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一维对流扩散方程的格子Boltzmann模型研究

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宁夏工程技术 2018年第3期17卷 218-221页

作者：雷娟霞李春光北方民族大学数学与信息科学学院宁夏银川750021 北方民族大学数值计算与工程应用研究所宁夏银川750021

给出了一维对流扩散方程u/t+α(u/x)=β(~2u/x^2)的一种三速格子Botzmann模型(D1Q3模型)。采用Chapman-Enskog多尺度展开技术,导出了该模型的平衡态分布函数。理论分析和数值算例均表明,该模型方法具有计算量小、精度较高... 详细信息

给出了一维对流扩散方程u/t+α(u/x)=β(~2u/x^2)的一种三速格子Botzmann模型(D1Q3模型)。采用Chapman-Enskog多尺度展开技术,导出了该模型的平衡态分布函数。理论分析和数值算例均表明,该模型方法具有计算量小、精度较高等特点。

关键词：格子Bohzmann方法对流扩散方程 Chapman—Enskog展开平衡态分布函数数值模拟

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旋转导弹横向喷流干扰特性数值模拟

兵工学报 2024年第1期45卷 105-121页

作者：雷娟棉高毅勇政北京理工大学宇航学院北京100081 空间物理重点实验室北京100076

为研究超声速来流条件下旋转导弹横向喷流干扰流场结构及喷流干扰对导弹气动特性的影响和机理,使用基于雷诺平均非定常N-S方程和滑移网格技术的非定常数值方法对旋转导弹横向喷流干扰流场进行模拟。研究旋转对导弹横向喷流控制效果的影... 详细信息

为研究超声速来流条件下旋转导弹横向喷流干扰流场结构及喷流干扰对导弹气动特性的影响和机理,使用基于雷诺平均非定常N-S方程和滑移网格技术的非定常数值方法对旋转导弹横向喷流干扰流场进行模拟。研究旋转对导弹横向喷流控制效果的影响,给出不同条件下导弹的气动特性变化规律,分析了横向喷流对旋转导弹气动特性的影响。研究结果表明:旋转会导致导弹横向喷流控制力发生偏转,偏转方向与旋转方向相反,偏转角度随着转速增加而增加;在小攻角下,喷流干扰效应产生的附加侧向力和偏航力矩系数的瞬时值比旋转马格努斯效应产生的侧向力和偏航力矩系数的瞬时值大一个数量级,随着攻角增大,旋转马格努斯效应引起的侧向力和偏航力矩系数占全弹的比例增大,喷流引起的附加侧向力和偏航力矩量值减小;旋转导弹横向喷流控制扇面内气动系数随滚转角变化具有很强的非定常性,当喷流控制扇面角度不大时,时均侧向气动特性与对称面处滚转角下的瞬时值侧向气动特性比较接近,不同扇面角度内有喷流的时均侧向力系数和偏航力矩系数远大于无喷流时。

关键词：旋转导弹横向喷流喷流干扰侧向力数值模拟

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掠海导弹触水滑跳运动特性数值模拟研究

北京航空航天大学学报 2024年第10期50卷 2975-2983页

作者：雷娟棉吴志翔解文洋北京理工大学宇航学院北京100081 北京机电工程研究所北京100074

水面滑跳运动是一种飞行体在近水面运动时底部反复触水并被弹起的运动过程,该运动方式可以提高远程对海打击导弹在末端近水面无动力运动时的航程和机动能力。为研究导弹的水面滑跳运动特性,通过求解非定常Navier-Stokes方程和Realizable... 详细信息

水面滑跳运动是一种飞行体在近水面运动时底部反复触水并被弹起的运动过程,该运动方式可以提高远程对海打击导弹在末端近水面无动力运动时的航程和机动能力。为研究导弹的水面滑跳运动特性,通过求解非定常Navier-Stokes方程和Realizable k-ε湍流模型,结合重叠网格技术,采用VOF方法捕捉空气和水之间的自由液面变化,通过六自由度方程模拟刚体运动,对典型导弹外形水面滑跳运动过程进行模拟研究,给出并分析了导弹一次水面滑跳过程的运动参数和表面压力变化。结果表明:根据水面滑跳过程中导弹姿态和相对水面位置的变化特点,可将导弹水面滑跳运动过程分为入水前空中飞行段、第1次触水弹起段、近水面滑行段、第2次触水滑行段、滑跳出水飞行段5个阶段;第1次触水过程中,船尾段受到水面冲击被迅速弹离水面,同时使弹体低头,导弹整体仍向下朝水面运动;第2次触水过程中,导弹下表面大面积拍击水面,不仅产生较大的水面冲击力,且产生使弹体抬头的力矩,在向上冲击力和抬头力矩作用下,导弹被抬升滑跳出水面。船尾收缩段产生的抬头力矩及导弹前端触水处产生的冲击载荷共同作用使得导弹完成水面滑跳过程。

关键词：跨介质飞行器水面滑跳多相流刚体动力学数值模拟

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Hilbert空间C^d中框架的若干性质

陕西科技大学学报（自然科学版） 2011年第6期29卷 144-148页

作者：杨莹曹怀信李静雷娟霞陕西师范大学数学与信息科学学院陕西西安710062 陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南714000

讨论了d维Hilbert空间Cd框架的一系列重要性质,用Fd(A,B)表示Cd中所有以A,B为框架下、上界的框架之集,用Md(A,B)表示期望下界为A,上界为B的d阶正定矩阵之集,研究了框架集Fd(A,B)与矩阵集Md(A,B)的一系列重要性质,揭示了它们之间的关系.

关键词： Bessel列框架矩阵期望

豆粕原料进口价格冲击对饲料产业链价格波动的影响研究

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饲料研究 2024年第3期47卷 182-186页

作者：雷娟山西工程科技职业大学山西晋中030619

试验选取2017年1月—2022年2月共62个月度的豆粕原料进口价格与饲料产业链价格为样本,通过构建VAR模型,实证考察豆粕原料进口价格冲击对饲料产业链价格波动的影响效果。格兰杰因果效应显示,豆粕原料进口价格冲击对饲料产业链价格波动的... 详细信息

试验选取2017年1月—2022年2月共62个月度的豆粕原料进口价格与饲料产业链价格为样本,通过构建VAR模型,实证考察豆粕原料进口价格冲击对饲料产业链价格波动的影响效果。格兰杰因果效应显示,豆粕原料进口价格冲击对饲料产业链价格波动的影响具有滞后效应。脉冲效应表明,当豆粕原料进口价格受到1个标准差的正向冲击时,饲料产业链价格将从第2期出现0.0013的响应,并呈现持续上升态势,于第10期达到顶峰。冲击周期检验结果发现,豆粕原料进口价格变化对之后的饲料产业链价格波动具有显著的同向性影响,即豆粕原料进口价格冲击对饲料产业链价格具有正向推动作用。方差分解数据结果表明,在饲料产业链价格波动期间,饲料产业链价格自身发挥主导作用,贡献率呈现“先降后升”的态势;同时,豆粕原料进口价格冲击对饲料产业链价格波动的影响存在一定滞后期,从第3期开始显现,并于第9期达到顶峰,随后呈现下降趋势。文章提出强化产业种植技术支撑、合理规划饲料种植区域、优化饲料产业供应保障机制的建议,为稳定饲料产业价格提供有益参考。

关键词：豆粕原料进口价格冲击饲料产业链价格波动现代饲料工业

高超声速再入双锥飞行器横向喷流控制效率数值研究

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：雷娟棉朱沛宇北京理工大学宇航学院

横向喷流是飞行器进行姿轨控的有效手段，为研究高超声速再入双锥飞行器喷流控制效率随飞行条件和飞行姿态角的变化规律，基于三维雷诺平均N-S方程对再入式双锥飞行器横向喷流绕流场进行了数值模拟研究，分析了飞行马赫数、高度、攻角... 详细信息

横向喷流是飞行器进行姿轨控的有效手段，为研究高超声速再入双锥飞行器喷流控制效率随飞行条件和飞行姿态角的变化规律，基于三维雷诺平均N-S方程对再入式双锥飞行器横向喷流绕流场进行了数值模拟研究，分析了飞行马赫数、高度、攻角和侧滑角对喷流控制效率的影响，并揭示了相应的流动机理。结果表明：在进行横向喷流控制时，飞行马赫数的增大或飞行的高度降低能够显著提升喷流法向力和俯仰力矩的控制效率，随着飞行高度的增加，控制效率均逐渐接近1；攻角为-20°与-30°时，来流与喷流干扰使喷流气体大面积作用在飞行器表面上，导致产生与喷流推力方向相反的吸力，使喷流法向力控制效率降为负值，但会使喷流俯仰力矩的控制效率提高；随着攻角向正转变，喷流法向力控制效率逐渐转为正值，并在10°时达到最佳，喷流俯仰力矩控制效率会向1接近；飞行侧滑角的变化对喷流控制效率的影响较小。

关键词：横向喷流再入双锥飞行器控制效率高超声速数值模拟

壁温对高超声速裙锥边界层感受性影响规律研究

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航空学报 2024年

作者：张定金雷娟棉赵瑞北京理工大学宇航学院

外界扰动进入边界层的感受性过程对转捩位置预测十分关键。结合直接数值模拟和线性稳定性分析方法，在马赫6的高超声速条件下研究了壁温对自由流高斯扰动激发裙锥边界层内扰动的感受性的影响。结果表明，自由流高斯扰动穿过裙锥头部激... 详细信息

外界扰动进入边界层的感受性过程对转捩位置预测十分关键。结合直接数值模拟和线性稳定性分析方法，在马赫6的高超声速条件下研究了壁温对自由流高斯扰动激发裙锥边界层内扰动的感受性的影响。结果表明，自由流高斯扰动穿过裙锥头部激波后激发出快声波和熵波，其中快声波的幅值最大，并且快声波幅值随着壁温增大而增大。之后快声波先激发出裙锥边界层内快模态，进而通过模态转换机制激发出Mack第二模态。降低壁温会使第一模态趋于稳定，但会激发Mack第二模态。最后，从直接数值模拟结果中通过傅里叶变换获取了感受性系数随壁温变化的规律，结果表明感受性系数随壁温的升高而增大。

关键词：感受性高斯扰动直接数值模拟线性稳定性分析高超声速边界层

基于转捩模型的HyTRV外形转捩特征及攻角影响研究

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航空学报 2024年

作者：孟庆东雷娟棉周玲北京理工大学宇航学院

对于高超声速飞行器，边界层转捩引起的表面热流突升、气动阻力系数增大、进气道流量变化等是影响飞行计划成功与否的关键问题，因此有必要对高超声速边界层转捩现象进行深入研究。本文采用改进的k-ω-γ转捩模型对高超声速转捩研究飞... 详细信息

对于高超声速飞行器，边界层转捩引起的表面热流突升、气动阻力系数增大、进气道流量变化等是影响飞行计划成功与否的关键问题，因此有必要对高超声速边界层转捩现象进行深入研究。本文采用改进的k-ω-γ转捩模型对高超声速转捩研究飞行器—HyTRV(Hypersonic Transition Research Vehicle)的转捩特征进行了数值模拟研究。首先，将改进的k-ω-γ转捩模型计算得到的HyTRV基准工况结果与风洞试验结果进行了对比，验证了转捩模型对HyTRV外形的转捩现象具有较好的预测能力。在此基础上，对HyTRV外形的转捩特征进行了研究，发现HyTRV外形迎风面以及背风面存在流向涡、第二模态和横流模态三种扰动失稳诱导的边界层转捩；最后，分析了不同攻角下HyTRV外形转捩阵面分布规律，发现当来流攻角增大，迎风面上的流向涡被压扁，背风面腰部位置的流向涡向顶部移动，流向涡的变形和移动导致转捩阵面发生变化，并出现了不同转捩区域融合的现象。这项研究不仅揭示了HyTRV外形随攻角变化的规律，而且展示了改进的k-ω-γ转捩模型在处理复杂飞行器外形问题时的巨大应用潜力，为深入探究复杂飞行器边界层转捩现象提供了一种有效的分析工具。

关键词：转捩模型 HyTRV 边界层转捩高超声速横流

一维扩散方程的格子Boltzmann模型研究

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兰州文理学院学报（自然科学版） 2018年第3期32卷 38-42页

作者：雷娟霞李春光景何仿董建强北方民族大学数学与信息科学学院宁夏银川750021 北方民族大学数值计算与工程应用研究所宁夏银川750021

给出了一维扩散方程?u/?t=α(?~2u/?x^2)的一种三阶格子Botzmann模型(D1Q3模型).采用Chapman-Enskog多尺度展开技术,导出了该模型的平衡态分布函数.理论分析和数值算例均表明,提出的模型方法具有计算量小,精度较高的特点.

关键词：格子Boltzmann方法扩散方程 Chapman-Enskog展开平衡态分布函数数值模拟