检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

乘员行为对客舱流场与温度场分布的影响

工程热物理学报 2024年第1期45卷 255-262页

作者：余忠豪张超肖光明杜雁霞桂业伟中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049

飞机客舱内气流组织分布的精细化预测是舱内热舒适性与生物安全研究的重要基础,由于涉及大尺度空间内强迫对流与自然对流共同作用下的复杂传热传质问题,目前仍面临巨大挑战。本文结合混合热格子玻尔兹曼方法 (HTLBM)和GPU加速技术,发展... 详细信息

飞机客舱内气流组织分布的精细化预测是舱内热舒适性与生物安全研究的重要基础,由于涉及大尺度空间内强迫对流与自然对流共同作用下的复杂传热传质问题,目前仍面临巨大挑战。本文结合混合热格子玻尔兹曼方法 (HTLBM)和GPU加速技术,发展了工程适用的舱内混合对流数值模拟方法,并开展了典型算例验证。以某民航飞机客舱为研究对象,对比分析了乘员行为对客舱内流场及温度场分布的影响规律。结果表明,过道位置有乘员站立时显著改变大尺度环流,增大了乘客位置自锁区域的形成,并进风口射流轨迹偏转,导致热量在过道附近聚集。

关键词：客舱气流组织混合热格子玻尔兹曼方法乘员行为热羽流气流自锁

高超声速飞行器多尺度耦合热效应预测研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学:技术科学 2024年第7期 1288-1304页

作者：杜雁霞杨肖峰肖光明刘磊魏东桂业伟中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室

随着未来临近空间高超声速飞行器更高速度、更长航时服役新需求的提出,飞行器多尺度耦合热效应日趋显著,并成为影响飞行热安全的重要因素.针对飞行器高温表面、高温结构、舱内仪器/设备等涉及的热现象,综述了多尺度耦合热效应预测方法... 详细信息

随着未来临近空间高超声速飞行器更高速度、更长航时服役新需求的提出,飞行器多尺度耦合热效应日趋显著,并成为影响飞行热安全的重要因素.针对飞行器高温表面、高温结构、舱内仪器/设备等涉及的热现象,综述了多尺度耦合热效应预测方法的研究进展.结合未来飞行器精细化、低冗余设计需求,进一步提出了后续研究的重点方向.飞行器耦合热效应研究需从关注“宏观量”拓展到关注影响内禀特性的微细观“隐变量”,跨尺度关联应注重“降尺度”与“升尺度”的协同,同时还需进一步发展弱化人工经验、消除人为边界的数理模型与自适应方法.相关研究将为飞行器热行为的精细预测及高效防护提供参考.

关键词：高超声速多尺度耦合热行为综合热效应热安全

各向异性Kelvin泡沫胞元高径比对其流动传热特性的影响

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

空气动力学学报 2024年第1期42卷 55-66,I0002页

作者：张超孔祥壮杜雁霞王娴肖光明西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 空天飞行空气动力科学技术全国重点实验室绵阳621000

飞行器热管理系统中所用的高孔隙率泡沫材料具有质量轻、比表面积大等优点,孔隙尺度几何参数的优化设计对有效提升综合传热性能、降低结构质量至关重要。以各向异性Kelvin泡沫胞元为研究对象,采用混合热格子Boltzmann方法以及多GPU加速... 详细信息

飞行器热管理系统中所用的高孔隙率泡沫材料具有质量轻、比表面积大等优点,孔隙尺度几何参数的优化设计对有效提升综合传热性能、降低结构质量至关重要。以各向异性Kelvin泡沫胞元为研究对象,采用混合热格子Boltzmann方法以及多GPU加速技术,实现了同时考虑泡沫骨架导热和多胞元孔隙尺度强迫对流换热的共轭传热数值模拟。在上述基础上,分别选取了Re=10、100、1000计算条件,开展了不同胞元高径比(H/D=0.5、0.75、1.0、1.5、2.0)对其流动传热特性的影响规律研究。结果表明,在不同Re条件下,随着各向异性Kelvin泡沫H/D的减小,其泡沫内部的流动阻力及努塞尔数均增大,且随着Re的增大,对流换热的作用增强,H/D的影响也更为明显。此外,相比于流动阻力,结构传热性能受H/D的影响变化速率更大,由此造成综合传热因子(j/f^(1/3))与H/D成反比关系,即减小Kelvin胞元H/D可有效提高泡沫结构的综合传热性能。

关键词：各向异性 Kelvin泡沫流动阻力综合传热因子

压力影响硅基防热材料界面多相催化的微观机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空气动力学学报 2024年第4期42卷 84-95,I0002页

作者：李芹杨肖峰董威杜雁霞上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室绵阳621000

反应分子动力学模拟是阐明高温壁面效应微观致热机理、深化高速飞行器非平衡气动热认知的重要途径之一,然而通过人为增加压力实现计算效率提升的微观模拟,往往会导致反应路径和速率系数差异,进而影响气动热,造成机理认知偏差。采用基于R... 详细信息

反应分子动力学模拟是阐明高温壁面效应微观致热机理、深化高速飞行器非平衡气动热认知的重要途径之一,然而通过人为增加压力实现计算效率提升的微观模拟,往往会导致反应路径和速率系数差异,进而影响气动热,造成机理认知偏差。采用基于ReaxFF力场的分子动力学方法,以离解氧原子在硅基防热材料表面的催化复合反应体系为对象,计算分析了不同气相压力条件下的基元反应速率、表面覆盖率和复合系数,用于获得基元反应速率常数与压力的量化关系,明确通过增压提高计算效率的上限范围。结果表明,增压可导致主导反应路径从吸附相间作用至气相-吸附相作用的转变,且使基元反应速率常数-压力的关系偏离实验/飞行条件下的规律。在1200 K条件下、单原子碰撞的压力范围内,各基元反应步骤的速率常数均随压力的降低而下降。其中,ER1~ER3复合反应的速率常数随压力呈近似线性变化,速率常数分别与压力的1.10179、1.01686和0.91654次方呈线性关系;LH1~LH3复合反应的速率常数与压力呈对数关系,且对数前因子显著小于非单原子碰撞区;热解附反应的速率常数与压力呈指数关系。根据气相压力影响催化反应机制的微观机理,以基元反应速率常数-压力关系可以稳定解析为判据,提出了人为增加压力的约束上限条件:以体系高度为特征长度的努森数应大于102量级,以保证气固单原子碰撞。相关研究为气固界面反应的分子模拟方法和防热材料微观催化数据的累积提供了支撑。

关键词：气固作用多相催化气相压力主导路径反应分子动力学

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高速高温湍流研究进展

空气动力学学报 2024年第4期42卷 1-13,I0001页

作者：袁先旭刘朋欣周清清傅亚陆杨肖峰杜雁霞空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室绵阳621000

低空域高速飞行条件下的飞行器表面边界层具有高马赫数、高雷诺数、高总焓的特点。较高的来流雷诺数使边界层发生从层流到湍流的转捩,而强激波压缩形成的高温环境将导致气体分子出现振动能激发、离解、电离等热化学非平衡过程,完全气体... 详细信息

低空域高速飞行条件下的飞行器表面边界层具有高马赫数、高雷诺数、高总焓的特点。较高的来流雷诺数使边界层发生从层流到湍流的转捩,而强激波压缩形成的高温环境将导致气体分子出现振动能激发、离解、电离等热化学非平衡过程,完全气体假设将不再适用。两种效应强烈耦合形成高温湍流,进而带来高温边界层扰动演化与多尺度涡结构、高温强扰动下气固界面多相反应、极端高温环境等离子体湍流等新的流动物理问题。本文从机理、预测、实验测量等方面,总结了高速高温湍流领域的研究进展和现状,展望了未来需要关注的研究方向。

关键词：高马赫数湍流高温非平衡表面效应电磁效应

高温固体结构内部动态温度场及其厚度的超声同步测量实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2023年第10期44卷 2826-2833页

作者：崔悦魏东朱丽艳杜雁霞桂业伟中国空气动力研究与发展中心空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室绵阳621000

同步测量结构内部温度场及其厚度尺寸对准确评估高温设备的安全性和可靠性具有重要意义。为实现对高温结构内部温度场及其厚度的多参数同步在线无损测量,提出了同步测温测厚实验方案,发展了多参数交替迭代识别的数据处理方法,形成了高... 详细信息

同步测量结构内部温度场及其厚度尺寸对准确评估高温设备的安全性和可靠性具有重要意义。为实现对高温结构内部温度场及其厚度的多参数同步在线无损测量,提出了同步测温测厚实验方案,发展了多参数交替迭代识别的数据处理方法,形成了高温结构内部温度和尺寸多参数同步测量的实验方法。针对20#钢的超声探测实验结果表明:超声法与热电偶等方法的测量结果吻合较好,能够同步在线无损测量高温结构的内部温度场和厚度,具有精度高、可靠性好等优点。多参数同步测量的实验方法可为结构热安全评估提供更加准确的基准输入和评价依据,具有重要的工程应用前景。

关键词：内部温度场厚度超声无损测量多参数识别实验研究

高焓气流下表面跨尺度催化传热过程的CFD/RMD耦合计算方法探究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2022年第3期43卷 804-810页

作者：杨肖峰李芹杜雁霞桂业伟中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

对防热材料微细观特征的认知不足给高温气体效应引发的表面多相催化等物理化学作用的有效预测带来极大挑战,进而影响飞行器非平衡气动加热的预测与评估。根据高焓气流下表面反应传热过程的跨尺度动力学机理,探究了描述表面效应的CFD/RM... 详细信息

对防热材料微细观特征的认知不足给高温气体效应引发的表面多相催化等物理化学作用的有效预测带来极大挑战,进而影响飞行器非平衡气动加热的预测与评估。根据高焓气流下表面反应传热过程的跨尺度动力学机理,探究了描述表面效应的CFD/RMD耦合计算方法,并进行了典型算例测算。相关耦合计算方法解决了高焓气流下表面效应表征困难、关键参量提法不清的难题,提升了含多相催化效应的高超声速飞行器气动加热预测能力。

关键词：高超声速计算流体力学反应分子动力学跨尺度耦合计算高温界面效应

高温结构内部温度场和厚度的超声同步测量方法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2023年第22期59卷 215-221页

作者：崔悦朱丽艳胡斌魏东杜雁霞桂业伟中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000 中国特种设备检测研究院北京100029

高温结构内部温度及其厚度的预测在航空航天、石油化工等领域具有十分重要的作用和意义,譬如高温管道由于流体长时间冲刷带来的管壁减薄等问题需要对管壁结构内部温度和厚度变化进行同时在线监测。首先建立了基于超声脉冲回波法的同时... 详细信息

高温结构内部温度及其厚度的预测在航空航天、石油化工等领域具有十分重要的作用和意义,譬如高温管道由于流体长时间冲刷带来的管壁减薄等问题需要对管壁结构内部温度和厚度变化进行同时在线监测。首先建立了基于超声脉冲回波法的同时测温测厚理论模型,根据热-声-固耦合理论,采用共轭梯度法反演热流和最速下降法反演厚度相结合的交替迭代辨识方法实现瞬态传热条件下固体结构内部温度场和厚度的同步测量。另外,基于20钢的瞬态传热试验,对交替迭代反演方法的有效性和准确性进行试验验证和分析,并系统分析了物性参数、采样点数、边界温度和声时精度对重建方法的影响。研究结果表明,基于超声渡越声时的交替迭代方法反演得到的结构厚度符合物理实际,重建得到的结构内部瞬态温度分布精度较高且实时性好,有利于促进高温环境下超声同步测温测厚技术的发展,具有重要的工程应用价值。

关键词：超声同时测温测厚瞬态非均匀温度场交替迭代反演方法内部温度场厚度

各向异性Kelvin泡沫胞元高径比对其流动传热特性的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空气动力学学报 2023年

作者：张超孔祥壮杜雁霞王娴肖光明西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室空气动力学国家重点实验室

飞行器热管理系统中所用的高孔隙率泡沫材料具有质量轻、比表面积大等优点，孔隙尺度几何参数的优化设计对有效提升综合传热性能、降低结构质量至关重要。以各向异性Kelvin泡沫胞元为研究对象，采用混合热格子Boltzmann方法以及多GPU加... 详细信息

飞行器热管理系统中所用的高孔隙率泡沫材料具有质量轻、比表面积大等优点，孔隙尺度几何参数的优化设计对有效提升综合传热性能、降低结构质量至关重要。以各向异性Kelvin泡沫胞元为研究对象，采用混合热格子Boltzmann方法以及多GPU加速技术，实现了同时考虑泡沫骨架导热和多胞元孔隙尺度强迫对流换热的共轭传热数值模拟。在上述基础上，分别选取了Re=10、100、1 000计算条件，开展了不同胞元高径比(H/D=0.5、0.75、1.0、1.5、2.0)对其流动传热特性的影响规律研究。结果表明，在不同Re条件下，随着各向异性Kelvin泡沫H/D的减小，其泡沫内部的流动阻力及努塞尔数均增大，且随着Re的增大，对流换热的作用增强，H/D的影响也更为明显。此外，相比于流动阻力，结构传热性能随H/D的变化速率更大，因此其综合传热因子(j/f1/3)与H/D成反比关系，即减小Kelvin胞元H/D可有效提高泡沫结构的综合传热性能。

关键词：各向异性 Kelvin泡沫流动阻力综合传热因子