简介:临近空间位于航天器人轨与返回的必经区域,也是临近空间髙超声速飞行器长航时飞行空域,空间环境的特殊性决定了飞行器在穿越时必须考虑稀薄大气环境对飞行器气动力防隔热通讯及控制的影响.Boltzmann方程作为描述气体分子速度分布函数演化规律的微分一积分形式,在一定条件下能够描述从自由分子流到连续流全流域流动现象.作为Boltzmann方程的宏观表达形式,矩方程这一经典流体力学方程形式涵盖了Euler方程N-S方程Burnett方程SuperBumett方程及近年来发展的广义流体力学方程一非线性本构关系模型等.由于成熟的CFD数值计算理论及有限矩方程较髙的计算效率,滑移过渡流矩方法相比粒子仿真与Boltzmann模型方程方法具有十分显著的优势和巨大的工程应用潜力.因此,对近年来传统及新型矩方法研究所取得的进展进行归纳总结,并针对关键科学问题开展理论与数值计算方法研究,具有十分重要的理论与工程应用价值.
简介:以近空间尖前缘高超声速巡航飞行器的研制为背景,作者在前一阶段采用模型理论分析方法,陆续研究了沿微钝前缘驻点线的化学非平衡流动和气动加热相似律,文章是上述研究的综合回顾和深化讨论.稀薄条件下,驻点附近流动和传热出现一系列与连续流动模型不同的新特征,超出了经典气动热预测理论的适用范围.作者建立了一个沿驻点线能量传递和转化的广义模型,并分别推导了具有实际物理意义的边界层外离解非平衡流动判据和边界层内复合非平衡流动判据.基于这些判据构建了预测非平衡流动驻点气动加热的桥函数,并讨论了稀薄非平衡真实气体流动和气动加热的相似律,发现新型近空间尖前缘飞行器遭遇的气动热环境不同于传统大钝头航天器再入问题,传统的天地换算相似准则将会失效.这些理论分析结果可为稀薄非平衡化学反应流及气动加热的实验和计算提供一个标模检验的手段.
简介:通过产业结构调整来减缓温室气体排放,需要客观认识我国不同产业部门温室气体排放的主要特征及规律,并识别出主要影响因素。为此,选择了农业、工业、建筑、交通、商业、能源六个主要的化石能源消费行业,在估计了各行业1996~2009年化石能源相关的CO2排放量的基础上,基于对数平均迪氏指数分解对CO2排放进行分解,重点考察了产业结构调整效应以及在不同产业内的相对贡献。研究结论表明:六大产业排放的温室气体从1996年的28.13亿吨以年均6.5%的速度增加,2009年排放量增至64.1亿吨,占当年全国和全球化石能源相关的CO2排放的83%和21%;温室气体排放的主要来源是能源、工业和交通业;产出规模扩张是导致二氧化碳排放增加的主要原因,产业结构调整、部门能源效率的改善在一定程度上抑制了二氧化碳的排放,但不足以抵消产出规模效应,能源结构和碳排放系数效应也减缓了温室气体排放,但影响程度很小。农业和能源部门经济比重的下降有效减缓了温室气体排放,未来产业政策的设计应以控制工业经济规模和比重为重点,同时要结合其他行业的能源效率改善和能源结构优化等途径,共同推动温室气体减排。
简介:为了解尺寸对球形容器连接管道甲烷-空气混合物爆炸的影响规律,利用Fluent软件,采用κ-ε湍流模型、涡耗散模型(简称EDC模型)、壁面热耗散、热辐射模型及SIMPLE算法,建立了球形容器连接管道内甲烷-空气混合物爆炸的数值模型,对容器与管道内甲烷-空气预混气体爆炸的尺寸效应进行了数值模拟。结果表明:随管道内径增大,球形容器内最大爆炸压力逐渐增大,管道末端最大爆炸压力变化无明显规律;而随管道长度增加,球形容器内最大爆炸压力逐渐减小;改变管道内径,较大体积球形容器内最大爆炸压力均大于较小体积球形容器内最大爆炸压力,最大爆炸压力上升速率的规律则相反,容器体积对管道末端最大爆炸压力的影响无明显规律。
简介:火灾烟气毒性一直是近年来火灾安全行业研究的热点。统计结果表明,火灾中大多数的死亡者是由于吸入毒性气体的影响,而不是烧伤所致。在家庭火灾过程中,随着一氧化碳、二氧化碳的浓度上升和氧气的减少,将引起居民在大约3min之内完全失能,其中一氧化碳和贫氧在导致人员失能方面起着主要的直接作用,而二氧化碳主要是通过增加人呼吸换气速率使毒性气体大量吸入体内,在影响人员失能方面起着重要的间接作用。火灾起火后,没有任何防范的室内居民在滞留时间超过5min会产生失能,必须在此时间内完成逃逸,表明家庭火灾中毒性气体对人员失能存在极大的危险性。研究为评价整个火灾过程中有关毒性气体对人员失能危险提供了方法学基础。