周林 作品数:15 被引量:41 H指数:4 供职机构: 北京动力机械研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 理学 自动化与计算机技术 天文地球 更多>>
山东半岛风电爬坡事件的识别与天气分析研究 2017年 根据山东省24个风电场2013年全年每15 min的风电输出功率实测数据以及相应的WRF(Weather Research and Forecasting)气象预测数据和FNL(Final Operational Global Analysis)再分析资料,分析了区域大规模风电爬坡现象与大尺度天气系统演变的联系。结果显示,大尺度天气系统,特别是阻塞高压系统,是诱发山东地区大规模风电爬坡的重要因素;爬坡事件的预测应当考虑天气演变的因素。进一步结合旋转门(The Swinging Door,TSD)算法重新讨论了爬坡事件的定义与识别,并在此基础上分析了爬坡事件的特征及其可预报性;并指出风电功率上报、考核制度应当重点考虑爬坡时间段的预测水平,以提高电网运行的稳定性。 郭燕玲 赵晶 周林 张文煜 郭振海关键词:可预报性 一种针对燃料爆震燃烧的两步反应模型计算方法 本发明提供一种针对燃料爆震燃烧的两步反应模型计算方法,包括根据已有基元反应模型计算燃料爆震波关键参数,选取典型关键参数构建燃料爆震燃烧两步诱导‑放热反应模型,采用实验及数值模拟验证所述两步反应模型;通过建模使两步反应模型... 滕宏辉 周林 张义宁 杨鹏飞文献传递 一种针对燃料爆震燃烧的两步反应模型计算方法 本发明提供一种针对燃料爆震燃烧的两步反应模型计算方法,包括根据已有基元反应模型计算燃料爆震波关键参数,选取典型关键参数构建燃料爆震燃烧两步诱导‑放热反应模型,采用实验及数值模拟验证所述两步反应模型;通过建模使两步反应模型... 滕宏辉 周林 张义宁 杨鹏飞吸气式旋转爆震发动机热力循环过程分析与性能计算 被引量:2 2023年 为了快捷有效地指导发动机设计,有必要建立快速准确地获取吸气式旋转爆震发动机性能参数的计算方法。以飞行条件、发动机关键几何参数以及进气道和喷管的特性参数作为输入参数,通过将隔离段内复杂运动激波简化为正激波实现旋转爆震燃烧室与上游隔离段的压力匹配,应用二维特征线方法对燃烧室内复杂流动进行快速准确模拟,建立了吸气式旋转爆震发动机热力循环过程分析模型,计算得到发动机关键截面流动参数和发动机性能参数。以氢气和乙烯为燃料研究了进气道压缩温升、进气道喉道与燃烧室面积比以及余气系数对发动机性能的影响。结果表明:在一定的条件下进气道压缩温升和进气道喉道与燃烧室面积比的增加有利于发动机比冲性能的提升,但面积比的增加将导致发动机工作马赫数范围变窄,以氢气为燃料,余气系数为1,当面积比从0.3增至0.5,发动机工作马赫数范围由2.5~5收窄至3.5~5,而Ma=5状态最大比冲提升7%;在一定范围内余气系数增加有利于发动机比冲性能的提升,但将导致单位推力降低,以氢气为燃料,面积比为0.4,余气系数由1增至1.67,在Ma=3,4和5状态点,最大比冲性能分别提升25.4%,23.5%和20.3%,但最大单位推力分别降低24.7%,25.9%和27.9%;以乙烯作为燃料,发动机比冲和单位推力随进气道压缩温升的变化趋势与氢气一致,但性能偏低。研究提出的热力循环模型和计算方法实现了吸气式旋转爆震发动机性能的快速计算。 李冬 凌文辉 张义宁 梁国柱 孟皓 周林关键词:吸气式 热力循环 斜爆震发动机研究进展与技术挑战 2023年 斜爆震发动机(Oblique detonation engine,ODE)采用驻定斜爆震波(Oblique detonation wave,ODW)实现高超声速气流中燃料化学能向推进系统机械能的高效转化,可大幅提升吸气式飞行速域上限,具有重要发展潜力和应用价值。本文从早、中、近期3个阶段概述ODE发展历程,总结当下斜爆震燃烧及发动机的研究现状。重点从发动机设计角度综述国内外在斜爆震燃烧组织、燃料喷注掺混以及总体性能与内流设计3方面的研究进展。深入分析了总体约束下的内外流一体化设计、高超声速气流中的燃料喷注掺混、复杂来流条件下的稳定燃烧组织、高热载荷防护以及超高速工况试验条件5大技术挑战及重点关注方向,为后续深入技术攻关及应用提供参考。 凌文辉 周林 周林 解豪品 张义宁 张义宁 孟皓关键词:总体性能 爆震燃烧 两种前体压缩方式对斜爆震燃烧影响的数值研究 被引量:4 2021年 为推动工程应用,探究斜爆震发动机前体压缩程度对斜爆震燃烧的影响,建立了两道等强激波和斜激波-等熵两种前体压缩简化模型,通过数值模拟对比了飞行马赫数8~10条件下,两种压缩方式对斜爆震波结构以及斜爆震波总压损失的影响。结果表明,前体压缩方式的差异会引起斜爆震波起爆区结构以及起爆位置的变化,且随着飞行马赫数降低,压缩方式对起爆区结构影响减小,对起爆位置影响增大。两道等强激波的前体压缩方式对应的斜爆震燃烧过程总压损失更小,同时可缩短点火起爆距离,有利于缩短燃烧室长度。但综合考虑进气压缩与燃烧过程,斜激波-等熵的前体压缩方式对应燃烧室出口气流总压更大。斜爆震发动机的设计需要综合考虑前体压缩与斜爆震燃烧损失以实现发动机总体性能最优。 边靖 周林 周林关键词:等熵压缩 总压损失 有限长度斜劈对燃烧室斜爆震波起爆结构影响研究 2023年 斜爆震发动机利用斜劈在超声速可燃混气中产生的斜爆震波实现快速高效的燃烧,在更高马赫数吸气推进领域极具应用潜力。面向斜爆震发动机工程应用,首先需要明确飞行条件下燃烧室内斜爆震波的起爆结构特征。但以往的研究大多采用无限长斜劈假设,不能真实反映实际燃烧室中有限长斜劈下的斜爆震燃烧特性。基于此,本文针对斜劈长度和斜劈后壁面倾斜角度两个关键设计参数,研究了在飞行马赫数8~10条件下,有限长度斜劈对斜爆震波起爆结构的影响。结果表明,对于不同高空飞行工况对应的不同起爆区结构斜爆震波,均存在一个临界斜劈长度,只有当斜劈长度缩短至临界斜劈长度时,斜爆震结构才会明显改变。相反,有限长度斜劈末端产生的膨胀波不会影响斜劈表面热释放和压缩波的汇聚过程,因此不会影响斜爆震波起爆结构。通过分析斜劈表面热释放过程,提出了一种理论的临界斜劈长度预测方法,其在不同飞行工况下的计算结果与仿真结果吻合较好。 凌文辉 解豪品 周林 涂胜甲 张义宁斜爆震发动机的流动与燃烧机理 被引量:16 2020年 斜爆震发动机是一种用于吸气式高超声速飞行器的新型动力系统.它利用斜爆震波实现超声速气流中的高效燃烧,具有放热快、比冲高、燃烧室短、运动部件少等科学和技术优势,是高超声速推进技术的前沿方向.这种发动机的关键是斜爆震波的起爆与波系控制,因此需要对燃烧室的流动与燃烧机理进行深入研究.在激波与燃烧耦合作用下,斜爆震会形成具有多波结构的起爆区,是一种受燃料性质影响的复杂波系结构.这种波系结构通过高速来流的作用驻定在楔面上,然而其对来流参数变化非常敏感,因此需要对可能出现的非定常波动力学过程进行研究.此外,受限空间中的斜爆震结构,即斜爆震波系结构与发动机几何约束的作用,也是斜爆震发动机研制必须面临的问题.本文对上述几个方面的研究进展进行了综述,在总结研究成就的基础上,阐释了斜爆震发动机研制面临的关键问题,提出了下一步研究需要重点关注的方向. 滕宏辉 杨鹏飞 张义宁 周林关键词:激波 爆震发动机 高超声速 基于特征线理论的旋转爆震流场结构特征研究 被引量:5 2019年 特征线理论及其计算方法是气体动力学的经典理论与方法,应用于旋转爆震流场分析具有简单高效的特点。将坐标系建立在爆震波上,对旋转爆震流场进行简化,采用特征线理论并结合流场计算单元过程,建立旋转爆震流场计算模型。研究了当量比和喷注参数对氢气/空气、甲烷/空气以及辛烷/空气3种不同预混气的旋转爆震流场结构特征的影响。结果表明:爆震波高度和倾斜角度受混气当量比和喷注总温影响明显;燃料由小分子氢燃料变为大分子碳氢燃料时,爆震波高度和倾斜角度逐渐减小;混气当量比和喷注总温主要通过影响爆震波传播速度、高度和倾斜角度而影响爆震波后宏观流场特征趋势。 宫继双 周林 张义宁 滕宏辉关键词:流场结构 当量比 环形燃烧室中圆台斜爆震燃烧特性研究 2023年 面向宽域爆震组合动力发展需求,首次提出适用于轴对称环形流道的圆台诱导斜爆震燃烧组织形式,通过数值模拟验证较低马赫数飞行工况下圆台诱导驻定斜爆震燃烧的可行性以及与斜劈、圆锥斜爆震燃烧的差异,从几何与来流参数两方面研究了圆台诱导斜爆震波的起爆与驻定特性。结果表明:在Ma7飞行工况,相比于圆锥和斜劈,环形燃烧室中圆台可以同时实现斜爆震波的加速起爆与稳定驻定。圆台上游的压缩作用以及下游的膨胀作用,使得圆台斜爆震波存在脱体而不前传的特殊起爆区结构。圆台内径、圆台角度、来流压缩程度以及当量比增大均有利于圆台诱导斜爆震波的起爆。同时,起爆区结构也会出现从渐变到突变再到稳定脱体的变化规律,相应的起爆距离逐渐缩短,爆震波角度逐渐增大。 张义宁 金虹 涂胜甲 周林 滕宏辉关键词:环形燃烧室 圆台