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基于Euler方程的二维高速海面效应数值分析

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空气动力学学报 2008年第1期26卷 67-72页

作者：杨爱明翁培奋上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

以近海面飞行器的海面效应为研究背景,通过数值求解可压缩Euler方程模拟了波形壁对翼型高亚声速气动力特性的影响。计算网格布局采用了重叠网格方法,避免了翼型与波形壁之间网格生成的困难。详细分析了波形壁边界条件,给出了正确的通量... 详细信息

以近海面飞行器的海面效应为研究背景,通过数值求解可压缩Euler方程模拟了波形壁对翼型高亚声速气动力特性的影响。计算网格布局采用了重叠网格方法,避免了翼型与波形壁之间网格生成的困难。详细分析了波形壁边界条件,给出了正确的通量计算公式。时间推进方法采用了双时间方法,子迭代过程由LU-SGS方法完成。通过数值分析,给出了飞行高度、波长和波幅等因素对翼型气动力特性的影响。

关键词：海面效应重叠网格双时间方法边界条件亚声速

用Newton子迭代方法计算前飞旋翼粘性绕流

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空气动力学学报 2002年第1期20卷 57-63页

作者：杨爱明乔志德翁培奋上海市应用数学和力学所上海200072 西北工业大学翼型研究中心陕西西安710072

通过求解Navier Stokes方程数值模拟了直升机旋翼前飞非定常流场。为了同时保证计算的时间精确性和计算效率 ,时间推进格式采用了双时间推进方法。在该方法中 ,子迭代过程由十分高效的LU SSOR方法完成 ,且使子迭代过程成为Newton子迭代... 详细信息

通过求解Navier Stokes方程数值模拟了直升机旋翼前飞非定常流场。为了同时保证计算的时间精确性和计算效率 ,时间推进格式采用了双时间推进方法。在该方法中 ,子迭代过程由十分高效的LU SSOR方法完成 ,且使子迭代过程成为Newton子迭代。空间上应用中心平均的有限体积法进行离散。为了模拟前飞桨叶间的相对运动 ,网格布局采用了运动嵌套网格方法。应用本文方法对一悬停流场进行了数值计算 ,计算结果与实验吻合较好 ;尽管缺乏实验数据的验证。

关键词：直升机旋翼 Navier-Stokes方程 Newton子迭代有限体积法运动嵌套网格前飞非定常流场计算

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用多重网格方法计算旋翼跨声速无粘流场

空气动力学学报 2004年第3期22卷 313-318页

作者：杨爱明翁培奋乔志德上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 西北工业大学翼型研究中心陕西西安710072

发展了一种加快悬停旋翼无粘流场计算收敛速度的多重网格方法。由于悬停旋翼流场中存在不可压区域,同时旋翼尾涡系统的发展需要较长的时间,使得旋翼流场的收敛速度远低于固定翼流场,因此研究旋翼流场的多重网格算法具有重要意义。空间... 详细信息

发展了一种加快悬停旋翼无粘流场计算收敛速度的多重网格方法。由于悬停旋翼流场中存在不可压区域,同时旋翼尾涡系统的发展需要较长的时间,使得旋翼流场的收敛速度远低于固定翼流场,因此研究旋翼流场的多重网格算法具有重要意义。空间离散格式采用了中心有限体积方法,时间推进应用了五步龙格库塔法。采用3层网格的V循环,对一跨声速悬停旋翼无粘流场进行了数值计算。计算结果表明:尽管多重网格方法对旋翼流场的加速收敛作用不如对固定翼流场的加速收敛效果,但是多重网格方法仍然可以显著地加快旋翼流场收敛。

关键词：旋翼固定翼悬停多重网格方法流场空间离散龙格-库塔法收敛速度多重网格算法加速收敛

一种强耦合Spalart-Allmaras湍流模型的RANS方程的高效数值计算方法

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航空学报 2013年第9期34卷 2007-2018页

作者：杨小权杨爱明孙刚上海飞机设计研究院上海201210 复旦大学力学与工程科学系上海200433

在工程实际中,一方程湍流模型或两方程湍流模型的求解通常和雷诺平均Navier-Stockes(RANS)方程的求解是解耦的,也称之为松耦合求解。在松耦合求解过程中,RANS方程和湍流模型方程通常采用不同的数值方法异步求解。这种求解方式很容易产... 详细信息

在工程实际中,一方程湍流模型或两方程湍流模型的求解通常和雷诺平均Navier-Stockes(RANS)方程的求解是解耦的,也称之为松耦合求解。在松耦合求解过程中,RANS方程和湍流模型方程通常采用不同的数值方法异步求解。这种求解方式很容易产生因两者计算精度不一致而引起的额外数值耗散。为了消除这种耗散,将RANS方程与Spalart-Allmaras模型方程耦合成一个系统方程——强耦合RANS方程,并发展了一种用于求解该系统方程的高效强耦合算法,其中对流项离散采用了Roe格式,时间项的离散采用了隐式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式,为了提高计算效率,采用了三层V循环多重网格方法。通过翼型/机翼和振荡翼型/机翼等算例验证了本文发展的强耦合算法不仅具有较好的收敛性,而且计算精度明显优于松耦合算法,特别对于阻力的预测,强耦合算法更加准确。

关键词： Spalart—Allmaras湍流模型 RANS方程强耦合算法多重网格方法双时间方法

以松香和桐油为成膜物质的包膜尿素的释放特性和表面形貌

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现代化工 2003年第2期23卷 23-25,29页

作者：唐辉王亚明杨爱明昆明理工大学化工系云南昆明650224 云南大学实验中心云南昆明650091

以松香和桐油为成膜物质制备了一系列包膜尿素,用浸泡溶解法和无土柱淋溶法表征了所得包膜尿素的释放特性,用扫描电子显微镜研究了包膜尿素的表面形貌,讨论了涂覆成分、涂覆层数、密封层对包膜尿素释放特性的影响。采用双层涂覆和单层... 详细信息

以松香和桐油为成膜物质制备了一系列包膜尿素,用浸泡溶解法和无土柱淋溶法表征了所得包膜尿素的释放特性,用扫描电子显微镜研究了包膜尿素的表面形貌,讨论了涂覆成分、涂覆层数、密封层对包膜尿素释放特性的影响。采用双层涂覆和单层外密封工艺制备的包膜尿素其一天溶解释放率为12.7％,释放周期大于11天,累积释放率为80％。

关键词：包膜尿素释放特性松香桐油成膜物质表面形貌氮肥

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悬停旋翼无粘流场数值模拟中的多重网格方法

空气动力学学报 2009年第5期27卷 608-615页

作者：杨小权杨爱明翁培奋复旦大学力学与工程科学系上海200434 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

发展了一种基于不同空间离散格式的多重网格算法,并应用于悬停旋翼无粘绕流的Euler方程数值模拟。由于悬停旋翼流场中存在不可压区域,同时旋翼尾涡系统的发展需要较长的时间,使得旋翼流场的收敛速度远低于固定翼流场,因此研究旋翼流场... 详细信息

发展了一种基于不同空间离散格式的多重网格算法,并应用于悬停旋翼无粘绕流的Euler方程数值模拟。由于悬停旋翼流场中存在不可压区域,同时旋翼尾涡系统的发展需要较长的时间,使得旋翼流场的收敛速度远低于固定翼流场,因此研究旋翼流场的多重网格算法具有重要意义。空间离散采用了Roe s FDS格式和Jameson中心有限体积格式,时间推进应用了五步Runge-Kutta方法。采用多重网格V循环方式,对一跨声速悬停旋翼无粘流场进行了数值计算。计算结果表明:多重网格算法可以显著加速悬停旋翼无粘流场的数值计算收敛速度;无论在激波分辨率还是在计算精度上,Roe s FDS格式都优于JST格式。

关键词：悬停旋翼 Roe格式 JST格式多重网格 Euler方程

滇中引水工程独立坐标系统建立的关键技术研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2014年第9期39卷 1047-1051页

作者：张辛杨爱明许其凤姜本海长江勘测规划设计研究院湖北武汉430010 信息工程大学导航与空天目标工程学院河南郑州450001

云南滇中引水工程具有测区跨度长、平均海拔高、高差变化大等特点,独立坐标系统的建立难度大。本文根据投影变形理论,结合滇中引水工程的特点,提出了适用性的建立独立坐标系统的关键技术解决方案。用1°带的分带方式替代常规的国家3°... 详细信息

云南滇中引水工程具有测区跨度长、平均海拔高、高差变化大等特点,独立坐标系统的建立难度大。本文根据投影变形理论,结合滇中引水工程的特点,提出了适用性的建立独立坐标系统的关键技术解决方案。用1°带的分带方式替代常规的国家3°带分带,有效地控制工程的高斯投影变形;推导了新的适用于高原长距离工程的抵偿投影面求取方法,并结合滇中引水工程实际给出了优化的抵偿投影面设置方案。使用本文建议的独立坐标系统,工程综合变形的最大值能得到最优控制。

关键词：滇中引水高程归化高斯改化 1°带抵偿投影面

维普期刊数据库评论

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基于遗传算法的微型飞行器气动力优化设计

空气动力学学报 2005年第2期23卷 173-177页

作者：刘洁杨爱明翁培奋上海大学应用数学与力学研究所上海200072

本文以固定机翼式微型飞行器的翼型气动力优化设计为研究背景,在105量级的低雷诺数范围内,把遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,建立了一种以实数编码为基础的自适应算法模型。在基准翼型的基础上,结合锦标赛选择、部分交叉以... 详细信息

本文以固定机翼式微型飞行器的翼型气动力优化设计为研究背景,在105量级的低雷诺数范围内,把遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,建立了一种以实数编码为基础的自适应算法模型。在基准翼型的基础上,结合锦标赛选择、部分交叉以及自适应变异算子,对翼型进行了升阻比气动力优化设计,并设计了一种高效的复制算子来提高算法的稳定性和计算效率。优化后的翼型升阻比提高显著,表明该算法对低雷诺数翼型的气动外形设计合理有效。

关键词：微型飞行器遗传算法 Navier-stokes方程低雷诺数翼型气动力优化设计

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基于迎风格式的双曲型网格生成方法

空气动力学学报 2004年第1期22卷 109-113页

作者：杨爱明翁培奋上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

双曲型网格生成方法是一种十分适合于重叠网格方法应用的网格生成方法。为了避免双曲型方程将初始外形的不光滑性继续向外传播,本文采用了自动隐含数值耗散项的迎风格式进行数值离散。在法向推进方向,采用了隐式格式,使得网格推进步长... 详细信息

双曲型网格生成方法是一种十分适合于重叠网格方法应用的网格生成方法。为了避免双曲型方程将初始外形的不光滑性继续向外传播,本文采用了自动隐含数值耗散项的迎风格式进行数值离散。在法向推进方向,采用了隐式格式,使得网格推进步长的大小不受稳定性条件的限制。对实际应用中可能出现的边界条件进行了分类和处理。几个典型外形网格生成的质量是令人满意的,说明本文方法是成功的。

关键词：双曲型网格迎风格式隐式格式飞机复杂外形绕流计算流体力学