孙波
- 作品数：34 被引量：174H指数：9
- 供职机构：南京理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术自动化与计算机技术动力工程及工程热物理更多>>
- 基于Zukauskas关系式的预冷发动机进气道流动特性研究
- 2024年
- 为了研究预冷发动机进气道流动特性,以二维变几何轴对称进气道为研究对象,利用Zukauskas横掠管束绕流关系式,对进气道流场展开了数值仿真研究,探究预冷器的冷却效应及换热管直径对进气道流场、性能的影响。结果表明:Zukauskas关系式能较好地预测气流在预冷器管束间的流动损失;经过预冷后,涡轮通道总温大幅下降,但总温分布不均匀,温度梯度明显,对流换热对上游流体总温产生的影响很小;在Ma_(∞)=2~5飞行工况下,换热功率随着飞行马赫数的增加而增大,涡轮通道的出口总温较预冷前降低了22%~60%,出口马赫数降低了17%~51%,反压比增加了10%~26%,总压恢复系数增加了3%~8%;当预冷器的管径从1 mm增大至2.5 mm时,涡轮通道出口速度降低了16.5%,反压比降低了1%,总压恢复系数呈现先下降后上升的趋势。将虚拟预冷器管束排布方式改为顺排,预冷器的换热功率下降,出口总温上升,涡轮通道的出口速度上升了11%~30%。
- 王奕凯孙波李登科代春良
- Busemann进气道起动问题初步研究被引量：23
- 2006年
- 为了研究流线跟踪Busemann进气道低马赫数下的起动性能,对设计马赫数Ma1=7,收缩比CR=6的3°截短前后的流线跟踪进气道在Ma=4来流条件下的起动性能进行了无粘数值分析,研究发现：与基准进气道相比,虽然流线跟踪进气道的起动性能显著提高,但它仍不能实现自起动的目标,通过部分切除唇口板的方法将唇口后移,使进气道溢流面积增大,内收缩比减小,并通过逐渐增大切除量的方式,发现3°截短流线跟踪进气道能够自起动的最大参考内收缩比在1.255～1.27之间,并发现在保证该进气道Ma=4自起动的条件下,它在设计状态仍然具有较高的无粘性能.
- 孙波张堃元
- 关键词：起动数值仿真
- 弹用模块化Busemann进气道数值研究被引量：4
- 2009年
- 对经过附面层修正后的模块化扇形流管流线追踪进气道进行了数值模拟,以截短角度和收缩比对这种进气道总体性能的影响进行了研究,主要得到以下结论:附面层修正能够大幅提高进气道的流量系数和流场均匀性;经附面层修正后的扇形流管流线追踪进气道有较好的性能,流量系数能达到0.9以上,在流管内没有大的分离区;进气道流量系数和压缩量随着截短角度的增大而增大,而收缩比越大,流量系数越小,压缩量越大;发动机推力与进气道流量系数有关,发动机推力和比冲基本上均随截短角度的增大而增大,而收缩比对它们的影响并不明显.
- 孙波张堃元武晓松
- 关键词：超燃冲压发动机BUSEMANN进气道流线追踪数值模拟
- 基于粒子群算法的微纳米铁粉燃烧实验研究被引量：2
- 2022年
- 为减少化石燃料的使用,开发清洁、低碳、可再生的新型能源,对微纳米铁粉燃料开展燃烧实验研究。通过微纳米铁粉的比表面积实验、热重分析实验、X射线衍射实验,得到不同粒径铁粉的比表面积、热重曲线以及X射线衍射图谱。分析粒径对比表面积、热重曲线的影响,研究不同粒径铁粉在40 K/min升温速率下的燃烧特性参数和燃烧动力学参数。并用粒子群算法拟合出微纳米铁粉的燃烧速率微分方程,建立微纳米铁粉的燃烧模型。结果表明:除了50 nm铁粉以外,随着粒径增大,铁粉的着火点温度、最高燃烧速率温度、燃尽温度、活化能、指前因子均增大。50 nm铁粉会在高温下发生熔化并凝结,使得燃尽温度上升,燃尽时间延长,不利于反应正常进行。对于粒径在50 nm~2μm范围内的铁粉,可以通过本文建立的铁粉燃烧速率微分方程近似计算不同粒径微纳米铁粉的燃烧特性参数和燃烧动力学参数,误差在允许的范围内。
- 丁宋毅孙波卓长飞
- 关键词：比表面积热重分析粒子群算法燃烧特性燃烧模型
- PMMA在固体燃料冲压发动机中燃烧特性的数值模拟被引量：10
- 2011年
- 为了解PMMA在固体燃料冲压发动机燃烧室内的燃烧特性,采用RNGkε-模型、涡耗散湍流燃烧模型和一阶迎风格式,对以PMMA为燃料的固体燃料冲压发动机燃烧室进行了数值模拟,得到了燃烧室内的流场结构、温度及组分分布。通过比较数值计算结果与国外试验数据,验证了该数值方法的可靠性。研究表明,随着轴向位置的增大,燃料局部退移速率先增大后减小。增大入口空气温度和质量流率,均使平均退移速率近似指数关系增大,燃烧室温度随之增大。此外,与试验值相比,燃料退移速率计算值稍大,可能是有效气化热取常数及2步不可逆反应引起的结果。
- 夏强武晓松陈志刚孙波
- 关键词：固体燃料冲压发动机聚甲基丙烯酸甲酯数值模拟
- 压升规律可控的高超声速内收缩进气道设计被引量：37
- 2011年
- 针对高超声速内收缩进气道,以有旋特征线理论研究了一种型面压升规律可控的新型轴对称基准流场;结合流线追踪技术,以等压力梯度为例,探讨了一种圆形进口的内收缩进气道设计方法,并对三种不同压升规律的内收缩进气道性能进行了比较.结果表明,采用基准流场的内收缩进气道,能较好地保持基准流场的预定压升规律,从而拓宽了基准流场的选择范围,提高了型面设计的灵活性.针对所研究的三种压升规律,压力梯度逐渐增大的进气道其压缩效率最高,等压力梯度次之,压力梯度逐渐减小的进气道压缩效率最低.此外,研究发现,通过调整压升规律还可改变进气道的内外压分配,有助于实现此类进气道的宽马赫数范围工作.
- 南向军张堃元金志光孙波
- 关键词：高超声速进气道数值仿真
- 固体燃料冲压发动机内流场数值模拟被引量：2
- 2009年
- 基于二维轴对称雷诺平均Navier-Stokes方程,数值模拟了带化学反应的固体燃料冲压发动机内流场,数值格式为二阶迎风格式,湍流模型为k-ε模型,燃烧模型为涡耗散模型.分析了燃烧室内的流场结构、压力分布及化学组分分布.在化学计量比条件下,分别研究了空燃比与补燃室长度对发动机性能参数的影响.研究结果表明,随空燃比增大,发动机推力减小,比冲和燃烧效率随之提高;随着补燃室长度的增大,发动机推力、比冲和燃烧效率均提高.
- 夏强武晓松王喜耀孙波
- 关键词：固体燃料冲压发动机燃烧室内流场化学反应
- 预冷发动机进气道节流特性数值研究被引量：3
- 2021年
- 为了研究预冷发动机进气道预冷前后的节流特性,以二维轴对称进气道为对象,使用多孔介质耦合源项法进行数值仿真研究,在不同涡轮通道流量系数的工况下对比了预冷效果和进气道预冷前后的气动性能。研究表明:随着涡轮通道流量系数增加,亚声速扩压段锥面压力降低,虚拟预冷区下游低速区面积缩小,而两通道出口总压恢复系数均呈下降趋势,同时涡轮通道流量系数较高的工况冷却效果更好;冲压通道出口总温受预冷区影响而下降,高速工况下降幅度较大,但下降幅度不受涡轮通道出口流量系数影响;相同涡轮通道流量系数的高速工况,经过预冷后涡轮通道流通能力增强。
- 王海孙波卓长飞满延进李宏东
- 关键词：总压恢复系数
- 真实气体效应下高马赫数内转进气道特性研究被引量：7
- 2020年
- 为初步研究高马赫数内转进气道在真实气体效应下的工作特性,首先设计额定工作状态Ma=12的高超声速内转进气道,再结合不同气体模型对其进行数值模拟。研究结果表明:化学非平衡气体在流场结构、工作性能和气动加热方面与热完全气体较为相近,与热化学非平衡气体存在一定差别。离解反应发生在边界层内和低速涡流区内,热化学非平衡气体的离解反应程度比化学非平衡气体大。在隔离段内激波反射处,相比完全气体,化学反应气体的静温降低了2000~2500K。高热流区在上壁面喉道位置与下壁面激波反射点位置附近,温度较高的等温壁面、热化学非平衡气体均可降低壁面热流密度,不同壁面条件对隔离段出口性能参数影响较为明显。真实气体效应、壁面温度对隔离段涡流区的影响较为复杂,有待进一步研究。
- 代春良孙波梁晓扬卓长飞张堃元
- 关键词：真实气体效应壁面温度
- 基于ADAMS的某航炮动力学仿真分析
- 2022年
- 为减小航炮在发射过程中的最大后坐冲击载荷,对某航炮虚拟样机进行建模及仿真分析。在Solidworks中建立该航炮的3维模型,基于刚柔耦合动力学理论,借助动力学仿真软件ADAMS建立该航炮虚拟样机模型,在此基础上对航炮进行仿真分析。仿真结果表明:航炮缓冲装置结构参数的合理设计能够达到减小后坐冲击载荷的目的,对航炮其他结构参数的优化设计有一定参考价值。
- 陈雨丰孙波蔡红明张海龙
- 关键词：航炮后坐虚拟样机动力学
