导读:本文包含了欠膨胀论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:射流,超声速,氢气,模型,马赫,数值,激波。
欠膨胀论文文献综述
李恩义,乐贵高,马大为,王雪琴[1]（2019）在《数值模拟轴对称欠膨胀超声速射流啸叫单音》一文中研究指出为了验证本文所采用的方法对射流啸叫单音特性的预测能力,针对不同马赫数下射流流场进行了数值模拟。采用SAS-SST模型模拟二维轴对称超声速欠膨胀射流的湍流流场,空间离散采用Roe格式,时间离散采用双时间步长法,远场边界采用无反射边界条件。模拟了激波单元结构形成过程,并对比了实验和计算所得的流场纹影图、不同位置上的压力和密度值;对于射流噪声,研究了啸叫单音的波长、频率和声压级,这些数据都与实验值吻合良好,并且可以准确的捕捉到啸叫单音的模态切换。此外,当考虑有来流条件下时,啸叫噪声幅值降低,有利于削弱了射流对附近机械机构的声疲劳破坏。结果表明,该方法可用于啸叫单音预测和机理研究,为下一步高马赫数射流啸叫单音和减小啸叫单音的研究提供了重要参考。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2019年06期）
刘凯迪[2]（2019）在《基于两区模型的高压欠膨胀氢气射流研究》一文中研究指出氢能是一种清洁可再生的二次能源,是未来替代化石能源的最佳选择之一。目前氢能商用过程中使用的储氢方式仍然是高压气态储氢,储氢设备存在发生氢气泄漏造成安全事故的风险。研究分析氢气泄漏后形成的高压欠膨胀射流流场,对制定氢安全领域中相关的规范和准则有着重要的意义。本文基于两区域虚喷嘴模型对流场中存在平板障碍物的高压欠膨胀射流进行了数值模拟研究,同时开展了相关的实验研究。传统对高压欠膨胀射流的完整CFD数值模拟方法具有模拟时间长、耗费计算资源多、计算不稳定等缺点,不能满足对氢气泄漏风险进行评估分析的实际工程应用。本文对高压欠膨胀射流激波结构进行研究,分析了核心区与混合边界层区内气体流动的特点,对射流边界条件和流动过程中的守恒关系提出合理的假设,结合现有关于激波结构参数的定量经验公式,考虑真实气体与理想气体的偏差引入Abel-Noble气体状态方程,最终建立了新型两区域虚喷嘴简化模型。并对其模拟高压欠膨胀射流的准确性进行了相关数值模拟和实验对比验证,结果证明两区模型可以准确计算高压欠膨胀射流流场。在一定程度上解决了传统虚喷嘴模型中不能体现射流激波结构,对实际流场模拟存在误差的问题。氢气发生泄漏后周围物体会对气体的流动产生阻碍作用,目前关于这方面的研究相对较少。本文利用两区域虚喷嘴模型,对射流流场中存在不同角度布置和不同距离布置的平板障碍物的情形进行了数值模拟研究,通过定性与定量的对比分析模拟结果,得到气体受障碍物影响的流动规律。平板倾斜度较大情况下气体在平板表面的浓度分布更均匀,倾斜度较小时气流在平板边缘的附壁效应更明显,随着平板与喷嘴之间距离的增大,平板表面的气体浓度分布曲线更平缓。平板障碍物的存在能够有效阻止气体的流动,使可燃域大部分集中在射流中心线的附近区域。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-21）
花争立,朱盛依,张一苇,蒙波[3]（2019）在《基于欠膨胀喷射火模型的含氢天然气管道失效后果分析》一文中研究指出含氢天然气管道输送是氢能利用的重要途径之一。针对含氢天然气高压输送管道失效可能引起的欠膨胀喷射火,采用计算流体力学软件Fluent,建立对应的含氢天然气欠膨胀喷射火的模拟模型,模拟模型利用Birch模型描述喷口处的工况,将模拟研究结果与已有试验值进行了对比,验证了该模型的准确性,并分析了模型的网格敏感性。基于该模型研究了氢气含量、管道压力和喷口尺寸对火焰轴线温度分布及火焰长度的影响规律,并揭示了相应的影响机制。(本文来源于《压力容器》期刊2019年02期）
李恩义,乐贵高,马大为,张英琦,何强[4]（2019）在《超声速欠膨胀冲击射流数值模拟》一文中研究指出超声速欠膨胀冲击射流有着重要的实际应用价值,如S/TOVL飞行器、火箭发射、除尘等。其流场结构复杂,包含间断激波、反射激波、马赫盘、滞止泡以及冲击平面传热不同于亚声速冲击射流的特点。为了分析超声速欠膨胀冲击射流流场和传热,采用有限体积法,结合k-l湍流模型以及二阶精度的TVD格式进行数值模拟:对比实验和k-ε湍流模型的努赛尔数,得出k-l湍流模型在传热问题中更具优势;对比阴影图和计算密度云图以及对比冲击平面压力系数的实验值和计算值,验证了k-l湍流模型模拟超声速欠膨胀冲击射流流场的合理性;采用k-l湍流模型研究3种冲击高度(3D,6D,10D),3种压比(2.0,3.4,4.4),3种喷管总温(493 K,591 K,580 K)下,冲击平面温度分布。数值研究结果对分析超声速欠膨胀冲击平面的烧蚀有一定的指导意义。(本文来源于《火力与指挥控制》期刊2019年02期）
李晓鹏,周蕊,庄法坤,曹逻炜,谢国山[5]（2019）在《不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应》一文中研究指出为了揭示欠膨胀激励射流的流动机理,以及考察不同喷压比下射流对相同激励的流动响应,采用大涡模拟方法,对喷压比NPR=5.60和9.34的欠膨胀定常射流和激励射流进行了叁维数值计算。激励频率为定常射流中固有的轴对称频率fe=14.569kHz,激励形式为在射流喷管入口处施以正弦压力扰动。结果表明,特征频率激励影响射流的声场特征,缩小射流核心区的范围,减少射流近场的激波胞格数目,并影响射流气体与环境空气的混合。同时,激励射流的特征频率转变为激励频率及其高阶倍频,激励射流的主不稳定模态均为轴对称模态。其中,NPR=9.34的欠膨胀射流的主不稳定模态和外加压力扰动的形式相一致,射流与外加激励发生了更加剧烈的流动耦合和响应。这使得在NPR=9.34时,射流核心区长度减小得更多,压力脉动的振幅更大,激励对射流混合的增强作用更加明显。(本文来源于《推进技术》期刊2019年06期）
李庠儒,何枫[6]（2018）在《螺旋模态欠膨胀射流的大涡模拟研究》一文中研究指出在许多工程应用中,特别是在航空航天推进系统中,经常出现可压缩射流的流动现象。本文对喷嘴压比为3.4,螺旋模态下的轴对称欠膨胀自由射流进行了大涡模拟研究。收缩喷嘴出口直径为15mm,喷嘴出口处马赫数为1,射流理想膨胀马赫数为1.45。利用基于WENO格式的有限差分方法求解柱坐标系下Favre过滤的可压缩Navier-Stokes方程。数值模拟得到的平均速度场,激波栅格结构与射流啸叫频率与实验结果吻合良好。数值模拟结果显示在射流外侧剪切层中出现单螺旋形态大尺度涡结构。由于涡的运动改变了射流中超声速/亚声速流动区域分界面的形状,从而使射流激波结构出现了周期性的振荡现象。利用数值模拟结果,具体分析了射流周围环境中向上游传播的啸叫声波对喷嘴出口处的剪切层扰动过程。最后利用本征正交分解(POD)对不同平面内的速度脉动进行分析,获取了流动相干结构。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25）
李雪芳,王俞杰,罗峰,Ethan,S,Hecht,柯道友[7]（2018）在《欠膨胀氢气射流激波结构数值模拟研究》一文中研究指出本文利用数值模拟的方法研究了高压氢气泄漏所产生的欠膨胀氢气射流的激波结构。采用二维轴对称几何模型,分别模拟了不同压力比下,出口直径为1 mm的氢气射流。模拟得到了不同压力比下激波结构的形态和特征尺寸,包括马赫盘的位置、直径和边界层的厚度等。通过计算结果与实验测量的比较表明,当泄漏源压力小于3 MPa时,数值模拟不能够得到实验中观测到的典型激波结构;而当泄漏源压力达到3 MPa及以上时,数值模拟就可以成功地计算欠膨胀射流的激波结构.此外,模拟还得到了沿射流中心线的气流马赫数、压力和温度等一系列气流参数。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年04期）
张焕好,郭则庆,陈志华,郑纯,黄振贵[8]（2017）在《欠膨胀椭圆射流的流动结构》一文中研究指出为了探讨超声速欠膨胀椭圆射流的流动特征,采用大涡模拟(LES)方法与高精度混合格式对出口压力比N分别为1.4、2.4、4.0的欠膨胀椭圆射流流场结构进行数值模拟。结果清晰描述了欠膨胀椭圆射流的叁维(3-D)结构特征与发展规律,并分析了因喷嘴方位曲率不一致而导致长轴与短轴平面上激波结构出现差异的原因。另外,结果还发现:当N为2.4时,短轴平面上射流域内的激波结构已由正规反射转变为马赫反射,但长轴平面上仍维持正规反射,而当N为4.0时,长轴与短轴平面上的激波结构均为马赫反射结构,由此可知喷嘴方位曲率变化越平缓,马赫反射形成所需的出口压力比越大。(本文来源于《航空动力学报》期刊2017年12期）
黄庭隆,岳连捷,张新宇[9]（2016）在《单向出口的欠膨胀超声速冲击射流换热特性研究》一文中研究指出超声速冲击射流具有很高的换热效率和复杂的流动结构。以往的研究主要集中在无限制的自由冲击射流,而受限制的超声速冲击射流流场结构和换热特性研究却较少。在实际中采取抽吸方法来进行流动控制时会出现受限制的超声速冲击射流情形。而其流场形态和壁面所受气动热分布尚不明确。因此,本文使用数值模拟的方法研究了超声速缝隙射流在封闭室内的流动特征及气动换热特性,获得了不同射流雷诺数、马赫数、冲击高度、冲击角度以及出口反压下封闭室内的流场特征,及封闭室壁面气动热负荷的分布特点。研究结果表明,封闭室内的流场存在有、无马赫杆两种流场形态特征,被冲击壁面附近的射流核心区域存在较强的激波/边界层干扰,在封闭室的封闭端出现了二次流动。这些复杂的流动结构造成了封闭室壁面复杂的气动热载分布特点。被冲击壁面上的最大热流和平均热流与雷诺数呈幂函数分布,与马赫数呈二次函数分布,发现其分布存在一定的自相似性。可以据此得到一个由斯坦顿数、雷诺数以及马赫数组合的无量纲数来表征冲击角度、冲击高度对各壁面气动热载的影响。被冲击壁面的斯坦顿数分布在射流边界冲击壁面以及激波/边界层干扰区域出现两个峰值。随着冲击角度增加,两个峰值渐渐靠近并最终只剩下一个峰值。冲击高度的增加使得壁面的气动热载整体在下降。另外,当出口反压渐渐增加到达一个临界压力时,冲击射流核心区下游流场开始出现壁面射流,上封闭板的斯坦顿数最值发生陡降,其平均受热也跟着大幅下降,但被冲击壁面的气动热载随着反压增大而增大。(本文来源于《第九届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2016-10-20）
李晓鹏,姚卫,范学军[10]（2016）在《不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应》一文中研究指出欠膨胀射流广泛应用在高超声速飞行器的燃料喷注、发动机尾喷管、姿态调整,以及局部热流控制等方面,其流动特性一直是国际上的研究热点。特别地,在以超燃冲压发动机为代表的高超声速飞行器燃烧室内,超声速空气来流的驻留时间较短,实现燃料和氧化剂的快速掺混是目前发动机设计中面临的关键技术挑战。相关研究表明,通过对射流施以一定频率的激励可以有效的促进混合。值得注意的是,射流来流总压和环境压力之间的比值(NPR)是影响欠膨胀射流流场发展的关键因素。在不同的喷压比下,射流的欠膨胀程度不同(会使得射流近场的激波结构存在相当的差异),射流的激波啸叫(主不稳定模态)特性也存在一定的差异。由此可以预期,不同喷压比下的欠膨胀射流对同样的特征频率激励会有不同的流动响应。然而,目前国际对这方面的研究还相对较少,缺乏对其中物理过程的揭示和流动机理的认识。正是在这样的背景下,本文构建了合适的计算模型和高分辨的计算网格,采用大涡模拟方法(LES),对NPR=5.60和9.34的欠膨胀定常射流和在相同特征频率激励下的激励射流进行了叁维数值计算。通过和实验测量数据进行比较,验证了本文数值结果的可靠性。根据高时空分辨率的LES结果,考察了特征频率激励对射流流场结构、混合特性,以及激波啸叫等声场特征的影响,并重点比较了在两个不同喷压比下欠膨胀射流对激励的响应。(本文来源于《第九届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2016-10-20）
欠膨胀论文开题报告
（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：
氢能是一种清洁可再生的二次能源,是未来替代化石能源的最佳选择之一。目前氢能商用过程中使用的储氢方式仍然是高压气态储氢,储氢设备存在发生氢气泄漏造成安全事故的风险。研究分析氢气泄漏后形成的高压欠膨胀射流流场,对制定氢安全领域中相关的规范和准则有着重要的意义。本文基于两区域虚喷嘴模型对流场中存在平板障碍物的高压欠膨胀射流进行了数值模拟研究,同时开展了相关的实验研究。传统对高压欠膨胀射流的完整CFD数值模拟方法具有模拟时间长、耗费计算资源多、计算不稳定等缺点,不能满足对氢气泄漏风险进行评估分析的实际工程应用。本文对高压欠膨胀射流激波结构进行研究,分析了核心区与混合边界层区内气体流动的特点,对射流边界条件和流动过程中的守恒关系提出合理的假设,结合现有关于激波结构参数的定量经验公式,考虑真实气体与理想气体的偏差引入Abel-Noble气体状态方程,最终建立了新型两区域虚喷嘴简化模型。并对其模拟高压欠膨胀射流的准确性进行了相关数值模拟和实验对比验证,结果证明两区模型可以准确计算高压欠膨胀射流流场。在一定程度上解决了传统虚喷嘴模型中不能体现射流激波结构,对实际流场模拟存在误差的问题。氢气发生泄漏后周围物体会对气体的流动产生阻碍作用,目前关于这方面的研究相对较少。本文利用两区域虚喷嘴模型,对射流流场中存在不同角度布置和不同距离布置的平板障碍物的情形进行了数值模拟研究,通过定性与定量的对比分析模拟结果,得到气体受障碍物影响的流动规律。平板倾斜度较大情况下气体在平板表面的浓度分布更均匀,倾斜度较小时气流在平板边缘的附壁效应更明显,随着平板与喷嘴之间距离的增大,平板表面的气体浓度分布曲线更平缓。平板障碍物的存在能够有效阻止气体的流动,使可燃域大部分集中在射流中心线的附近区域。
（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。
欠膨胀论文参考文献
[1].李恩义,乐贵高,马大为,王雪琴.数值模拟轴对称欠膨胀超声速射流啸叫单音[J].工程热物理学报.2019
[2].刘凯迪.基于两区模型的高压欠膨胀氢气射流研究[D].山东大学.2019
[3].花争立,朱盛依,张一苇,蒙波.基于欠膨胀喷射火模型的含氢天然气管道失效后果分析[J].压力容器.2019
[4].李恩义,乐贵高,马大为,张英琦,何强.超声速欠膨胀冲击射流数值模拟[J].火力与指挥控制.2019
[5].李晓鹏,周蕊,庄法坤,曹逻炜,谢国山.不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应[J].推进技术.2019
[6].李庠儒,何枫.螺旋模态欠膨胀射流的大涡模拟研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018
[7].李雪芳,王俞杰,罗峰,Ethan,S,Hecht,柯道友.欠膨胀氢气射流激波结构数值模拟研究[J].工程热物理学报.2018
[8].张焕好,郭则庆,陈志华,郑纯,黄振贵.欠膨胀椭圆射流的流动结构[J].航空动力学报.2017
[9].黄庭隆,岳连捷,张新宇.单向出口的欠膨胀超声速冲击射流换热特性研究[C].第九届全国流体力学学术会议论文摘要集.2016
[10].李晓鹏,姚卫,范学军.不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应[C].第九届全国流体力学学术会议论文摘要集.2016
论文知识图
