浙江省自然科学基金(Y107073)
- 作品数：7 被引量：50H指数：6
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- 相关机构：浙江理工大学中国科学院力学研究所西安交通大学更多>>
- 发文基金：浙江省自然科学基金国家自然科学基金中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：理学更多>>
- 水下超声速气体射流的力学机制研究被引量：16
- 2010年
- 介绍了对水下超声速气体射流的力学机制的实验研究.在自行设计研制的实验系统里,高压空气通过缩放喷嘴(拉伐尔)喷入一个3维水槽中.射流在不同的工况下运行,即过膨胀、适配和欠膨胀状态.用一台CCD摄像机,对射流流场进行了可视化.实验发现,超声速气体射流在水中的喷射,总是伴随着很强的流体振荡,而这种振荡与射流气相介质中的激波反馈现象有关.对射流压力场进行了详细的测量,证实了气相介质中的激波反馈现象.但是,这里讲的激波反馈不同于超声速气体射流在开放大气空间中释放时的声学反馈(声学反馈引起尖锐刺耳的声调).它是这样一个过程:封闭在射流气袋中的激波引起射流内部的大幅度的、周期性的压力脉动;然后,压力脉动引起射流振荡,包括大幅度气体膨胀现象的出现.为了验证这种激波反馈现象,我们对流场进行了详细的压力测量.设计了三种压力测量装置,即浸没在水中的压力探头;在喷管装置侧壁上的压力测量;在喷管装置前壁上的压力测量.实现了对喷嘴下游、喷嘴附近以及喷嘴上游的压力测量,而且各压力测量结果体现了很好的一致性.研究表明,射流的每一次振荡,都引起一次压力的突然增加,激波反馈的平均频率为5～10Hz.
- 施红辉王柏懿戴振卿
- 关键词：压力脉动
- 水下超声速气体射流气液两相复杂流动研究被引量：7
- 2012年
- 本文实验研究了水下超声速气体射流气液两相复杂流动。利用高速摄影仪和电子相机分别实时记录了过膨胀超声速工况水下气体射流的喷射状态和整体形貌,显示了不同工况水下高速气体垂直射流的演化过程和动态不稳定性形貌。研究结果表明:在射流的初始段存在与射流内部复杂波系相关的激波反馈特性,激波反馈特性发生之前存在能量积聚的高频低幅的胀鼓过程,二者均随机发生;在射流的主体段,在气水掺混和卷吸大规模能量交换作用下,射流呈现随机的偏摆效应,并且偏摆受环境流场影响明显。
- 郭强施红辉王超陈帅董若凌章利特贾会霞
- 水下超声速气体向上喷射时的动量射流特性研究被引量：2
- 2012年
- 针对水下垂直向上喷射的气体射流在潜射导弹破水发射装置(WPML)中的应用,对其气体射流的基础理论及关键技术进行了实验研究。实验得出气体射流时动量射流段的射流直径是以近线性速率增大的结论,并分析了动量射流长度与斯特鲁哈数之间的某种相关性。结果指出,随着射流出口速度的增加,可以减小斯特鲁哈数,射流的周期不稳定性明显减弱,得到稳定且长度较长的射流,对WPML的设计和应用具有参考作用。
- 施红辉陈帅董若凌章利特郭强贾会霞王超
- 水下超音速气体射流胀鼓和回击的关联性研究被引量：19
- 2010年
- 阐述了水下超音速气体射流的实验研究结果.用高速摄影仪实时记录了水下超音速气体射流喷射的状态,清晰地演示了射流气体在上中游流域的演化过程.具体分析了水下高速气体射流的动态不稳定性形貌,并从实时记录的射流照片中统计测量出了胀鼓和回击随机频率.结果发现,胀鼓频率越大,回击频率越大;胀鼓频率随着喷嘴的驻室压力与出口背压的比值增大而增大.通过胀鼓与回击事件前后实验数据的对比分析表明其二者之间存在相关性:胀鼓和回击均由射流内部压力振荡引发并且存在一定的随机性;胀鼓是回击前的能量积聚一个前征和表现,当胀鼓的振荡即能量积聚到一定程度后,引发回击.
- 施红辉郭强王超王晓刚章利特董若凌贾会霞
- 关键词：射流
- 水下超声速气体射流初期流场特性的实验研究被引量：15
- 2014年
- 实验研究三维水下超声速气体射流,重点分析气体射流初期气泡运动演化过程,对射流初期数值模拟结果做相关辅证.同时引进非圆整度概念,定量分析水下气体射流初期气泡运动及形态变化的某些规律,得到一些实验分析结果,为工程实践提供了有用的参考数据.
- 施红辉汪剑锋陈帅董若凌
- 关键词：气泡运动
- 准二维水下超声速垂直过膨胀射流研究被引量：7
- 2010年
- 阐述了水下超声速气体垂直过膨胀射流的准二维实验研究和射流的数值计算结果。利用高速摄影仪在1000帧/s的拍摄速度下实时记录了过膨胀工况下水下垂直射流的喷射状态,清晰显示了水下气体垂直射流的演化过程;并利用专业软件FLUENT,对实验Laval喷嘴内外纯气相流场进行了数值计算,发现喷口附近存在复杂激波区,辅助分析了水下高速气体垂直射流的动态不稳定性形貌。实验与计算表明:在保持较小射流流量和保障较大马赫数的条件下,水下超声速垂直射流在水环境中引发的回击频率会得到减弱;准回击现象的发现证实了这一结论。这对于工程应用中的风口材料的'空蚀效应'的减弱提供了理论依据。
- 郭强施红辉王超贾会霞
- 水下超声速气体射流初期流场特性的实验研究
- 实验研究三维水下超声速气体射流,重点分析气体射流初期气泡运动演化过程,对射流初期数值模拟结果做相关辅证。同时引进非圆整度概念,定量分析水下气体射流初期气泡运动及形态变化的某些规律,得到一些实验分析结果,为工程实践提供了有...
- 施红辉陈帅董若凌汪剑锋
- 关键词：气泡运动
- 二维水槽中高速气体射流的振荡流流型研究被引量：9
- 2009年
- 为研究二维水槽中高速气体射流的振荡流流型,建立了一套操作方便、可重复性好的实验系统。利用高速摄影仪研究了水下高速气体射流的形貌,显示了气体逆流而上撞击喷口表面的回击现象,发现了在喷口附近间歇性产生的胀鼓现象。结果表明:湍流气/水界面仍然存在于过膨胀射流中;射流在回击之前总是发生多次的膨胀,并且膨胀次数越多、膨胀幅度越大,回击的强度越高,对喷口表面的蚀损就越严重;超音速工况时的回击频率约为5.3 Hz。
- 王晓刚王超郭强施红辉
