余立新
,
尤寒
,
盛宏至
,
孙文超
,
吴承康
工程热物理学报
本文针对不同的可燃气混合物,研究了由于障碍物引起的火焰加速而导致的管内压力上升现象.在实验中,使用了三种不同形状的障碍物,同时改变障碍物的间距W和阻塞比BR.结果表明,障碍物的存在对管内压力的影响是十分巨大的,即使是较小的阻塞面积,也能导致压力大幅度上升.在障碍物阻塞比BR=0.5、障碍物间距约等于管道内径(W/D≈1)时,管内的峰值压力达到最大值.本实验所用的三种障碍物产生的管内峰值压力并不相同,以园环型的障碍物产生的压力最高,这说明,存在某一种最优化的障碍物,在相同的阻塞比条件下,该障碍物能最大地提高管内的峰值压力.
关键词:
火焰传播
,
障碍物结构
,
管内压力
潘文霞
,
孟显
,
陈熙
,
吴承康
工程热物理学报
本文报道热等离子体射流产生及射流特性的实验研究结果.采用同一个直流等离子体发生器,工作气体流量小时产生出层流等离子体长射流,射流长度随气体流量或弧电流的增加而明显增加;工作气体流量大时则产生出湍流等离子体短射流,此时射流长度几乎与工作气体流量或弧电流无关;在层流与湍流等离子体射流工况之间,存在一个流动状况不稳定的过渡区,此时等离子体射流的平均长度随气流量的加大而减小,但随弧电流的加大而明显加大.层流等离子体长射流有相当好的刚性.
关键词:
热等离子体
,
射流产生
,
层流射流
,
湍流射流
,
实验研究
潘文霞
,
孟显
,
李腾
,
陈熙
,
吴承康
工程热物理学报
采用普通照相和短时间曝光成像的ICCD照相技术,观测了低于大气压条件下产生的纯氩和氩-氢直流电弧等离子体射流的高温区的瞬时形貌及其变化,结合电弧弧根在阳极表面贴附行为的观测结果,对射流的稳定性与三维特性和弧根行为之间的关联进行了分析.结果表明,层流等离子体射流的高温区长度明显长于湍流射流情形,并且具有很好的轴对称性和时间稳定性;湍流射流的高温区瞬时形貌则表现出明显的三维特征;等离子体射流的三维特性与弧根在阳极表面的贴附行为没有直接的联系.
关键词:
层/湍流等离子体射流
,
弧根贴附
,
稳定性
,
三维特性
,
实验观测
黄河激
,
潘文霞
,
孟显
,
吴承康
工程热物理学报
实验研究了以纯氮、纯氢、氨气以及不同体积比氮氢混合气、氨氢混合气作为推进剂时,千瓦级电弧加热推力器的性能.结合理论分析,获得了推进剂组分对推力器性能的影响规律.结果表明,推进剂有效分子量和比热比对推力器冷态性能影响显著.热态下,推进剂组分的热力学性质以及输运性质是影响推力器比冲和效率的关键因素.
关键词:
电弧加热推力器
,
推进剂组分
,
比冲
,
比功率
,
效率
马岳
,
段祝平
,
吴承康
金属学报
研究激光熔覆对改善等离子涂层界面的作用, 基体待喷表面采用激光熔覆工艺预处理, 在涂层－基体的界面处形成成分、显微硬度呈梯度分布的熔覆层, 三点弯曲试验结果表明：界面梯度有显改善喷涂材料的界面结合状况, 使界面承受外载茶的能力提高, 并用相关的有限元程序分析了试样承载时界面处剪切应力的分布.
关键词:
激光熔覆
,
null
,
null
,
null
黄河激
,
潘文霞
,
吴承康
工程热物理学报
采用滤光成像,摒弃电弧及羽流干扰,实验获得了采用纯氮、纯氢以及氢-氮混合气为推进剂时,低功率电弧加热发动机喷管内壁面的热辐射强度分布。通过辐射强度-温度标定以及图像分析,导出了相应的温度分布。实验结果表明,喷管扩张段内壁面温度最高处位于喉道出口附近。采用不同推进剂时,喷管内壁面温度分布情况有显著区别。
关键词:
电弧加热发动机
,
热辐射
,
喷管内壁
,
温度测量
孟显
,
潘文霞
,
吴承康
工程热物理学报
采用表面中心位置装有铜探头的平板,对射入大气环境的层流纯氩高温部分电离气体射流冲击平板的热流密度进行了动态测量,分析了测量条件对热流密度及其分布特性测量结果的影响.同时,研制了嵌有铜探头的小尺寸杆状热流探针,在小扰动条件下测量了射流的热流密度分布.结果显示层流等离子体射流具有稳定的能流密度,探针的移动速度对射流中心区域的热流密度测量结果影响很大.
关键词:
层流等离子体射流
,
热流密度
,
动态测量
孟显
,
潘文霞
,
吴承康
工程热物理学报
采用自行研制的中心嵌有铜柱感应件的小尺寸杆状热流探针,在低扰动条件下,对射入大气环境的纯氩层流等热离子体射流传向铜探头表面的热流密度进行了动态测量.结果表明,在射流最高温度16500 K、最大轴向速度850 m/s、探针垂直于射流流动方向的移动速度130～260 mm/s的实验参数范围内,随着探针移动速度的提高,测得的热流密度值减小;射流温度和速度越高,探针移动速度对热流密度测量值的影响越大.
关键词:
层流等离子体射流
,
杆状热流探针
,
热流密度
,
动态测量
,
移动速度
黄晨光
,
段祝平
,
吴承康
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.02.001
采用改进的颗粒沉积模型和一种新建议的循环算法,利用数值方法模拟了等离子体喷涂中涂层的生长过程及涂层的细观结构.数值模拟,主要包括了陶瓷液滴的高速变形与凝固、涂层材料的堆积、涂层中细观空洞的形成与温度场的迭代计算等过程.研究结果表明,涂层中孔隙率的分布与一些关键工艺参数和基底表面状态等有关,液态陶瓷颗粒的直径和飞行速度的加大会引起涂层内孔隙率的增加,而基体温度和表面粗糙度的升高则有利于提高涂层的致密度.本文的研究结果将有助于定量或半定量地优化选取工艺参数以便获得所需的涂层结构和改善涂层的力学性能.
关键词:
等离子体喷涂
,
有限元
,
孔隙率
,
涂层生长
