摘要：本文运用工程方法设计了喷气Z箍缩装置的超声速喷管,通过数值求解Navier Stokes方程模拟了气流从储气室到喷管出口的非定常流动过程,最后用DSMC方法计算了喷管出口气体向真空中的膨胀,得到了喷气负载的气流位形和质量线密度。计算结果表明,除了储气室的压力、喷管的喉道和出口尺寸等因素外,负载的特性参数较强地依赖于阀门开启和关闭时间、阀门开启的速度、开启的口径大小以及阀门后真空管道的几何形状。采用定常流动模型比非定常流动模型预测的负载质量线密度大10倍左右,而后者与实验结果较为一致。

摘要：针对高超声速风洞轴对称喷管设计问题,开展了喷管扩张段无粘型面设计研究。介绍了基于预设轴线马赫数分布的直接设计方法,改进了基于面积比的轴线马赫数分布预设方法,提出了一种方便多点控制的轴线特征点分布方法。对设计喷管流场进行特征线网三角化,与数值模拟结果进行比较,并分析了影响喷管无粘型面的设计因素。表明:改进的面积比方法可以保证轴线马赫数分布预设的合理性;轴线马赫数分布、轴线上特征点分布和边界特征点数明显影响喷管无粘型面。

摘要：开展了高超声速风洞轴对称喷管收缩段设计研究。利用构造的AQA分段曲线,分析喉道上游圆弧长度和喉道曲率半径是否连续对于喉部跨声速流动和喷管出口流场的影响。设计了基于三角函数和双曲函数、B样条函数的两种收缩曲线,借助控制参数使得出入口曲率半径任意可调。采用数值模拟方法分析了喉道曲率半径是否连续对于Cresci和Sivells喷管出口流场的影响。研究表明:喉道曲率半径连续是确保喷管无黏流场与设计流场一致的关键;当无法保证喉道曲率半径连续时,应使喉道上游曲率半径比下游曲率半径偏大而不是偏小。

摘要：临界压力是暂冲式高超声速风洞实验段流场破坏时真空罐中的压力值,临界压力比影响Ma10以上大型高超声速风洞真空系统的设计。在Φ0.3m高超声速低密度风洞中进行了Ma10以上喷管的实验,测量了风洞实验段静压、流场的皮托压力、扩压器内表面前后压力、真空罐压力等参数,了解了各部位流场随真空罐压力升高的变化过程,获得了现有风洞Ma10、Ma12和Ma16各自的流场维持所需临界压力比分别为0.34、0.35和0.5。采用FASTRAN软件模拟了风洞流场建立到破坏的非定常过程,计算结果与实验结果较为一致。临界压力比的获得为类似大型高超声速风洞真空系统设计提供了关键基础数据。

摘要：目前,计算机科学与技术专业综合实践课程的教学模式尚处于探索阶段,由于CDIO工程教育理念与其教学理念相符,引进了这一教学理念,并在此理念指导下探索出课程项目驱动教学模式,在这一教学模式中,教师应该合理设计实践项目内容,明确项目实践目的,注重计算机项目的实践性,借鉴应用实证软件工程的内容和方法,提升实践教学效果,优化学生的动手实践能力。

摘要：抽水蓄能电站地下洞室群施工存在通风难度大、风尘迁移变化规律无显著特征等难题,采用DPM气固两相流模型,针对地下洞室群中不同坡度的长直型隧洞进行数值试验研究,重点揭示了典型隧洞在不同施工条件下的风尘迁移规律及小粒径沉降粉尘分布特征。研究表明:不同区域粉尘质量浓度随风机风速的增大呈下降趋势,当风速增至21 m/s时开始升高;掌子面附近区域粉尘质量浓度随供风距离的增大呈上升趋势,当供风距离大于25 m时,风机风速不再满足隧洞内通风要求;掌子面附近区域粉尘质量浓度随隧洞坡度的增大呈显著上升趋势,通风管附近出现明显的粉尘空白带;小粒径沉降粉尘分布特征由通风管位置决定,沉降粉尘颗粒最多处位于通风管出口与掌子面之间,粒径分布较广,呈正态分布规律,在通风管出口正后方处急剧下降,并沿隧洞出口方向数量逐渐减少,平均粒径逐渐减小;流出洞外的粉尘颗粒平均粒径偏小。本研究可为抽水蓄能电站地下洞室群整体施工设计提供参考。