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有限雷诺数情况下微槽道可压缩流动滑移流模型稳定性的数值模拟

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计算物理 2003年第6期20卷 537-541页

作者：冯晶甘才俊吴子牛清华大学工程力学系北京100084

　通过对微槽道一阶滑移流模型稳定性的理论研究,发现在不可压缩流和雷诺数趋于零的情况下,当Knudsen数Kn大于1 9时,会出现不稳定现象.这一理论结论在可压缩流和有限雷诺数情况下是否成立,尚不清楚.采用成熟的计算方法,用数值计算来研... 详细信息

　通过对微槽道一阶滑移流模型稳定性的理论研究,发现在不可压缩流和雷诺数趋于零的情况下,当Knudsen数Kn大于1 9时,会出现不稳定现象.这一理论结论在可压缩流和有限雷诺数情况下是否成立,尚不清楚.采用成熟的计算方法,用数值计算来研究可压缩流和有限雷诺数情况下一阶滑移流模型的稳定性,发现随着雷诺数的减小,不稳定的临界Knudsen数也不断减小,逐渐趋近于在不可压缩流和雷诺数趋于零的情况下得到的理论分析结果.

关键词：雷诺数稳定性临界Knudsen数滑移流模型稳定性流体力学可压缩流

可压缩混合层光学传输效应理论分析与实验研究

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物理学报 2014年第5期63卷 242-248页

作者：甘才俊李烺马汉东熊红亮中国航天空气动力技术研究院北京100074

利用量级分析和风洞实验研究了可压缩混合层流动第二发展阶段气动光学效应的规律性.理论分析主要针对二维大尺度结构存在时视线误差(boresight error,BSE)与混合层流场及其特征参数之间的关系进行了讨论.研究结果表明:在混合层发展的第... 详细信息

利用量级分析和风洞实验研究了可压缩混合层流动第二发展阶段气动光学效应的规律性.理论分析主要针对二维大尺度结构存在时视线误差(boresight error,BSE)与混合层流场及其特征参数之间的关系进行了讨论.研究结果表明:在混合层发展的第二阶段,时均BSE与对流马赫数呈现出复杂的非线性关系;同时还发现流场中的湍动能和混合层界面处的雷诺应力分布也是影响时均BSE的重要因素;采用细光束穿越混合层流场的风洞试验结果主要证实了时均BSE与对流马赫数之间的非线性关系.

关键词：气动光学效应可压缩混合层对流马赫数二维大尺度结构

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可压缩混合层流场光学效应分析与实验研究

物理学报 2013年第18期62卷 302-307页

作者：甘才俊李烺马汉东熊红亮中国航天空气动力技术研究院北京100074

利用量级分析和风洞实验研究了末制导光学外冷窗口典型流动(可压缩混合层流动)气动光学效应的规律性.理论分析主要针对视线误差(boresight error,BSE)与混合层流场特征参数之间的关系进行了讨论.研究结果表明:在可压缩混合层中影响时均... 详细信息

利用量级分析和风洞实验研究了末制导光学外冷窗口典型流动(可压缩混合层流动)气动光学效应的规律性.理论分析主要针对视线误差(boresight error,BSE)与混合层流场特征参数之间的关系进行了讨论.研究结果表明:在可压缩混合层中影响时均BSE的特征参数主要有对流马赫数、雷诺数、自由流与混合层界面剪切应力、自由流速度比和密度比等因素;采用细光束穿越混合层流场的风洞试验结果主要证实了时均BSE与对流马赫数之间的关系.

关键词：气动光学效应可压缩混合层对流马赫数

SYMMETRIC MODE INSTABILITY OF THE SLIPFLOW MODEL FOR FLOWS IN A MICROCHANNEL WITH A VANISHING REYNOLDS NUMBER

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Acta Mechanica Sinica 2003年第5期19卷 420-426页

作者：甘才俊吴子牛 DepartmentofEngineeringMechanics TsinghuaUniversity100084China

The slipflow model is usually used to study microflows when the Knudsen number lies between 0.01 and 0.1. The instability due to microscale effect seems to have never been studied *** this paper we present preliminary results for the instability (not physical instability) of this model when applied to microchannel flow with a vanishing Reynolds number. The present paper is restricted to symmetrical mode. Both first-order and second-order slip boundary conditions will be considered.

关键词： slipflow model microchannel instability

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可压缩混合层密度梯度场特性的实验研究

实验流体力学 2011年第4期25卷 42-44,59页

作者：甘才俊李烺毛涛熊红亮中国航天空气动力技术研究院北京100074

利用纹影技术研究了不同对流马赫数(Mc=0.28,0.38,0.72)可压缩混合层密度梯度场的特性。由纹影图像可以看出:具有可压缩效应(高Mc数)的混合层存在不同程度的摆动。将纹影图像对比以后还发现:当Mc0.3),混合层开始摆动,并且随着对流马赫... 详细信息

利用纹影技术研究了不同对流马赫数(Mc=0.28,0.38,0.72)可压缩混合层密度梯度场的特性。由纹影图像可以看出:具有可压缩效应(高Mc数)的混合层存在不同程度的摆动。将纹影图像对比以后还发现:当Mc0.3),混合层开始摆动,并且随着对流马赫数的增大,混合层开始摆动位置向前移动。此外,还观察到不同对流马赫数下大尺度结构出现的区域有不同的特点。

关键词：可压缩混合层对流马赫数密度梯度场摆动纹影技术

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混合层流动细光束成像变形定量特性研究

光电工程 2012年第12期39卷 32-36页

作者：甘才俊李烺马汉东熊红亮中国航天空气动力技术研究院北京100074

为了研究是否可以通过提高光学仪器放大率来提高细光束畸变图像的分辨率问题,讨论了穿越可压缩混合层后细光束成像的变形特性。本研究先利用CCD相机成像系统获得细光束畸变的实验图像,再利用二维双正交小波变换和Canny边缘检测技术对这... 详细信息

为了研究是否可以通过提高光学仪器放大率来提高细光束畸变图像的分辨率问题,讨论了穿越可压缩混合层后细光束成像的变形特性。本研究先利用CCD相机成像系统获得细光束畸变的实验图像,再利用二维双正交小波变换和Canny边缘检测技术对这些图像进行后处理。分析结果表明:这两项后处理技术可清晰识别出细光束图像的边缘。此外研究还发现:从衡量光学仪器分辨率角度而言,细光束畸变图像的面积比周长能更好地反映图像的变形特点。

关键词：气动光学效应可压缩混合层二维小波变换

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不同对流马赫数下细光束畸变特性研究

中国科学：物理学、力学、天文学 2013年第7期43卷 890-895页

作者：甘才俊李烺马汉东熊红亮中国航天空气动力技术研究院北京100074

为了探讨混合层可压缩效应对细光束成像变形特性的影响,利用理论分析和相机成像技术研究了不同对流马赫数下细光束成像的畸变特性.通过理论分析首先揭示了图像模糊程度的判据之一"穿越混合层后细光束零级衍射斑直径"与流场特征参数(如... 详细信息

为了探讨混合层可压缩效应对细光束成像变形特性的影响,利用理论分析和相机成像技术研究了不同对流马赫数下细光束成像的畸变特性.通过理论分析首先揭示了图像模糊程度的判据之一"穿越混合层后细光束零级衍射斑直径"与流场特征参数(如对流马赫数、自由流速度、密度比等)之间的关系;实验结果还发现随着对流马赫数的提高,零级衍射斑直径增长速度加快,图像的模糊程度提高.此外理论分析结果为将来实验方案设计提供了指导.

关键词：气动光学效应可压缩混合层小波变换

三维楔体诱导高超声速层流分离油流显示实验研究

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实验流体力学 2021年第5期35卷 115-120页

作者：王军旗陈政倪招勇甘才俊李烺中国航天空气动力技术研究院北京100074 中国运载火箭技术研究院北京100076

在高超声速风洞中采用油流显示技术开展了三维楔体诱导层流分离现象的实验研究。研究模型为矩形平板/三维楔体、三角形平板/三维楔体。研究结果表明:高超声速(马赫数6.0)局部层流分离结构不仅受楔体压缩角影响,受前体外形的影响也很明显... 详细信息

在高超声速风洞中采用油流显示技术开展了三维楔体诱导层流分离现象的实验研究。研究模型为矩形平板/三维楔体、三角形平板/三维楔体。研究结果表明:高超声速(马赫数6.0)局部层流分离结构不仅受楔体压缩角影响,受前体外形的影响也很明显;对于三角形前体,由于楔体上游来流存在横向流动,使得楔体诱导的分离流动结构完全不同于矩形平板模型,且在不同迎角下,分离线形状也存在较大差异;受三角形前体与三维楔体综合作用,诱导层流分离呈现非常显著的三维效应。

关键词：高超声速层流分离三维楔体油流显示

基于激光散斑背景纹影的高焓等离子体流场测量

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实验流体力学 2024年

作者：石伟龙张子俊李晓辉甘才俊中国航天空气动力技术研究院

高频感应等离子体风洞是一种重要的高焓流场模拟设备，因为其高焓、极低密度和强自发光等极端流场条件，传统的流场显示和测量方法无法得到有效的流场结构。本文针对高频感应等离子体风洞的流场特性，研究了基于激光散斑的背景纹影技术... 详细信息

高频感应等离子体风洞是一种重要的高焓流场模拟设备，因为其高焓、极低密度和强自发光等极端流场条件，传统的流场显示和测量方法无法得到有效的流场结构。本文针对高频感应等离子体风洞的流场特性，研究了基于激光散斑的背景纹影技术，激光散斑背景相比于传统的打印/喷涂散斑背景，其散斑成像质量与相机焦距无关，且具有高亮度、单色性和脉冲时间短等优点，可以显著提高系统灵敏度和抗杂光干扰能力。采用光流算法计算了背景散斑位移，提高了低密度流场微小位移的计算精度。在高频感应风洞测量获得了球头模型脱体激波的结构，与数值计算结果进行了对比，激波形状和位置符合得很好，验证了背景纹影技术在极端流场条件测量的有效性。

关键词：高焓流场等离子体背景纹影激光散斑光流算法