贾玉玺
,
陈希亮
,
丁妍羽
,
孙胜
高分子材料科学与工程
根据化学热力学,分析了双马来酰亚胺树脂传递模塑过程的固化反应热效应现象;采用增量方法,根据化学反应动力学模型,推导了反应热释放量及其强度的数值计算式.采用有限元方法,数值模拟了在复杂变温条件下的树脂固化反应过程,获得了树脂温度、固化率、反应热释放量及其强度在时空间的分布规律,进而分析了影响因素.
关键词:
树脂传递模塑
,
固化反应
,
化学热效应
,
反应热强度
,
数值分析
杨俊英
,
贾玉玺
,
丁妍羽
,
张国芳
材料研究学报
针对基于Darcy定律的树脂传递模塑(RTM)工艺的充模过程数值模拟的局限性,将纤维预制体内的充填流动作为两相流(树脂相和空气相)处理,在动量方程中考虑了惯性项和粘性项,采用有限体积方法(FVM)离散控制方程,并与VOF/PLIC界面追踪方法相结合,发展了求解树脂在纤维预制体内非稳态流动问题的数值模拟方法.在此基础上开发了RTM工艺的充模过程数值模拟程序,其算例的数值模拟结果与解析解或实验结果吻合良好,验证了此数值模拟方法的有效性和可靠性.
关键词:
材料科学基础学科
,
树脂浸润
,
数值模拟
,
有限体积法
,
界面追踪
何海东
,
贾玉玺
,
丁妍羽
,
董抒华
,
石彤非
复合材料学报
建立无弯曲纤维织物（Non-crimped fabrics,NCF）的几何结构单胞,应用树脂在纤维束内与束间耦合流动的模型,数值模拟树脂的细观流动行为,结合Darcy定律,计算单胞的面内等效渗透率,并对计算方案进行验证。在此基础上,探讨织物的纤维束间距离、纤维束高度以及束内渗透率等细观结构参数与单胞面内等效渗透率之间的关系。结果表明：单胞面内等效渗透率随纤维束间距离的增大而增大,其倒数的对数之间呈正的线性关系;纤维束高度对单胞面内等效渗透率的影响类似于纤维束间距离对其的影响;单胞面内等效渗透率随纤维束内渗透率的增加而线性增加。
关键词:
无弯曲纤维织物
,
渗透率
,
结构相关性
,
单胞模型
,
数值模拟
丁妍羽
,
贾玉玺
,
董抒华
复合材料学报
为了探讨复合材料液态模塑成型(LCM)过程中充填时间和树脂流动前锋形状对材料参数及工艺参数的敏感程度,考虑树脂非稳态浸润过程中的边缘效应以及固化反应现象,引入灵敏度分析方法,推导了模腔内流体压力灵敏度和流体速度灵敏度等关键物理量参数之间所满足的数学关系,构建了充填时间灵敏度方程以及表征材料浸润缺陷形成可能性的树脂流动前锋形状函数及其灵敏度方程,并设计了各物理量的耦合求解方法及灵敏度分析的技术路线.在此基础上,自主开发了数值模拟软件,数值分析了关键材料和工艺参数对树脂流场发展的影响规律和程度.模拟结果表明,在恒压注射边界条件下,提高流体注射温度是提高生产效率最有效的方法,减少边缘区域渗透率则是最能改善树脂流动前锋形状以及充填浸润效果的途径.
关键词:
液态模塑成型
,
边缘效应
,
固化反应
,
灵敏度分析
,
数值模拟
徐强
,
郭烈锦
,
马科帅
,
邹遂丰
工程热物理学报
本文针对质量流量376-773kg^-2·s^-1的饱和蒸汽在温度变化范围为10-55℃流动水中形成的音速蒸汽射流凝结进行了实验研究。实验观察到了四种不同的汽羽形状，并且汽羽形状受Re影响较大。当Re与凝结驱动势减小时，最大膨胀比和汽羽喷射长度增大，其值小于蒸汽音速射流在静止水中的情况。本文给出了汽羽喷射长度实验关联式，大多数实验数据与预测值的误差小于10％。
关键词:
音速射流
,
蒸汽凝结
,
汽羽形状
,
无量纲喷射长度
曹岩
,
邵树峰
,
严俊杰
,
胡党辉
工程热物理学报
本文对入口压力为0.20～0.50 MPa的饱和蒸汽在20～70 ℃过冷水中超音速浸没射流凝结所形成的汽羽的形状进行了实验研究.实验结果表明:根据汽羽膨胀的次数,汽羽形状主要有渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形、收缩-膨胀-再收缩形和发散形五种;汽羽的穿透长度随着蒸汽入口压力的增大和过冷水温度的上升而逐渐增大;对于设计压比分别为0.318和0.113的喷嘴,汽羽的无量纲穿透长度分别在3.45～12.62和2.40～9.81之间,明显小于相同条件下音速蒸汽浸没射流凝结所形成的汽羽无量纲穿透长度.同时,在理论推导的基础上给出了计算汽羽无量纲穿透长度的实验关联式,其预测值与实验值误差小于18%.
关键词:
超音速
,
蒸汽射流
,
汽羽形状
,
无量纲穿透长度
王雁鸣
,
谈和平
,
余其铮
工程热物理学报
本文针对固体火箭发动机低空羽流场的数据外推问题进行研究.应用相似方法分析发动机低空羽流场模型,整理相似准则及相似条件.简化相似模型,根据工程计算半经验方法,拟和低空羽流温度场的计算公式,计算结果与工程计算数据基本吻合,验证了相似方法的可行性.
关键词:
固体火箭发动机
,
羽流
,
相似准则
刘光耀
,
严俊杰
,
潘冬冬
,
李文军
,
武心壮
,
邢秦安
工程热物理学报
本文针对喷嘴喉部直径为8 mm、出口直径为9.6 mm,压力为0.2～0.6 MPa,的蒸汽在温度变化范围为20～70℃环境水中形成的超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究.实验观察到了五种典型的汽羽:渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形、膨胀-收缩-发散形和发散形汽羽.实验测定了流场的压力分布并对轴线压力分布规律与汽羽凝结形态进行了对照分析;同时给出了流场的压力分布图,反映了流场中压力的影响范围随着蒸汽入口压力和过冷水温度的增加而逐渐扩大的规律.
关键词:
超音速射流
,
蒸汽凝结
,
汽羽形状
,
压力分布
仇晓龙
,
吴玉新
,
张海
,
吕俊复
工程热物理学报
本文采用一维湍流模型（ODT）对氦气平面羽流和CH_4/H_2/N_2射流火焰进行数值模拟,和前人的实验结果进行定量地对比。结果表明,ODT模型能够准确地预测平面羽流基本特征,湍流涡团的分布同流场拉伸率之间具有密切的关系,涡团强度的分布能够直观地表明当地的湍流强度。ODT模型埘CH_4/H_2/N_2瞬态火焰的模拟定性反应了火焰特性及其与湍流作用的规律,对温度-混合分数的预测值和实测值进行比较,发现甲烷火焰燃烧在富燃料侧并未达到平衡状态,因而基元反应对火焰特性的预测具有重要作用。
关键词:
一维湍流模型(ODT)
,
平面羽流
,
甲烷射流火焰
