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运用非定常DES方法数值模拟三角翼大迎角流动

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西北工业大学学报 2008年第4期26卷 413-418页

作者：王刚叶正寅西北工业大学翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室陕西西安710072

发展了一种可以有效模拟三角翼大迎角流动中旋涡破裂现象的脱体涡数值模拟(DES)方法。该方法以非结构混合网格上的雷诺平均N-S方程(RANS)求解方法为基础,引入全隐式双时间格式实现二阶精度的时间离散,通过对Spalart-Allmaras一方程湍流... 详细信息

发展了一种可以有效模拟三角翼大迎角流动中旋涡破裂现象的脱体涡数值模拟(DES)方法。该方法以非结构混合网格上的雷诺平均N-S方程(RANS)求解方法为基础,引入全隐式双时间格式实现二阶精度的时间离散,通过对Spalart-Allmaras一方程湍流模型中的距离因子进行修正使DES方法在近壁面表现为RANS的特征,在远离物面处体现大涡模拟(LES)中亚格子尺度模型的作用。在此基础上,同时运用基于Spalart-Allmaras湍流模型的RANS方法和DES方法对ONERA 70°后掠三角翼在大迎角情况下的非定常分离流动进行了数值模拟,并将两者的计算结果与相关文献中的数值结果和实验结果进行了对比分析。结果表明:与RANS方法相比,DES方法可以更真实地模拟出高雷诺数下三角翼主体分离旋涡破裂后的非定常流动特征。

关键词：非结构网格双时间算法 N—S方程 DES方法湍流模型

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能量有效的无线传感器网络节点选择

南京理工大学学报 2009年第4期33卷 495-500页

作者：嵇玮玮刘中南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 上海航天电子技术研究所上海201109

基于能量信息的目标定位模型,提出了一种能量有效的本地节点选择方案,通过合理地选择处于工作状态的传感器节点以减少网络的能量消耗。该方案中,节点根据相邻时刻接收到的目标信号能量变化独立决定其工作状态,减少了与相邻节点及中心节... 详细信息

基于能量信息的目标定位模型,提出了一种能量有效的本地节点选择方案,通过合理地选择处于工作状态的传感器节点以减少网络的能量消耗。该方案中,节点根据相邻时刻接收到的目标信号能量变化独立决定其工作状态,减少了与相邻节点及中心节点的信息交换。仿真结果表明:应用该文提出的节点选择方法有效减少了网络的能量消耗,且能够准确地对目标进行定位与跟踪。

关键词：无线传感器网络定位跟踪节点选择能量有效

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余热锅炉控制系统设计及单回路调节器的应用

热能动力工程 1989年第2期4卷 48-51页

作者：嵇兰英哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所

本文介绍了余热锅炉控制系统设计及单回路调节器在余热锅炉控制系统中的应用。该调节器为锅炉的复杂控制系统设计提供了最理想的控制设备。

关键词：余热锅炉控制系统设计调节器

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载人航天器电动兼手动舱门的研究

中国空间科学技术 2005年第4期25卷 1-7,46页

作者：刘志全嵇景全中国空间技术研究院北京100094

为了适应载人航天出舱活动和交会对接技术的发展,需要研究一种既能在轨保持良好密封性能、又能实现电动兼手动操作的高可靠舱门机构。在分析了载人航天器舱门特点的基础上,提出了一种新型电动兼手动操作的舱门锁紧与开锁机构方案,设计... 详细信息

为了适应载人航天出舱活动和交会对接技术的发展,需要研究一种既能在轨保持良好密封性能、又能实现电动兼手动操作的高可靠舱门机构。在分析了载人航天器舱门特点的基础上,提出了一种新型电动兼手动操作的舱门锁紧与开锁机构方案,设计了电动/手动切换机构,借用Pro/E软件对各零件进行三维造型和装配,并通过ADAMS软件进行了舱门机构的运动学仿真。模装与仿真结果表明,该电动兼手动舱门能够实现其预期的运动,无结构干涉,具有操作简单、操作力小、传动效率高的特点。

关键词：舱门机构载人飞船载人航天器手动操作电动 Pro/E软件 ADAMS软件运动学仿真切换机构

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适用于任意网格拓扑和质量的格心有限体积法

力学学报 2010年第5期42卷 830-837页

作者：蒋跃文叶正寅西北工业大学翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室西安710072

针对格心有限体积法的离散精度易受网格类型影响的问题,基于最小二乘原理,提出了一种适用于任意网格拓扑和网格质量的有限体积方法.在解的光滑区能保证二阶精度,可光滑、陡峭地捕捉激波等强间断面.精度与网格无关,且算法统一的特性使其... 详细信息

针对格心有限体积法的离散精度易受网格类型影响的问题,基于最小二乘原理,提出了一种适用于任意网格拓扑和网格质量的有限体积方法.在解的光滑区能保证二阶精度,可光滑、陡峭地捕捉激波等强间断面.精度与网格无关,且算法统一的特性使其非常适用于网格自适应和多重网格等计算应用,同时也降低了网格生成和流场求解的复杂性.跨音速算例的网格含有多种网格拓扑,计算结果表明发展的线性重构方法(linearreconstruction method,LRM)适用于不同的网格拓扑,计算得到的激波位置准确、陡峭,未产生数值振荡.运用Ringleb流动考查了该方法对低质量网格的收敛性,与传统方法相比,线性重构方法(LRM)不仅平均误差较小,而且误差随网格尺度的收敛性也更好,其精度接近二阶.三段翼型的黏性绕流计算进一步表明网格质量对其精度的影响较小.

关键词：网格拓扑网格质量有限体积法线性重构方法精度

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晚清留学潮中政府派遣方针与成效之比较

社会科学 2004年第7期 98-102页

作者：嵇立群首都师范大学政法学院

晚清政府在西方列强入侵、中国出现民族危机的大背景下 ,为救亡图存 ,先后向美、欧、日派送了留学生。这三次留学潮在预设目标的侧重点、规模、学习状况、回国后的建树方面多有差异。本文就此作一分析、比较和探索。

关键词：晚清政府三次留学潮派遣方针成效比较

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旋翼/机身干扰非定常流场数值模拟(英文)

空气动力学学报 2010年第2期28卷 162-167页

作者：许和勇叶正寅王刚史爱明西北工业大学翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室陕西西安710072

基于非结构动态嵌套网格方法对直升机旋翼/机身干扰非定常流场进行了三维Euler方程数值模拟。嵌套网格系统由包含旋翼的运动区网格和包含机身的静止区网格组成,两区网格均来自于同一套初始的整体非结构网格,人工边界以及初始的插值贡献... 详细信息

基于非结构动态嵌套网格方法对直升机旋翼/机身干扰非定常流场进行了三维Euler方程数值模拟。嵌套网格系统由包含旋翼的运动区网格和包含机身的静止区网格组成,两区网格均来自于同一套初始的整体非结构网格,人工边界以及初始的插值贡献单元对应关系在网格分区时同时确定。在非定常计算中两区网格始终存在一定的重叠区域,无需重新建立人工边界。高效的贡献单元搜索算法可以根据初始的插值贡献单元对应关系很快更新每一个真实时间步上的贡献单元对应关系。为了准确计入旋翼桨叶的挥舞和变距变形,在运动区网格中引入线性弹簧方法。采用非定常Euler方程和双时间推进方法模拟了美国佐治亚理工学院旋翼/机身干扰实验外形非定常流场,计算结果与实验值以及文献的计算值相吻合。

关键词：嵌套网格旋翼/机身干扰非定常流场贡献单元

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各向同性湍流通过正激波的演化特征研究

力学学报 2018年第6期50卷 1356-1367页

作者：洪正叶正寅西北工业大学航空学院西安710072

激波与湍流相互作用(shock-turbulence interaction,STI)是空气动力学研究中的一个基础问题.基于格心有限差分法(cell-centered finite difference method,CCFDM)求解器Helios,采用五阶加权紧致非线性格式(weighted compact nonlinear scheme,WCNS)对各向同性湍流通过正激波的情形进行直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS).对湍流相关物理量进行统计,分析结果表明,在湍流中波后的密度、温度和压力较无湍流情形下略小,而速度则略大,均在波后呈现短暂过冲然后缓慢向理论值逼近的变化趋势;波后流向雷诺应力突降随之快速增长又衰减,呈现非单调变化趋势,线性相互作用分析(linear interaction analysis,LIA)将其归结为波后能量从声模式转移为涡模式方式,与流向不同,横向雷诺应力突增后单调衰减,波后雷诺应力各向异性明显且随下游距离逐渐增强;波后湍动能突增后呈现非单调变化趋势;泰勒微尺度和Kolmogorov尺度过激波后均明显减小,说明波后湍流长度尺度变小,从而对波后网格的分辨率提出了更高的要求;密度、温度和压力过激波后脉动均方根均增加,密度和压力脉动强度减小,温度脉动强度增大.

关键词：激波湍流相互作用格心有限差分法直接数值模拟统计分析

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基于雨燕翅膀的仿生三角翼气动特性计算研究

力学学报 2021年第2期53卷 373-385,I0002页

作者：张庆叶正寅西安航空学院飞行器学院西安710077 南洋理工大学机械与航空工程学院新加坡639798 西北工业大学航空学院西安710072

针对低雷诺数微型飞行器的气动布局,设计出类似雨燕翅膀的一组具有不同前缘钝度的中等后掠(Λ=50°)仿生三角翼.为了定量对比研究三角翼后缘收缩产生的气动效应,设计了一组具有同等后掠的普通三角翼.为了深入研究仿生三角翼布局的前缘... 详细信息

针对低雷诺数微型飞行器的气动布局,设计出类似雨燕翅膀的一组具有不同前缘钝度的中等后掠(Λ=50°)仿生三角翼.为了定量对比研究三角翼后缘收缩产生的气动效应,设计了一组具有同等后掠的普通三角翼.为了深入研究仿生三角翼布局的前缘涡演化特性以及总体气动特性,采用数值模拟方法详细地探索了低雷诺数(Re=1.58×10^(4))流动条件下前缘涡涡流结构和气动力随迎角的变化规律.分析结果表明,前缘钝度和后缘收缩对仿生三角翼前缘涡的涡流强度和涡破裂位置有显著影响.相对于钝前缘来说,尖前缘使仿生三角翼上下表面的压力差增大,涡流强度也更大,增升作用也更显著.相对于普通三角翼构型,仿生三角翼的前缘斜切使其阻力更大,但后缘的收缩使涡破裂位置固定在此位置,因此整个上翼面保持低压,总的升力更大.由于小迎角时升力增大更明显,因此仿生三角翼的气动效率在小迎角时明显大于普通三角翼.这些结论对于揭示鸟类的飞行机理以及未来微型仿生飞行器的气动布局设计具有重要的研究价值.

关键词：雨燕翅膀仿生三角翼低雷诺数流动前缘涡气动特性