激波振荡论文-王彬,吕润民,郑静,余元元,许常悦

激波振荡论文-王彬,吕润民,郑静,余元元,许常悦

导读:本文包含了激波振荡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激波,火箭撬,动网格,地面效应

激波振荡论文文献综述

王彬,吕润民,郑静,余元元,许常悦[1](2019)在《基于动网格技术的超声速火箭撬激波振荡特性分析》一文中研究指出超声速火箭撬运行过程中,头部斜激波掠过等距排列的轨道扣件,进而形成复杂的反射激波系。反射激波系交替与火箭撬撬体发生碰撞,导致火箭撬振动。为了认识激波致火箭撬振动的规律,需要对流场中的激波振荡进行研究。本文基于动网格技术中的铺层算法,模拟了马赫数为1.5,2,2.5时的火箭撬运行过程。通过对流场演化的仔细观测,发现火箭撬流场中存在复杂的激波反射及激波/激波相互干扰现象。在火箭撬头部、尾部和轨道扣件附近设置多个探测点,获取了压力随时间的变化曲线。借助功率谱分析方法,分析了激波振荡的特征频率。基于本文的研究结果,可以为超声速火箭撬的减振设计提供理论支撑。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

程川,王成鹏,程克明,薛龙生[2](2018)在《上游激波干扰时斜激波串受迫振荡特性实验研究》一文中研究指出为了研究斜激波串在与上游激波相互干扰时对下游周期性扰动的响应特征,在来流为马赫数2.7的直管道上游设计了一种等宽度斜楔,在下游中心截面位置安装了旋转的椭圆凸轮,以产生类正弦形式的周期性反压扰动,采用了动态压力测量、高速纹影和粒子图像测速技术等手段进行了试验。结果表明:内置斜楔在管道内产生入射激波、分离激波、膨胀波、再附激波和激波诱导分离等复杂背景流场,在分离区附近形成有顺压梯度和逆压梯度的区域。下游产生的正弦形式的周期性扰动会沿着边界层亚声速混合区域逆流前传,引起壁面压力脉动和斜激波串的周期性振荡运动,振荡频率与反压扰动频率相同。在管道内均匀流场中,斜激波串受迫振荡运动的幅值随着反压扰动频率的增加而逐渐减小。在内置斜楔的管道中,斜激波串受迫振荡运动的幅值大大减小,而且随着反压扰动频率的增加基本保持不变。以文中fs=21Hz为例,斜激波串在上游激波干扰中的受迫振荡幅值仅为在均匀来流中振荡幅值的22%。(本文来源于《推进技术》期刊2018年12期)

汪昆,谢旅荣,刘雨[3](2018)在《弯曲扩张段内激波串自激振荡特性》一文中研究指出为了研究一种典型超声速进气道弯曲扩张段内流场结构及激波串自激振荡特性,采用数值模拟方法分析了扩张段出口反压对激波串振荡的影响规律及气流分离和激波串振荡的关系。结果表明:随着反压增大,激波串的大幅振荡和小幅振荡交错出现。当激波串头激波与背景激波相交时,激波串出现高频小幅振荡,振动频率大于900Hz;当激波串前缘点的位置处在扩张段上壁面背景激波反射点时,激波串出现低频大幅振荡,振动频率为200~500Hz;而处在扩张段下壁面背景激波反射点时,不会出现低频大幅振荡。激波串振荡频率与扩张段内部分离包变化频率相近,壁面形状和背景激波的逆压力梯度是激波串大幅自激振荡的影响因素。(本文来源于《推进技术》期刊2018年09期)

于洋[4](2018)在《激波传递能量强化双开口振荡管制冷性能研究》一文中研究指出气波制冷是一种利用波系在振荡管内运动实现气体间能量传递与转化的制冷技术,具有膨胀效率较高、持液量大、易维护等特点。目前己成功应用于气体膨胀制冷领域,如中小型低温风洞及天然气低温处理系统。深入研究双开口振荡管管内气体流动特性与能量传递特性,寻求提高气波制冷性能的方法,有利于完善气波制冷理论,扩展气波制冷技术应用范围,促进气波制冷技术发展。研究发现,双开口振荡管具有较高的增压性能,这种增压现象源自于管内运动激波的动力学特性。利用这一增压方法强化气波制冷机性能是气波制冷技术发展的新方向。本文基于压力能回收思想,提出在气体膨胀制冷前利用激波构造一个增压过程,回收气体膨胀功,提升压缩机入口压力,降低压缩机增压比,大幅降低外部压缩机功耗。由于气体膨胀制冷前经历两次增压,一次利用激波增压,一次利用压缩机增压,因此该方法称为二次增压气波制冷方法,适用于提高带有外部增压的气波制冷系统性能。本文建立了实验平台并结合理论与数值技术对带有激波增压过程的气波制冷方法展开研究,研究内容与结论总结如下:(1)研究双开口振荡管管内气体波动过程。基于一维非定常流动理论,建立双开口振荡管气体流动波图,揭示双开口振荡管内气体流动与能量传递规律。分析了管内激波传递能量效率,得到了膨胀制冷压比与激波增压效率曲线。建立了双开口振荡管气波制冷机结构设计方法,该方法可以用于优化气波制冷机结构参数。(2)研究了双开口振荡管内冷热气体分界面形态,及其对带有增压过程的气波制冷性能的影响。提出两种揭示冷热分界面形态的图形表述方法。研究表明,冷热分界面宽度反映了双开口振荡管内冷热气体质量交换与能量交换程度。冷热分界面最远移动距离Lmax与低温排气宽度WLT对二次增压气波制冷性能影响较大,冷热分界面尾端排气掺混是影响制冷效率的重要因素。激波增压效率越高,冷热分界面形态由“宽”向“窄”变化,揭示了激波增压与低温排气腔宽度的匹配关系。控制冷热气体掺混区在振荡管内的位置可以提高气波制冷机性能。(3)研究了双开口振荡管内低温排气方向对制冷机性能的影响。依据低温排气方向不同,双开口振荡管可以分为通流型与返流型,通过数值与实验方法对比分析这两类双开口振荡管管内气体流动以及能量传递规律。研究表明,二者管内流动波图差异较大,但二者管内激波增压性能完全相同。由于通流型振荡管内部增加了一次低温气体与常温气体掺混过程,其管内波系匹配的精度要求更高。实验对比发现,气体泄漏及换热对通流型气波制冷机性能影响较大,返流型双开口振荡管更适合应用于制冷工况。(4)研究了利用激波传递能量的二次增压气波制冷方法。建立了带有外部增压与热量耗散过程流动模型,考虑了外部压缩机增压与冷凝器热量耗散作用,分析了整个制冷过程的能量传递与转换过程,数值计算结果与实验结果吻合度较高;建立了制冷系统热力学模型,分析了系统主要参数对制冷性能的影响,发现提高膨胀端效率是提升系统制冷性能的关键。开展实验分析,研究了操作参数与结构参数对二次增压气波制冷性能影响规律。研究表明,以制冷膨胀压比1.5为例,二次增压气波制冷性能是外循环耗散型气波制冷性能的2.3倍,高压气体约53%的膨胀功在双开口振荡管内通过激波得到回收,制冷性能获得大幅提升。(5)研究了带有增压过程的气波制冷脱湿方法。针对天然气降温脱湿的需求,利用激波传递能量恢复脱湿干气压力能,降低系统制冷过程膨胀比,提高制冷效率;回收干气冷量预冷下一个制冷周期的高压进气,增加制冷深度。由于含湿气膨胀过程与干气增压过程同时在双开口振荡管内进行,必然存在干湿气掺混段。本文提出了双开口振荡管内干湿气体掺混段的控制方法;建立了制冷脱湿过程的热力学模型,分析主要参数对系统性能的影响;最后进行了实验研究。研究表明带有增压过程的气波制冷脱湿方法在系统膨胀压比1.1条件下,获得了内部约35℃的制冷温降,脱湿干气压力恢复系数达到0.9,大幅提高了制冷深度与制冷效率。虽然该制冷脱湿方法不对外输出冷量,但是可用于气体脱湿净化过程。实验结果可以为工业应用提供指导。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-22)

高文智,李祝飞,曾亿山,杨基明[5](2018)在《前体涡发生器对轴对称高超声速进气道激波振荡流动的影响实验》一文中研究指出激波振荡是高超声速进气道不起动过程中常见的流动现象,会显着降低进气道气流捕获与压缩效率、产生剧烈的非定常气动力载荷而危害飞行器安全.从激波振荡的控制出发,实验研究了前体转捩带位置的涡发生器对轴对称高超声速进气道激波振荡流动的影响.分别在起动和激波振荡两种进气道流态下,选择无、0.5 mm与1 mm高度涡发生器工况进行对比研究.并采用高速纹影与壁面动态测压同步记录非定常流动特征.结果表明,1 mm高度内的涡发生器对起动状态的进气道主流流场结构、壁面压强分布影响不显着.但对于激波振荡流动,涡发生器会明显缩小外压缩面分离区运动范围,缩短振荡周期,提升振荡周期内壁面压强的时均值.涡发生器的影响程度随其高度的增大而增强,其中振荡周期从无涡发生器的4 ms缩短到1 mm高度涡发生器的3.13 ms.此外,0.5 mm高度涡发生器会使得进气道内部测点的压强振荡幅值整体下降,相比无涡发生器工况的下降幅度可达23%.流场结构与壁面压强信号的分析表明,涡流发生器主要通过其产生的流向涡影响激波振荡流动,包含流向涡对下游边界层的扰动以及流向涡与分离区的相互干扰.(本文来源于《力学学报》期刊2018年02期)

柴得林,孙中国,黄柱,席光[6](2017)在《改进型加权本质无振荡格式及其对典型激波问题的高精度数值模拟》一文中研究指出为了提高加权本质无振荡(WENO)格式对流场结构的分辨率,提出了性能更优的WENOEX格式。在经典WENO格式的基础上,考虑各子模板光滑因子和整体模板光滑性之间的相互影响,引入表征整体模板光滑度的相关项,构造了新的光滑因子,优化了权分配。理论分析表明,WENO-EX格式保持了原有的设计精度,对间断模板的非线性权配置更大,具有更低的耗散,更高的分辨率。为验证改进格式的计算性能,采用不同的WENO格式来求解线性迁移方程控制的光滑和间断问题,并且求解了欧拉方程控制的双马赫反射和激波旋涡相互作用等几种典型激波问题。计算结果表明:WENO-EX格式在计算光滑问题时,在相同网格下可以取得更小的计算误差;在计算间断问题时,对流场结构有更高的分辨率。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2017年12期)

苏纬仪,王赫,陈云,张堃元[7](2017)在《壁温对隔离段激波串振荡的影响》一文中研究指出为了探索存在换热条件下超燃冲压发动机隔离段内部的复杂流动机理,采用2阶精度的非定常数值模拟程序研究了壁温对隔离段内部激波串振荡特性的影响。结果表明:压力振荡曲线与激波串前缘位置之间存在紧密关系。此外,随着壁温升高,隔离段壁面压力振荡的频率减小、振幅增加。研究还发现,隔离段压力振荡标准差最大值位于激波串前缘激波及其与上下壁面边界层相互作的位置,而湍动能最大值则分布在分离区后侧剪切层区域内。(本文来源于《航空动力学报》期刊2017年07期)

熊冰,王振国,范晓樯,李腾骥[8](2017)在《隔离段内正激波串受迫振荡特性研究》一文中研究指出为了解隔离段在真实燃烧室反压作用下的工作特性,通过数值方法模拟燃烧室振荡燃烧引起的脉动反压,在来流Mai=2条件下,探讨了脉动反压引起的激波串受迫振荡特性。结果表明,在反压脉动条件下,激波串前缘位置周期振荡,其振荡频率与反压脉动频率一致,振幅与反压脉动频率负相关,反压脉动频率600Hz时,振幅仅为管道长2.97%;就抗反压能力而言,在反压脉动条件下,隔离段能承受比定常状态更大的反压峰值,且脉动频率越大,可承受瞬态反压峰值越大。激波串的受迫振荡包含两种形式:激波串整体位置的前后运动和激波节之间的相对运动。在一定程度内,反压脉动频率较低时(50Hz,100Hz),激波串整体位置的前后运动是主要的受迫振荡形式,激波节之间的相对运动很弱;随反压脉动频率升高(300Hz,600Hz),激波节之间的相对运动加剧,逐渐成为激波串受迫振荡的主要形式。另外,在激波串振荡过程中,激波串往上下游运动经过同一位置时,激波串形态会出现迟滞,这是导致总压恢复系数迟滞的原因。(本文来源于《推进技术》期刊2017年01期)

郑闽锋,刘曦,黄成,林跃东,雷晓健[9](2016)在《振荡管内入射激波形成位置及有关因素的研究》一文中研究指出通过实验测得的波形图,分析了实际的充气过程中存在的部分喷射现象,发现管内激波在距离开口端一段位置的管内某处才形成。利用气体动力学推导了激波形成位置的理论计算公式,结果表明激波形成位置点坐标xs值与驱动气进气总压p0和喷管的旋转速度uf有关,所得结论对压力波制冷机的优化设计有一定指导意义。(本文来源于《福建省科协2016年学术年会分会场——福建省制冷学会2016年学术年会论文集》期刊2016-11-29)

熊冰[10](2016)在《隔离段内激波串受迫振荡特性研究》一文中研究指出本文以等直隔离段内的激波串为研究对象,采用风洞试验和数值计算相结合的方式,对隔离段内激波串的受迫振荡现象进行了相关研究。在试验方面,设计了一套能产生15-300Hz频率的脉动节流系统,并辅以一套稳态节流系统,在隔离段下游施加一定频率和振幅的脉动反压。首先在稳态反压条件下针对Ma2/Ma3来流工况,开展了隔离段内流场结构和激波串自激振荡特性的研究。在Ma2来流条件下,隔离段内为对称型激波串,首道激波呈“λ”型。在Ma3来流条件下,隔离段内为非对称型激波串,首道激波呈“X”型,且存在两种非对称形态。研究了激波串的自激振荡特性,发现激波串的自激振荡主要表现为200Hz以下的低频振荡。非对称型激波串自激振荡时,上、下壁面分离激波腿的振荡主频相当,与分离区尺寸无关。接着在脉动反压条件下针对Ma2/Ma3来流工况进行了激波串受迫振荡特性研究。比较了激波串受迫振荡频率、下游激励频率以及自激振荡频率,表明激波串受迫振荡频率与激励频率基本一致,在来流马赫数较高时也会存在自激振荡的频率组分。研究了一个受迫振荡周期内激波串形态的演化历程,发现分离激波强度、分离区高度以及叁叉点位置在激波串振荡过程中均不断改变,且变化规律与激波串运动方向相关。提出分离激波两侧瞬时压比是影响激波串瞬时形态的本质原因。分析了隔离段壁面压力标准差沿程分布、压力振荡主频沿程分布以及与反压信号的相干性。基于所发现的现象,提出了叁种可能用于判断激波串前缘振荡最上游位置的方法,即激波串前缘振荡的最上游点位于压力标准差下降为0附近的位置、位于下游激励频率恰好消失的位置、位于与反压信号在激励频率处相干性骤降的位置。通过改变反压脉动参数,研究了反压脉动参数对激波串振荡幅度的影响规律,发现激波串受迫振荡幅度随反压脉动频率升高而减小,随反压脉动振幅升高而增大,即低频高幅的下游扰动会导致隔离段内激波串大幅度振荡,这可能导致进气道不起动,对发动机正常工作构成个很大威胁。基于简化流场和系列合理假设,利用小扰动方法建立了激波串受迫振荡幅度的理论预估模型,给出了激波串受迫振荡幅度的理论预估公式,并利用试验结果和仿真结果进行了比较验证;基于发动机实际工作特性,设计试验对比了几种现有的激波串前缘探测方法,解释了方法无法工程实用的原因。接着基于压差提出了一种新的探测方法,并进行了试验检验。最后将工程实用对激波串前缘探测方法提出的需求做一总结。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01)

激波振荡论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了研究斜激波串在与上游激波相互干扰时对下游周期性扰动的响应特征,在来流为马赫数2.7的直管道上游设计了一种等宽度斜楔,在下游中心截面位置安装了旋转的椭圆凸轮,以产生类正弦形式的周期性反压扰动,采用了动态压力测量、高速纹影和粒子图像测速技术等手段进行了试验。结果表明:内置斜楔在管道内产生入射激波、分离激波、膨胀波、再附激波和激波诱导分离等复杂背景流场,在分离区附近形成有顺压梯度和逆压梯度的区域。下游产生的正弦形式的周期性扰动会沿着边界层亚声速混合区域逆流前传,引起壁面压力脉动和斜激波串的周期性振荡运动,振荡频率与反压扰动频率相同。在管道内均匀流场中,斜激波串受迫振荡运动的幅值随着反压扰动频率的增加而逐渐减小。在内置斜楔的管道中,斜激波串受迫振荡运动的幅值大大减小,而且随着反压扰动频率的增加基本保持不变。以文中fs=21Hz为例,斜激波串在上游激波干扰中的受迫振荡幅值仅为在均匀来流中振荡幅值的22%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

激波振荡论文参考文献

[1].王彬,吕润民,郑静,余元元,许常悦.基于动网格技术的超声速火箭撬激波振荡特性分析[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[2].程川,王成鹏,程克明,薛龙生.上游激波干扰时斜激波串受迫振荡特性实验研究[J].推进技术.2018

[3].汪昆,谢旅荣,刘雨.弯曲扩张段内激波串自激振荡特性[J].推进技术.2018

[4].于洋.激波传递能量强化双开口振荡管制冷性能研究[D].大连理工大学.2018

[5].高文智,李祝飞,曾亿山,杨基明.前体涡发生器对轴对称高超声速进气道激波振荡流动的影响实验[J].力学学报.2018

[6].柴得林,孙中国,黄柱,席光.改进型加权本质无振荡格式及其对典型激波问题的高精度数值模拟[J].西安交通大学学报.2017

[7].苏纬仪,王赫,陈云,张堃元.壁温对隔离段激波串振荡的影响[J].航空动力学报.2017

[8].熊冰,王振国,范晓樯,李腾骥.隔离段内正激波串受迫振荡特性研究[J].推进技术.2017

[9].郑闽锋,刘曦,黄成,林跃东,雷晓健.振荡管内入射激波形成位置及有关因素的研究[C].福建省科协2016年学术年会分会场——福建省制冷学会2016年学术年会论文集.2016

[10].熊冰.隔离段内激波串受迫振荡特性研究[D].国防科学技术大学.2016

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