羽流
- 樽海鞘群行为启发的多机器人自主羽流寻源方法
的污染源。目前，羽流寻源的方法通常有两种类型：一种是利用固定传感器网络进行羽流源位置的确定；另一种是利用移动机器人来搜索定位羽流源。基于固定传感器网络的方法主要由优化算法[2]或概率分布采样方法[3-4]预测羽流源位置。该方法通过传感器网络收集扩散在空气中的羽流浓度数据，实现对羽流源位置的估计，但该方法依赖于气流传输和扩散模型，当模型不精确时会导致较大的预测误差。与基于固定传感器网络的方法不同，配备有传感器的移动机器人采用主动嗅觉方法，利用获取气流和羽流浓
现代电子技术 2023年22期2023-11-19
- 降低发动机羽流对飞行器干扰的研究
毛状的膨胀区称为羽流，发动机羽流撞击在飞行器表面产生的压力和粘性效应，改变了飞行器的在轨速度和姿态，因此，需要在设计阶段定量研究羽流效应以消除其负面影响。本文介绍一种消除发动机羽流影响的羽流力-推力对冲方法。1 跨流域耦合仿真方法气体流动分为连续流、过渡流和自由分子流三大领域。发动机在真空段工作，发动机喷管内部为连续流区，出口为过渡流区，远场则为自由分子流区。发动机羽流仿真是跨流域耦合计算，喷管内部采用N-S 方程（Navier-Stokes 方程）求解连
导弹与航天运载技术 2023年4期2023-11-06
- 高层建筑窗口羽流火焰对防火隔离带影响的数值模拟研究
外部火蔓延大多由羽流火焰引起，而室内火灾冲破外窗口形成的窗口羽流火焰，对高层建筑外部火蔓延影响尤为突出。为揭示不同外窗口形式下防火隔离带的设置需求，本文以北京顺义新国展项目西地块土建及水电安装工程为例，采用火灾动态仿真模拟软件PyroSim 对窗口羽流火焰及其融合进行数值模拟研究，分析窗口羽流火焰的温度分布情况，探究窗口羽流火焰对防火隔离带的影响，以期为同类高层建筑外部火蔓延的防控提供参考。1 工程概况北京顺义新国展项目西地块土建及水电安装工程位于北京市顺
中国建筑装饰装修 2023年19期2023-11-02
- 失效航天器等离子羽流消旋建模与最优制导研究
涡流消旋、等离子羽流消旋、气体羽流消旋等,是通过电磁场、羽流等介质间接产生消旋力矩,能够有效避免服务航天器与失效卫星之间的碰撞,在消旋过程中还可通过参数调节实现柔顺消旋.为克服传统分子羽流消旋燃料消耗大、粒子作用范围分散的难题,本文提出了一种利用霍尔效应推进器产生的等离子羽流进行消旋的方法.充分发挥霍尔推进器比冲高、高效率、快启动[10]与羽流作用范围集中的优势,实现低燃料消耗的安全灵活消旋.在等离子羽流建模方面,VANGILDER等[11]将细胞粒子法和
空间控制技术与应用 2023年3期2023-07-12
- 一种基于蓝紫光的固体火箭发动机羽流烟雾特征信号在线测量方法①
065)0 引言羽流烟雾是固体火箭发动机重要的特征信号之一,会使得导弹等武器系统能见度增加,飞行轨迹暴露,影响制导与通信,降低武器系统的生存能力。随着武器系统需求的日益发展,在保证固体推进剂能量特性的同时,固体火箭发动机的研制越来越关注羽流烟雾等特征信号的降低。固体火箭发动机羽流烟雾主要分为一次烟和二次烟[1]。其中,一次烟是由发动机喷管排出的燃气和固体或液体凝相粒子所组成的混合物,主要来源于固体推进剂配方中的金属颗粒、催化剂等组分的燃烧,以及包覆层、绝热
固体火箭技术 2023年3期2023-07-08
- 实验室核心区域火灾最佳通风口选择仿真
过发生火灾时产生羽流运动[2],探究在内外因素影响下,羽流中的卷吸速率[3]和烟气倾角,烟气所运动的方向。通口风选择位置为顶部和侧壁,进行分析后,得出顶部通口风位置最佳,保障通风量,让可燃试剂不能达到燃烧爆炸极点。2 火灾羽流运动分析当实验室发生火灾时,会产生相对应羽流运动,假设羽流不受环境气流和实验室墙壁影响,轴对称羽流可以看作是一个倒锥,火势不断加大,导致羽流上升,从而持续卷吸膨胀,羽流断面越高,横截面越大。如果在相同断面高度的温度和垂直速度分量不变情
计算机仿真 2023年5期2023-07-03
- 电推进羽流诊断系统探针组件研制及应用验证
技术难题。电推进羽流诊断是利用朗缪尔探针（Langmuir Probe，LP）、法拉第探针（Faraday Probe，FP）和阻滞势分析仪（Retarding Potential Analyzer，RPA）分别对羽流等离子体参数（电子温度kTe、电子密度ne和等离子体电位Vs）、离子电流密度Ji和单位电荷离子能量（Ion Energy-per-charge，Ei/q）进行诊断，诊断结果用于电推进对航天器带电影响评估、束流发散角推力修正和栅极寿命预测。国外
真空与低温 2022年6期2023-01-06
- 一种羽流试验液氦热沉外流程技术研究
K。本文介绍的某羽流试验台采用液氮外流程、液氦外流程来供应低温介质，供给热沉、羽流吸附泵及真空系统使用，采用气氮外流程在试验后进行系统复温。2 系统组成羽流试验台主要由羽流试验舱(真空舱)、液氮液氦热沉、抽空系统、羽流吸附泵、外流程系统、工艺气液路、测量控制系统等组成。试验中使用抽空系统使试验舱内达到预定真空度，模拟真空环境，使用外流程系统供应低温介质模拟冷黑环境。3 液氦外流程工作原理液氦外流程采用开式沸腾方式，用来为液氦热沉及羽流吸附泵提供低温预冷和工
低温与特气 2022年2期2022-05-19
- 气承膜式会议中心防火分隔措施研究与数值模拟分析
建筑;数值模拟;羽流;防火分隔1 气承膜结构建筑气承膜结构建筑是采用膜材作为建筑外壳，配备智能化机电设备对完全密闭的空间提供空气压力，靠内、外部压力差把建筑主体支撑起来的一种建筑结构系统[1]，具有大跨度空间、经济性、安全性、施工工期短、能远程智能控制的特点[2]。该类建筑在美国、加拿大、日本及欧洲等部分较发达的国家和地区得到了广泛推广与应用，国内气承膜结构建筑主要应用于体育场馆、物流仓储及环保工业等大跨度建筑[3]，特别是随着近年来气承膜式会议中心、展
今日消防 2022年3期2022-04-15
- 水下羽流追踪方法研究进展
显, 井 涛水下羽流追踪方法研究进展徐雪寒, 孟庆浩, 刘科显, 井 涛(天津大学电气自动化与信息工程学院 机器人与自主系统研究所, 天津, 300072)水下羽流相关研究在海洋资源开采及环境保护等方面有着重要意义。文中围绕水下羽流扩散建模与追踪方法研究, 对现有相关研究成果进行归纳, 从基础、方法以及应用等角度, 总结了水下羽流追踪的研究进展和发展趋势。全文包括4部分: 1) 介绍水下羽流分类和羽流追踪的应用背景; 2) 从扩散模型和仿真平台2个方面梳理
水下无人系统学报 2022年1期2022-03-16
- 固发羽流流场及辐射特性随飞行状态的变化规律
现羽毛状，其称为羽流.固发羽流主要来源于推进剂的燃烧，少部分来源于喷管材料的烧蚀、衬层和绝热层的裂解，这种高温高压的羽流会向空间中辐射出强烈的红外特征信号.掌握固发羽流的流场和辐射特性，可为制导反导系统探测、识别及反识别提供方案，同时还可为飞行器跟踪、拦截提供依据.近年来，许多学者对羽流进行了大量的实验和模拟仿真研究.在羽流复燃流场计算方面，牛青林等[1]针对飞行状态对固体火箭发动机尾焰的影响，根据热力计算结果对某固体火箭发动机的化学反应流和单一组分流进行
东南大学学报（自然科学版） 2021年6期2021-12-23
- 羽流问题对飞行器飞行影响研究
在喷口处产生膨胀羽流，该羽流流场特性与发动机在大气环境下工作时的喷流流场特性显著不同，造成了对飞行器力、热环境影响的天地差异，对飞行器的环境适应性及飞行结果分析产生显著影响[1]。本文主要结合羽流流场特性数值仿真计算和地面试验结果，分析羽流对飞行器造成的影响，给出相应的工程解决方案。1 羽流对飞行器影响1.1 羽流对飞行器弹道影响某飞行器在底部中心位置安装了小火箭发动机，通过其两侧喷管产生推力使其旋转，如图1所示。在飞行中，通过遥测数据发现起旋发动机工作过
导弹与航天运载技术 2021年6期2021-12-23
- 多无人水面艇协同海上溢油羽流监测
一是实时掌握溢油羽流输移动态,这需要对海上溢油进行大范围持续监测.传感器、海洋机器人、无线传输和机械系统控制等技术进步使得利用搭载化学传感器的移动海洋机器人网络大范围持续监测海洋环境成为可能[2],进而派生出多机器人协同海洋环境监测问题.现有成熟的多智能体协同控制理论不能直接解决上述海洋环境监测问题,因其大都忽略了环境的动态特性.因此,面向动态环境大范围持续监测的多机器人协同控制问题不仅具有重要的实际应用价值,还将进一步推动多智能体协同控制理论研究的发展.
控制理论与应用 2021年7期2021-07-31
- 基于灰狼优化算法的机器人羽流追踪方法
830047)羽流[1]是指泄漏物在介质中传播形成的羽流状物质。机器人主动嗅觉是指机器人利用机载传感器，根据一系列搜索方法，自主完成羽流的发现，跟踪和定位任务[2]。近年来，机器人主动嗅觉已经成为一个研究热点。机器人主动嗅觉可分为单机器人主动嗅觉与多机器人主动嗅觉。Vergassola等[3]利用贝叶斯推理提高信息增益，提出了信息趋向性算法，克服了在湍流环境下的局部最优问题。Shigaki等[4]提出了时变飞蛾启发算法，利用支持向量机估计行为模型，提高了
科学技术与工程 2021年11期2021-05-29
- 溅射靶对离子推力器的热辐射影响研究
电中性状态的氙气羽流，若直接轰击至设备壁面，会造成设备壁面出现离子刻蚀现象。因此，在电推进真空测试设备内须配置溅射靶以降低羽流中高能离子造成的壁面刻蚀影响，且溅射靶需设计为至少对推力器羽流具有一次光学屏蔽能力[3]。2019年中国空间技术研究院KM4真空环境设备内开展30 cm离子推力器联试试验，从结果来看，推力器在稳定运行一段时间后，溅射靶和栅极温度均快速升高，且栅极截获电流增大，与之对应的则是推力器的工作性能(基于电参数得到的推力、比冲等)发生了衰退。
中国空间科学技术 2021年2期2021-05-21
- 弥散吊顶通风系统气流相互作用原理分析
该通风系统中热源羽流与送风射流的相互作用原理缺乏相关研究。采用理论分析和数值模拟相结合的方法，建立了弥散吊顶通风系统的送风射流与热羽流相互作用模型，分析了热羽流与送风气流的相互作用规律。结果表明：热羽流和送风射流会在某个高度强烈混合，混合区域内热羽流浮力作用与送风射流动量相当；相互作用面高度随热源功率的增加而增加，随送风速度的增加而减小；且当热源大小与送风速度一定时，热羽流所受浮力大小几乎不变，作用面高度与送风温度基本无关。本研究可为弥散吊顶通风系统的设计
制冷与空调 2021年2期2021-05-19
- 轴对称面源羽流运动特性的PIV实验研究
00093)热源羽流是普遍存在于日常生活与工作中的一种气流形态[1]，例如火灾产生的烟气、冷却塔排放的蒸汽、工业厂房设备散热引起的热羽流、汽车尾气、城市热岛等[2-6]。根据目前的研究成果可知，热源羽流会对环境流场造成一定程度的干扰作用，例如，厂房中不同类型的局部热源会产生浮力驱动的热羽流，不仅会破坏局部空调的稳定界面[7]，还会导致油雾及粉尘的扩散不受控[8]。但由于现阶段对羽流流场研究成果有限且不充分，在目前的实际工程通风系统设计中尚未涉及热源羽流对环
制冷学报 2021年2期2021-04-17
- 利用旋转平台模拟双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门后在近岸区域形成的盐度较低的水体， 并发育特有的近岸流场， 一般会在河口附近形成一个向海突出的河口涡旋区(recirculating bulge)， 并在其下游形成沿岸流。河口羽流是沿海系统陆地物质和土壤的重要来源， 也是近几十年来的研究热点。关于单河口羽流结构以及羽流系统中淡水与盐水环境之间的混合情况， 前人早有研究。Yankovsky等(1997)通过理论推导出两个长度尺度hb和ys，
海洋与湖沼 2020年5期2020-10-14
- 基于压敏漆的多羽流气动力效应试验研究
动机工作时产生的羽流向真空中快速膨胀，会对航天器表面产生气动力效应，影响航天器的姿态控制［1-4］。当多台发动机共同工作时，羽流在膨胀过程中发生相互作用还将导致复杂的流场形态和流动特性，在相互作用区域形成羽流干扰流［5-7］。干扰流的密度和压力受到明显的增强，可能会对航天器表面造成额外的气动力。因此，研究羽流及干扰羽流的气动力效应对航天器的设计及稳定运行具有重要意义。开展羽流气动力试验研究最常用的手段是基于测压孔的测量方法［8-9］，即在模型表面加工数个至
北京航空航天大学学报 2020年6期2020-07-31
- 水下输气管道泄漏扩散特性模拟研究
动，从而形成气泡羽流[4]。水下输气管道一旦发生泄漏，上升到水面的气泡羽流可能会引起火灾、造成水域污染，甚至会诱发二次事故对人身财产安全造成威胁。因此，科学地认识水下输气管道泄漏所形成的气泡羽流扩散规律，对于及时地采取防治措施和制定风险评价方案具有一定的意义。目前对于输气管道泄漏的研究大多针对陆地的架空管道[5-7]，对于水下输气管道泄漏的模拟研究主要包括积分模型和计算流体动力学模型。积分模型把气泡羽流中的气泡和卷吸进来的水体看作一个多相控制体，依据相似性
化工学报 2020年4期2020-05-28
- 天然气管道水下泄漏扩散试验研究*
]就开始了对气泡羽流的实验研究，初步建立了泄漏深度和泄漏速率与羽流扩散半径之间的关系，并提出了羽流扩散模型的基础理论。但由于昂贵的成本和安全问题，目前的研究主要集中在水深小于2 m 的容器中进行。1991 年吴凤林等[6]通过小尺度实验确定了三维气泡羽流建立区的流动形态；2001 年RENSEN 等[7]比较了气泡羽流在不同水深中的上升过程；2009 年王兆芹等[8]对比了泄漏孔径和管径对泄漏压力、温度和泄漏速率的影响；2013 年王志刚等[9]研究了水下
油气田地面工程 2019年12期2019-12-24
- 霍尔推力器羽流对S波段电磁波的衰减研究
12霍尔电推力器羽流属于低温等离子体媒质，对于穿过羽流的电磁波会产生信号衰减的影响。其中，以S波段受霍尔推力器羽流影响最为显著。这是因为，对于霍尔推力器羽流参数，整体电子数密度在1013～1015m-3量级，电子温度在1.0 eV量级，这使得C波段和Ku波段的电波在羽流中具有非常显著的高通特性，相比之下，S波段是电波最易受影响区间。因此，针对S波段电磁波受霍尔推力器羽流影响的研究具有重要意义。截至目前为止，关于霍尔推力器羽流对于电磁波的影响研究鲜有报道，但
中国空间科学技术 2019年5期2019-11-26
- 大推力发动机在轨羽流热效应监测与反演方法
推力长时间的真空羽流热，将对发动机周边的设备、机构及结构产生较大的羽流热效应。例如，嫦娥四号着陆器安装了一台7500 N发动机，它在近月制动及动力下降时点火工作，其工作时的羽流热效应会对周围舱板及设备产生较大影响。目前，大推力羽流热防护设计的主要依据是理论计算与试验数据拟合后的羽流值结果，需要通过经验设计、仿真分析模型、试验验证相互多次迭代完成，由于理论计算存在较大的不确定性和试验条件难以模拟，结果偏差过大[1-8]。为此，本文提出大推力发动机羽流热效应监
航天器工程 2019年4期2019-11-11
- 地外天体起飞羽流导流气动力效应仿真
中，发动机喷出的羽流与起飞平台表面作用后反向流动至起飞器表面，会对起飞器产生明显的气动力效应。这一羽流导流气动力效应会对起飞过程中起飞器产生力矩作用，对其姿态控制和保持产生影响，可能导致起飞器无法正常工作或者工作质量下降。因此，对地外天体起飞过程中起飞器及起飞平台可能受到的羽流导流气动力效应进行研究十分必要[1-2]。目前成功实现月面起飞的国家只有美国和俄罗斯，由于相关数据的保密性，仅有少数文献对Apollo登月舱下降级的凹碗型导流装置的导流效果进行研究[
北京航空航天大学学报 2019年7期2019-07-31
- 层结环境中浮力羽流的质量输移过程
02543)浮力羽流指在不同流体介质中受浮力驱动的柱状流动形态[1].在自然环境及工程应用中普遍存在着浮力羽流运动形态，如火山喷发形成的气流、火箭喷射出的高温气流、汽车尾气、烟气羽流、深海热液羽流等.浮力羽流在运动发展过程中不断夹带周围环境流体并发生物质交换，引起的物质输移对周围环境具有重大影响：火源上方形成的烟气羽流在火灾科学中为一重要概念，其输移质量决定了烟气生成量，是防排烟工程中的重要参考量[2]；深海热液羽流运动过程中伴随的质量输移对海洋的物质循环
上海交通大学学报 2019年4期2019-05-08
- 不同通风方式下地下环形受限空间火羽流卷吸特性研究
风方式的影响，火羽流运动特性复杂，属典型的倾斜非轴对称火羽流且可能发生二次流动，普通受限火羽流模型无法适用[1-2]。在地下环形受限空间日益普及以及消防安全日渐重视的背景下，开展地下环形受限空间火羽流运动机理研究是必要而且是迫切的。不同通风方式对地下环形受限空间火羽流卷吸特性及其运动规律会产生较大的影响[3-5]。不同通风条件下，受边壁效应的影响[6-8]，火羽流的变化规律复杂，当火源位于环道主干隧道、出入口支路隧道、交叉路口隧道处时，火羽流的卷吸机理和蔓
安全与环境工程 2019年2期2019-04-04
- 步行街建筑自然排烟的研究
行街形式及火灾烟羽流2.1 步行街的形式步行街的剖面形式多种多样，为便于研究问题，将大量民用建筑工程中的步行街基本形式归纳为如下几种：(1)步行街两侧有挑廊，如图1(a)所示；(2)步行街两侧无挑廊，而是设有普通窗，如图1(b)所示；(3)步行街一侧有挑廊，另外一侧设有普通窗，如图1(c)所示。2.2 室内火灾烟羽流火灾发生时室内会有大量的热烟气卷吸其周围空气形成混合烟气流上升、流动、扩散，烟羽流大致可分为三种：(1)轴对称型烟羽流，即燃烧火源位于某室内中
中国人民警察大学学报 2019年10期2019-03-24
- 氢氧发动机真空羽流干扰试验研究
工作时产生的多股羽流在膨胀过程中发生气体相互碰撞、流场形态改变、气流参数变化的现象，称为羽流干扰(或羽流相互作用)。羽流干扰会造成羽流流场结构的变化，可能导致羽流气动力、气动热及污染效应增强，影响航天器正常工作，带来结构强度或热防护方面的风险。因此，需要对发动机双机工作时的羽流干扰效应进行评估。研究羽流效应的基础是要对羽流形成的流场有充分的认识。一般来说，羽流干扰形成的流场参数不能用各发动机羽流的流场参数进行线性叠加，流场中膨胀波束和压缩波束(或激波)的交
北京航空航天大学学报 2019年1期2019-01-30
- 纳秒激光烧蚀等离子体羽流超快过程实验诊断
等特点，等离子体羽流特性研究是一项极具挑战性的任务。国内外采用很多诊断技术研究激光产生的等离子体羽流特性，例如：阴影成像法、纹影成像法、发光光谱、干涉测量、法拉第杯、朗缪尔探针等[1]。Emmony和Irving[2]研究激光作用碳靶时，采用高速记录了等离子体羽流演化过程，首次拍摄到等离子体发光图像，发现等离子体发光前沿位置与时间满足幂函数关系。Maher和Hall等人[3]拍摄到激光烧蚀铝靶表面的等离子体羽流发光图像，发现羽流初始速度与激光强度满足幂函数
机电产品开发与创新 2018年5期2018-10-16
- 固体火箭发动机羽流场波系结构及特性数值计算
)固体火箭发动机羽流流场的结构分布特性对固体火箭的总体设计、火箭发射装置设计、结构材料的选择等方面均会产生很大的影响[1-2]，特别是其红外辐射对发动机故障监控和军事侦察有着非常重要的作用。为此，国内外许多学者对此进行了研究：H.B.Ebrahimi等[3]运用GPACT模型计算分析了Titan II 液体火箭发动机红外波段辐射场；K.Berer等[4]比较了运用逐线模型和分子波带模型计算弹道导弹羽流红外辐射的结果；Kim等使用改进的离散坐标法[5]和有限
兵器装备工程学报 2018年12期2018-08-31
- 密度羽流构型特征、控制因素及其对深水沉积的启示
——对河口和其他环境中密度羽流进行的全球卫星调查
）存储的大量密度羽流卫星图像。NASA用多种卫星拍摄了这些照片，但未对世界各大洋和湖泊中密度羽流的自然构型变化进行系统的梳理和汇总。本文首次对全球 45个密度羽流实例的自然变化进行梳理（见图1）[2-32]。Forel首先报道了瑞士日内瓦湖的密度羽流现象[33]，在此基础上Bates[34]提出在河口三角洲环境中有3种类型的密度羽流：河水密度低于盆地水密度的低密度羽流（见图2a）、河水密度与盆地水密度相等的等密度羽流（见图2b）及河水密度大于盆地水密度的高
石油勘探与开发 2018年4期2018-08-24
- 隧道火灾羽流质量流量计算公式的研究
与烟气层分界面处羽流质量流量密切相关。NFPA92B轴对称羽流模型是目前隧道火灾横向排烟设计工程中广泛采用的模型，但实际隧道火灾工况与该模型的假设条件有诸多不符，这必将影响该模型公式的计算精度。本文利用FDS火灾动力学模拟软件对隧道火灾工况进行模拟，将不同工况下羽流质量流量模拟值与NFPA92B模型计算值，CIBSE模型计算值，以及本文提出的CIBSE修正模型计算值进行对比分析。1 两种羽流模型概述1.1 NFPA92B轴对称羽流模型概述式（1）～（3）为
制冷与空调 2018年3期2018-07-19
- 三种典型固体推进剂排气羽流特性参数的模拟计算
言固体推进剂排气羽流是一种超音速排出喷管的气相和凝聚相粒子混合物，并伴随有燃烧产物的二次燃烧、湍流、电子激发和电离等，在喷管出口处下游常形成羽毛状的发光火焰流场[1-3]。排气羽流的气动力结构不仅导致速度和压力的非连续性，还影响气流与周围空气的混合过程[3-4]。如机载导弹发射时排气羽流所形成的压力扰动使得进气道增压，产生的温度与压力畸变引起压力机失速或停车；舰载导弹对排气羽流的防护要求较高，由于舰面范围有限，其上层建筑和雷达外接设备等都可能受到羽流的危害
火炸药学报 2018年1期2018-04-19
- 火星环绕器羽流效应仿真研究
91）火星环绕器羽流效应仿真研究陈 杰，贺碧蛟∗，蔡国飙（北京航空航天大学宇航学院，北京 100191）火星探测器发动机羽流效应影响飞行任务的安全，采用差分求解NS方程与直接模拟蒙特卡洛耦合的方法对火星环绕器姿轨控发动机羽流力、热以及污染效应进行了仿真研究。结果表明：发动机羽流对火星环绕器气动力、热及污染效应影响主要在发动机储箱上，最大热流值可以达到1789 W／m2，需要注意；发动机羽流对展开太阳能电池翼的气动力和气动力矩相对于发动机推力和推力力矩来说，
载人航天 2017年6期2017-12-05
- 冲绳海槽热液柱动力过程的数值模拟*
形成黑烟囱状的羽流。如图1所示, 这些热液流体的密度低于周围海水, 因此当其从热液喷口喷出后会向上漂浮, 但它不会无限制的上升, 而是在上升过程中把周围的海水卷挟进来, 当到达最大上升高度zmax时, 形成“顶帽”, 热液流体与周围海水的混合物停止上升, 或者受洋流的影响或者受自己内部动力学等因素的影响向两边扩散形成一个密度平衡面, 此面被称为中性浮力面, 其高度称为中性浮力面高度zn。整个过程形成类似羽状的物理化学异常水体, 这个异常水体通常被称为热液
海洋与湖沼 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进行了实验及理论研究。采用拉格朗日控制体积分法建立了向下运动的羽动力模型，并对羽流参数进行了模拟。模拟结果表明模型对羽流半径及长度的预测与实验结果基本相符，但在接近羽流终端时，对羽流半径的预测结果要高于实验值。实验及模拟结果还表明，向下泄漏时羽流的初始动量衰减很快，与向上泄漏时羽流相比，羽流长度很短。随着Froude数的增大，向上羽流的长度增长较大，而向下羽流的长度却增长缓慢。水下管道；向下泄漏；羽流动力特性；数值模拟；实验研究引
化工学报 2016年12期2016-12-14
- 基于羽流追踪法评价行驶车辆柴油机排放与控制策略
基于羽流追踪法评价行驶车辆柴油机排放与控制策略利用羽流追踪法收集了大量汽车排放数据，定量评价汽车的排放特性。研究表明，并非所有排放高的汽车都是旧欧洲排放标准下的汽车。同时，一辆汽车的某一种污染物的排放量可能较高，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踪法对于评估城市车辆排放特性是有效的。使用道路羽流追踪法收集的汽车在道路行驶排放数据表明，柴油车和客车是较大的排放因子。汽车排放基尼系数代表尾气中需要降低的
汽车文摘 2016年7期2016-12-12
- 组分对改性双基推进剂羽流电子密度的影响
对改性双基推进剂羽流电子密度的影响李猛，罗阳，赵凤起，孙美，王长健(西安近代化学研究所 燃烧与爆炸技术重点实验室，西安710065)为研究配方组分变化对改性双基推进剂羽流电子密度的影响，采用最小自由能原理和沙哈方程，对配方进行了计算，系统分析了不同固体填料、含能添加剂、氧系数、催化剂及金属燃料等对改性双基推进剂羽流电子密度的影响规律。结果表明，DNTF、CL-20、Al粉对羽流电子密度影响较大，其数值比基础配方高1～2个数量级；配方体系固体填料含量增加，羽
固体火箭技术 2016年1期2016-11-03
- 基于TDLAS技术的双基系推进剂装药排气羽流流速特性研究
系推进剂装药排气羽流流速特性研究杨燕京1, 赵凤起1, 孙美1, 仪建华1, 姚德龙2, 轩春雷1, 许毅1, 王长建1, 孙志华1, 安亭1(1.西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室，陕西 西安 710065；2.中国兵器工业集团试验测试研究院，陕西 华阴 714200)摘要：基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术，利用吸收光谱中1392nm附近的H2O吸收谱线，测量了双基推进剂和改性双基推进剂装药在Ф50mm标准缩比发动机中燃烧后产生的排
火炸药学报 2016年3期2016-07-15
- 液化天然气排放形成的羽流过程数值研究
天然气排放形成的羽流过程数值研究张小斌，厉劲风，邱利民 （浙江大学制冷与低温研究所，浙江省制冷与低温技术重点实验室，浙江 杭州 310027）摘要：大量LNG溢出蒸发后将形成低温云团，对风向下游地面人员可能造成冻伤、燃烧以及缺氧窒息等危险。基于计算流体力学方法，构建了深低温两相多组分流动的Navier-Stokes方程以及湍流封闭方程，考虑了空气中水蒸气由于温度降低到饱和温度以下而相变传质过程。由于气相中氧气等非液化气体的存在，修正了计算水蒸气相变率的He
化工学报 2016年4期2016-07-04
- 透射式激光烧蚀含能聚合物的羽流实验
烧蚀含能聚合物的羽流实验陈 庚1，2，洪延姬1，叶继飞1，2（ 1.装备学院激光推进及其应用国家重点实验室，北京101416；2.中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室，四川绵阳621000）摘 要：搭建了透射式羽流观测平台，研究了不同烧蚀层厚度的聚叠氮缩水甘油醚／硝化棉（GAP／NC）的共混聚合物薄膜透射式激光烧蚀羽流特性.实验结果表明：透射式烧蚀首先在未受基底层约束的一侧形成突起，突起不断膨胀最终破裂；羽流中大颗
物理实验 2016年3期2016-05-10
- 固体火箭发动机地面和飞行过程中羽流红外辐射的计算研究
地面和飞行过程中羽流红外辐射的计算研究张小英1，向红军2，朱定强2（1.华南理工大学，广东 广州 510641；2.北京航空航天大学，北京 100083）为研究固体火箭发动机地面和高空飞行过程中羽流红外辐射随飞行高度的变化，计算了某型固体火箭发动机在地面试车和7.5～80km之间一系列高度工况下，发动机内、外流场和红外波段2～6mm的辐射。发动机内流和羽流流场采用非平衡化学冻结模型计算，高温Al2O3颗粒和燃气组分混合的羽流辐射场采用FVM模型计算，其中燃
红外技术 2016年1期2016-03-27
- GEO卫星霍尔推力器羽流防护结构混合PIC模拟
O卫星霍尔推力器羽流防护结构混合PIC模拟刘辉1,*,罗晓明1,温正2,王珏2,于达仁11.哈尔滨工业大学,哈尔滨150001 2.中国空间技术研究院通信卫星事业部,北京100094霍尔推力器应用于GEO卫星时,羽流会对太阳能翼板表面高透光玻璃盖片产生一定的影响,导致太阳能电池整体输入功率降低。因此,有必要针对羽流的影响对翼板表面进行一定的防护。在对目前国内外羽流安全性评估及防护方面的工作进行一定调研的基础上,针对SPT100应用于典型的GEO轨道卫星时的
中国空间科学技术 2016年1期2016-02-13
- 推力器羽流对太阳电池翼污染效应的分析及控制方法
094)推力器羽流对太阳电池翼污染效应的分析及控制方法张健 张振华 王伟臣 石泳 魏传锋(中国空间技术研究院载人航天总体部, 北京 100094)在分析羽流污染预示和太阳翼输出功率衰减预示方法基础上，识别出了影响羽流对太阳翼污染效应的关键因素，提出了较为系统的羽流对太阳翼污染效应的分析和控制方案。经仿真验证，该方法可有效实现量化分析和控制推力器羽流对太阳翼的污染效应，可以为我国卫星、深空探测和载人航天领域航天器工程研制提供参考。航天器；推力器羽流；污染；
航天器工程 2015年4期2015-03-13
- 大空间竖向热羽流对横向冷射流的干扰作用盐水模拟实验研究
2)大空间竖向热羽流对横向冷射流的干扰作用盐水模拟实验研究王 昕1梁 云2叶李飞1马静思1(1 上海理工大学环境与建筑学院 上海 200093; 2 上海建科建筑节能评估事务所 上海 200032)以相似理论为依据，设计搭建了用于模拟大空间建筑室内气流组织的液态模型实验台，对大空间建筑中常见的竖向热羽流对横向冷射流的影响规律进行盐水模拟实验研究。借助速度比例尺解决了冷射流与热羽流系统的相似同步性问题。实验结果表明：在竖向热羽流作用下，横向冷射流的运动轨迹将
制冷学报 2015年1期2015-01-29
- 嫦娥五号全尺寸羽流导流综合验证试验首战告捷
嫦娥五号全尺寸羽流导流综合验证试验首战告捷嫦娥五号全尺寸羽流导流综合验证试验第一阶段试验首战告捷，共实施了4次点火。该项试验是我国首次进行1:1比例的航天器全尺寸羽流试验，首次使用了液氢热沉系统等新设备和新技术，试验系统复杂、技术难度大、安全风险高。北京航天试验技术研究所的科研人员仅用半年时间，便成功完成了羽流试验台改造工作，创造了航天试验领域技术改造任务新纪录。本次试验的成功标志着我国成为继美国之后世界上第二个使用液氢热沉系统开展姿轨控发动机羽流真空低温
军民两用技术与产品 2015年15期2015-01-10
- 推力器真空羽流热效应计算模型修正及 误差分析
力器工作可能产生羽流扰动力/力矩、羽流热和污染效应。随着航天器安装的推力器种类和数量越来越多，与羽流相关的各种问题日趋凸显，已引起了设计部门高度重视，开展了羽流效应尤其是热效应的大量研究。对羽流热效应的数值计算至关重要：若分析过于保守将会导致热防护过设计；若估计不足则可能导致星上设备过热。因此，深入开展推力器真空羽流热效应精确评估是合理进行热控设计的前提和条件。推力器真空羽流热效应的计算分两大步骤：羽流流场的计算和羽流对航天器表面冲击作用的计算分析。推力器
航天器环境工程 2014年5期2014-12-21
- 基于羽流效应分析的航天器发动机布局设计研究
自由膨胀形成真空羽流，撞击航天器表面，产生羽流加热效应。对于大型航天器，所配置的姿轨控发动机较多，使得羽流热效应更加复杂，有必要对真空羽流热效应进行分析与防护设计研究。国内外在真空羽流效应分析方面做了较多的研究工作。真空羽流流场呈现自由分子流动特性，研究人员广泛使用DSMC 方法[1]计算真空羽流场。蔡国飙等人[2-4]建立了基于N-S 方法和DSMC 方法 的耦合数值模型，计算了神舟飞船平移发动机的真空羽流场对太阳电池阵的羽流效应；王平阳等人[5]使用D
航天器环境工程 2014年4期2014-12-21
- 室内多股羽流混合运动机理模型研究进展分析
内热源形成的浮力羽流广泛存在，如室内热源产生的浮力羽流对空调送风气流组织的影响；火灾发生时烟气羽流对火灾探测器的影响；微粒下落时形成的微粒羽流对周围环境的影响等等，其对室内环境及其空气品质的作用影响引起了人们越来越多的关注。国内外对浮力羽流运动机理的研究主要是建立在 Morton,Taylor ＆ Turne（1956）[1]经典羽流理论基础上，并进行相关扩展。经典羽流理论建立了点源浮力羽流的运动控制方程[2]，并对方程在稳态均匀环境下进行求解[3]，得到
建筑热能通风空调 2013年3期2013-01-19
- 热羽流盐水模型实验研究综述
筑学院0 引言热羽流是一种常见的对流现象[1]。从电子元件、发热设备和人体上方上升的热空气，到火灾时上升的热烟流，以及工业烟囱中释放的烟羽流，热羽流以各种可见和不可见的形式存在于自然环境中[2]。自20世纪60年代羽流理论建立[3]以来，研究者们对羽流进行了大量的研究，这些研究不仅发展和完善了羽流理论，而且拓宽了羽流理论的应用领域。例如，火灾科学中烟羽流的蔓延发展规律，通风工程中热羽流作用下室内空气分布规律。为了验证羽流相关理论及其应用领域的相关理论，研究
建筑热能通风空调 2013年3期2013-01-19
- 一种卫星双组元推力器羽流热影响分析方法
引言卫星推力器羽流会影响卫星的工作性能和寿命，在卫星布局阶段须考虑羽流对周围设备产生的影响。目前，分析卫星推力器羽流影响的主要方法包括理论计算和对试验数据的拟合。理论计算一般采用DSMC方法［1-2］，N-S方程和DSMC 方法相结合的方式［3］，或采用点源分析模型［4］。欧洲航天局（使用的Plume软件［5］）、北京航空航天大学［3］、上海交通大学［6］、中国空间技术研究院［1-2］等主要采用上述理论计算方法。理论计算方法在进行羽流分析时，对连续流使用
航天器工程 2012年6期2012-12-29
- 改性双基推进剂两相化学反应羽流特性研究*
引言固体推进剂羽流是一种含有离子和自由电子的多组分含化学反应的高温混合物，也是一种含有两相流的弱电离的等离子体场。由于它的存在以及与周围环境相互作用，会造成噪声、烟雾、热辐射、环境污染以及信号衰减等效应，而这些效应的研究都以固体推进剂羽流特性研究为基础。为评估固体推进剂羽流特性，世界上一些发达国家都建立了相关测试评估方法，建设了各种实验测试设施来对推进剂羽流特性进行检测及表征，同时也建立了各种理论模型预示推进剂羽流特性。国内在对国外测试设施研究的基础上，
弹箭与制导学报 2012年1期2012-12-10
- 小尺寸竖井内羽流前锋上升时间试验研究
人对非受限空间内羽流前锋上升时间进行过较多研究，Tanaka等曾对非受限环境中羽流上升时间进行过试验研究，建立了羽流前锋上升经验公式［2］;L.H.Hu等分别研究了自由环境下、墙边、墙角边油池火浮力羽流前锋的上升时间，并推导了半经验公式［3］;Heskestad对非受限油池火羽流前锋上升时间研究情况进行了总结，并对其进行了无量纲化处理［4］.竖井内烟气羽流运动规律相对于非受限空间羽流运动规律较复杂，因为竖井内烟气运动受到烟囱效应，外界冷风引射入竖井及竖井壁
哈尔滨工程大学学报 2012年2期2012-10-26
- 不同辐射下反应羽流三维直接数值模拟
)不同辐射下反应羽流三维直接数值模拟袁步平,邱 榕＊,蒋 勇(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,安徽合肥,230026)运用直接数值模拟方法对低速流动下的浮力反应羽流进行了三维数值模拟,分析了不同辐射通量下无量纲流场中近场浮力羽流的结构特性。在有重力场和燃烧释热的情况下,反应羽流自然演化生成周期性的大涡结构,随着辐射强度的增加,不仅对温度场有显著影响,同时还影响着羽流涡旋的发展及其下游三维涡旋结构之间的相互作用。同时,辐射并不破坏流场的对称性,有无辐
火灾科学 2011年2期2011-12-22
- 神舟飞船平移发动机对太阳能帆板羽流效应数值模拟研究
帆板，发动机真空羽流会对其产生较大的气动力和力矩作用。为了对发动机真空羽流效应进行数值模拟，必须针对不同的流动状态建立相应的数学物理模型，并采用与之相应的数值模拟方法。目前能够比较成功地模拟真空羽流效应的研究方法是直接模拟蒙特卡罗方法[1]（DSMC）。国外针对发动机羽流问题的研究开展得比较早，开发了一系列基于DSMC的模拟计算软件，其中比较典型的通用计算软件有：由美国约翰逊航天中心（Johnson Space Center）的 LeBeau[2-4]等人
载人航天 2011年4期2011-09-21
- 电推进羽流与航天器相互作用的研究现状与建议
部空间内产生人工羽流环境。羽流对航天器会产生多种危害，如：撞击和污染航天器表面，造成功能表面性能退化；引起太阳电池阵性能退化与功率损失；干扰有效载荷的探测；改变航天器表面电荷分布；影响卫星通信等。因此，有必要通过地面试验、飞行验证和软件仿真等技术手段，深入了解电推进羽流与航天器之间的相互作用，对羽流效应风险进行评估，进而采取相应的防护措施，以确保电推进器在航天任务中成功应用。1 电推进羽流对航天器的影响机理电推进羽流会对航天器造成影响，甚至危及空间任务顺利
航天器环境工程 2011年5期2011-06-08
- 浮力羽流原理分析与研究进展★
热浮力作用产生的羽流流动在工程和环境问题中普遍存在，比如火灾或者焊接和冶金过程中烟气的产生，建筑室内通风，空气中污染物的扩散，汽车排放的尾气，城市热岛效应，云的产生等，这些现象的共同特点是:流体局部受热导致密度差，在浮力的作用下产生相对流动，即热和流场相互耦合作用的结果［1］。工业生产过程中产生的高温烟气对人体的危害较为严重，相关数据显示:中国有毒有害企业超过1 600万家，受到职业病危害的人数超过2亿人。由此可见，需要准确预测羽流流动，以便能对工业通风进
山西建筑 2011年20期2011-05-22
- 铝粉对固体推进剂羽流红外特性的影响①
引言固体发动机羽流红外辐射特性是飞行器的重要特征信号，研究羽流红外辐射机理对于飞行器底部部件设计，探测系统设计和隐身性能研究，推进剂配方改进等都具有重要意义。固体推进剂在燃烧过程中产生贫氧富燃的燃气，喷入大气后，逐渐从周围空气中卷吸一部分氧气进行二次燃烧(后燃)，这会使得羽流近场区域的温度有较大升高，极大地加强了羽流的辐射强度。对于含铝粉的固体推进剂，羽流中含有较多的Al2O3颗粒，颗粒相具有较强的发射能力，是羽流红外特性的重要因素。将流场计算和辐射传输
固体火箭技术 2011年3期2011-03-13