22
- 神舟飛船平移發(fā)動機對太陽能帆板羽流效應數(shù)值模擬研究
帆板，發(fā)動機真空羽流會對其產(chǎn)生較大的氣動力和力矩作用。為了對發(fā)動機真空羽流效應進行數(shù)值模擬，必須針對不同的流動狀態(tài)建立相應的數(shù)學物理模型，并采用與之相應的數(shù)值模擬方法。目前能夠比較成功地模擬真空羽流效應的研究方法是直接模擬蒙特卡羅方法[1]（DSMC）。國外針對發(fā)動機羽流問題的研究開展得比較早，開發(fā)了一系列基于DSMC的模擬計算軟件，其中比較典型的通用計算軟件有：由美國約翰遜航天中心（Johnson Space Center）的 LeBeau[2-4]等人
載人航天 2011年4期2011-09-21
- 電推進羽流與航天器相互作用的研究現(xiàn)狀與建議
部空間內(nèi)產(chǎn)生人工羽流環(huán)境。羽流對航天器會產(chǎn)生多種危害，如：撞擊和污染航天器表面，造成功能表面性能退化；引起太陽電池陣性能退化與功率損失；干擾有效載荷的探測；改變航天器表面電荷分布；影響衛(wèi)星通信等。因此，有必要通過地面試驗、飛行驗證和軟件仿真等技術手段，深入了解電推進羽流與航天器之間的相互作用，對羽流效應風險進行評估，進而采取相應的防護措施，以確保電推進器在航天任務中成功應用。1 電推進羽流對航天器的影響機理電推進羽流會對航天器造成影響，甚至危及空間任務順利
航天器環(huán)境工程 2011年5期2011-06-08
- 浮力羽流原理分析與研究進展★
熱浮力作用產(chǎn)生的羽流流動在工程和環(huán)境問題中普遍存在，比如火災或者焊接和冶金過程中煙氣的產(chǎn)生，建筑室內(nèi)通風，空氣中污染物的擴散，汽車排放的尾氣，城市熱島效應，云的產(chǎn)生等，這些現(xiàn)象的共同特點是:流體局部受熱導致密度差，在浮力的作用下產(chǎn)生相對流動，即熱和流場相互耦合作用的結果［1］。工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫煙氣對人體的危害較為嚴重，相關數(shù)據(jù)顯示:中國有毒有害企業(yè)超過1 600萬家，受到職業(yè)病危害的人數(shù)超過2億人。由此可見，需要準確預測羽流流動，以便能對工業(yè)通風進
山西建筑 2011年20期2011-05-22
- 鋁粉對固體推進劑羽流紅外特性的影響①
引言固體發(fā)動機羽流紅外輻射特性是飛行器的重要特征信號，研究羽流紅外輻射機理對于飛行器底部部件設計，探測系統(tǒng)設計和隱身性能研究，推進劑配方改進等都具有重要意義。固體推進劑在燃燒過程中產(chǎn)生貧氧富燃的燃氣，噴入大氣后，逐漸從周圍空氣中卷吸一部分氧氣進行二次燃燒(后燃)，這會使得羽流近場區(qū)域的溫度有較大升高，極大地加強了羽流的輻射強度。對于含鋁粉的固體推進劑，羽流中含有較多的Al2O3顆粒，顆粒相具有較強的發(fā)射能力，是羽流紅外特性的重要因素。將流場計算和輻射傳輸
固體火箭技術 2011年3期2011-03-13