于陆军
- 作品数：17 被引量：34H指数：5
- 供职机构：南京理工大学动力工程学院瞬态物理国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：理学航空宇航科学技术更多>>
- 脉冲爆震发动机外流场数值模拟及实验被引量：3
- 2008年
- 通过实验和数值方法,对脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine,PDE)外流场进行了可视化研究。实验中采用YA-16高速阴影系统,拍摄了爆震外流场的时序阴影照片。对高温火团引发的氢气-氧气-氮气爆震过程和管内、外流场分布进行轴对称数值模拟,其中考虑了包含19个基元反应和9种组份的H2-O2-N2详细化学反应动力学机理。根据计算结果,由计算光学获得爆震外流场的时序计算阴影图。数值计算结果和实验结果基本一致,均形象地描述了管外流场的变化。根据实验和数值计算结果,详细地讨论了涡环和悬吊激波产生的动力学机理及其发展变化过程。
- 于陆军范宝春归明月董刚
- 关键词：脉冲爆震发动机流场可视化数值仿真
- 聚心火焰与诱导激波相互作用及爆燃转爆轰过程被引量：6
- 2007年
- 基于带化学反应的二维轴对称Eu ler方程,利用带限制函数的波传播算法,在两端均敞开和一端封闭一端敞开的两种边界情况下,对圆柱型燃烧室中的氢气-空气预混气的聚心燃烧进行了数值模拟,探讨了聚心火焰引发爆轰过程中的波系结构以及火焰的变形。数值结果表明,在两端均敞开的情况下,燃烧诱导的激波在轴心、火焰和壁面之间来回反射,使火焰失稳,加速了火焰的燃烧,但没有转变成爆轰。而在一端封闭的情况下,封闭端反射产生的激波,不断穿越火焰,使火焰严重失稳,加剧了燃烧速度,最终导致爆轰的形成。稳定爆轰阵面的参数与CJ理论计算的结果进行了对比,两者符合的较好。同时,火焰在与激波的作用过程中,形状扭曲变形,对于两端敞开的情况呈对称的扁平头部蘑菇云,而对于一端封闭的情况,则呈封闭端小敞口端大的扁平头部蘑菇云。
- 归明月范宝春于陆军姜孝海董刚
- 关键词：爆轰激波数值仿真
- 聚心火焰在共振腔作用下引发爆轰的数值研究被引量：2
- 2007年
- 基于带化学反应的二维轴对称Euler方程,利用带有Superbee限制函数的波传播算法,对共振腔中的氢气-空气预混气的聚心燃烧进行了数值模拟,讨论了共振腔不同抛物面对起爆的影响。数值结果表明,在开始阶段,燃烧诱导的激波在轴心、火焰和固壁的反射,使火焰失稳,随后共振腔中的抛物壁面上产生一定频率和强度的反射激波,不断穿越火焰,使火焰进一步失稳,加剧了燃烧速度,最终导致爆轰的形成。同时,火焰在与激波的作用过程中,形状扭曲变形,呈封闭端小敞口端大的扁平头部蘑菇云。共振腔抛物面的不同形状引起激波聚焦位置的变化,会影响激波和火焰的相互作用,使起爆提前或推迟,甚至不起爆。
- 归明月范宝春董刚于陆军
- 关键词：爆轰数值模拟激波共振腔
- 聚心火焰与激波相互作用的数值研究被引量：5
- 2007年
- 基于带化学反应的2维轴对称Euler方程,利用带有monotonized centered(MC)限制器的波传播算法,在两端敞开的圆桶中对惰性介质的聚心激波和氢气-空气混合物的聚心火焰与激波的相互作用进行了数值模拟。数值结果表明,在惰性介质中激波在轴心的每次汇聚均可成长为马赫干,马赫干的追赶使激波得到一定程度的增强,但整体还呈下降趋势。在氢气-空气混合物中,燃烧诱导的激波,由于与火焰的反复作用,使激波在轴心处产生马赫干的频率和强度皆高于惰性介质中的情形。同时,火焰在与激波的相互作用过程中发生失稳变形,使其形状呈扁平头部的蘑菇云。
- 归明月范宝春于陆军姜孝海董刚
- 关键词：数值模拟激波
- 多循环脉冲爆轰发动机外流场的实验研究被引量：2
- 2008年
- 利用内径为30mm,长度为1000mm的爆轰管,对多循环脉冲爆轰发动机外流场进行研究。爆轰管内充满氢气-氧气-氮气预混气,采用底端中心点火。实验中采用YA-16高速阴影系统,拍摄了爆轰外流场的阴影照片。根据实验结果,分析了外流场的动力学结构和悬吊激波产生的动力学机理,讨论了两次循环管外流场结构间的差异。第一次循环中的爆轰波溢出爆轰管后,斜压效应和Helmholtz不稳定导致涡环的产生,涡环形状的变化又引起悬吊激波的角度变化,在此过程中引导激波始终为球面形状,在第二个循环中的相应时刻,激波前的气体是向外流动的,导致引导激波逐渐成为葫芦形状。
- 于陆军范宝春叶经方
- 关键词：外流场
- 单循环脉冲爆轰发动机内外流场的动力学结构被引量：5
- 2007年
- 对脉冲爆轰发动机由高温火团引发的甲烷-空气混合气体爆轰过程和管内、外轴对称流场分布进行数值模拟,考虑了CH4-O2-N2的19个基元反应和14种组份。计算结果反映了爆轰管出口端附近区域的激波衍射,涡环及复杂的涡与激波相互作用情况等,描绘了管内、外流场的动力学结构。
- 于陆军范宝春董刚归明月
- 关键词：PDE数值模拟化学反应机理
- 脉冲爆轰发动机第一和第二次循环的数值模拟被引量：1
- 2009年
- 对脉冲爆轰发动机两次循环工作过程进行轴对称数值模拟,考虑了包含19个基元反应和9种组份的H2-O2-N2详细化学反应动力学机理,通过改进的ISAT方法(动态自适应建表)减少反应化学的计算时间。数值结果显示了脉冲爆轰发动机充气,起爆,卸压和再充气的循环工作过程。根据数值计算结果,详细地讨论了两次循环管内、外流场的结构间的差异。两次循环中管内、外流场结构的差异又导致二者推力和冲量的不同。
- 于陆军范宝春归明月董刚
- 多循环脉冲爆轰发动机内、外流场的实验和数值研究
- 脉冲爆轰发动机是一种利用脉冲式的爆轰波来产生推力的新概念发动机，因为没有旋转部件，脉冲爆轰发动机较传统涡轮发动机具有结构简单、推重比大等优点。上世纪80年代以来，在脉冲爆轰发动机实验研究和数值模拟等方面取得了一系列重要成...
- 于陆军
- 关键词：外流场爆轰波激波
- 单循环脉冲爆轰发动机的数值模拟被引量：3
- 2006年
- 对高温火团引发的甲烷-空气混合气体的爆轰过程及管内、外流场做了二维轴对称数值模拟,考虑了CH4-O2-N2的详细化学反应动力学机理,该机理包含了19个基元反应和14种组分。采用分裂格式处理带化学反应的Navier-Stokes方程,使用改进的波传播方法求解流场,使用基于隐式Gear算法的微分方程解法器求解化学反应过程。模拟结果显示了爆轰波在管内的成长、稳定传播、进入喷嘴后衰减为激波以及进入外流场的全过程。还对轴线上的压力分布和封闭端的推力等进行了讨论,为脉冲爆轰发动机的开发研制提供信息。
- 于陆军范宝春董刚归明月
- 关键词：脉冲爆轰发动机爆轰波数值模拟化学反应机理
- 出口爆轰的外流场研究
- 2009年
- 利用内径为30mm,长度为1 000mm的爆轰管,对脉冲爆轰发动机进行研究.爆轰管内充满氢气-氧气-氮气预混气,采用底端中心点火.对半球形高温火团引发的氢气-氧气-氮气爆轰过程和管内、外流场分布进行轴对称数值模拟,考虑了H_2-O_2-N_2的详细化学反应动力学机理,该机理包含了19个基元反应和9种组份.实验和计算获得的外流场阴影和数值照片,形象地描述了管外流场的变化.数值计算结果和实验结果基本一致,根据实验和数值计算结果,详细地讨论了悬吊激波产生的动力学机理.爆轰波溢出爆轰管后,斜压效应和Helmholtz不稳定导致涡环的产生,同时在流场中形成止于涡环的悬吊激波,涡环形状的变化又引起悬吊激波的强度、形状和位置的变化.
- 于陆军范宝春归明月董刚
- 关键词：脉冲爆轰发动机数值模拟
