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《计算物理》第31卷(2014)总目次

计算物理 2014年第6期31卷 757-766页

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预处理方法在全速度流场数值模拟中的应用

预处理方法在全速度流场数值模拟中的应用

第十二届全国计算流体力学会议

作者：潘沙李桦廖守亿范晓樯国防科技大学航天与材料工程学院国防科技大学航天与材料工程学院国防科技大学航天与材料工程学院国防科技大学航天与材料工程学院

基于预处理方法,采用有限差分方法,LU-SGS隐式求解了二维可压Nayier-Stokes方程,数值模拟了无粘凸包,粘性空腔,化学非平衡流场,并与试验结果进行了对比。计算结果表明,所采用的数值模拟方法能够求解低速及亚、跨、超全速度流场和化学非... 详细信息

基于预处理方法,采用有限差分方法,LU-SGS隐式求解了二维可压Nayier-Stokes方程,数值模拟了无粘凸包,粘性空腔,化学非平衡流场,并与试验结果进行了对比。计算结果表明,所采用的数值模拟方法能够求解低速及亚、跨、超全速度流场和化学非平衡流场,所采用的预处理方法在保持数值精度的前提下,加速了收敛。

关键词：预处理方法全速度化学非平衡数值模拟

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C/C材料烧蚀风洞实验设计方法

C/C材料烧蚀风洞实验设计方法

第八届全国实验流体力学学术会议

作者：彭锦龙陈连忠中国航天空气动力技术研究院

本文介绍了一种C/C材料烧蚀电弧风洞试验设计方法。根据所需模拟的烧蚀试验参数,利用开发的高温高速流场数值计算程序并结合工程算法对电弧风洞运行参数进行优化迭代,最终可以设计出电弧风洞的运行参数。本文初步发展了一套电弧风洞试... 详细信息

本文介绍了一种C/C材料烧蚀电弧风洞试验设计方法。根据所需模拟的烧蚀试验参数,利用开发的高温高速流场数值计算程序并结合工程算法对电弧风洞运行参数进行优化迭代,最终可以设计出电弧风洞的运行参数。本文初步发展了一套电弧风洞试验设计方法,并开展了实验验证,表明该方法是实用和高效的。

关键词：烧蚀实验电弧加热器 C/C材料数值模拟化学非平衡

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飞行器进入火星大气的流场预测

飞行器进入火星大气的流场预测

北京力学会第18届学术年会

作者：吕俊明王强程晓丽中国航天空气动力技术研究院

针对火星着陆探测器进入-下降-着陆过程的高超声速进入阶段,利用数值模拟方法分析火星科学实验室进入火星大气时周围的流场结构、化学非平衡效应影响和气动特性变化规律。结果表明,来流物性参数影响激波位置和强度。化学非平衡效应导致... 详细信息

针对火星着陆探测器进入-下降-着陆过程的高超声速进入阶段,利用数值模拟方法分析火星科学实验室进入火星大气时周围的流场结构、化学非平衡效应影响和气动特性变化规律。结果表明,来流物性参数影响激波位置和强度。化学非平衡效应导致探测器头部激波脱体距离大幅减小,驻点压力变化不大,波后温度显著降低。CO2在激波后大量分解。升阻比随负攻角增大呈线性增长。

关键词：火星大气高超声速进入火星科学实验室化学非平衡气动特性

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辐射平衡壁温下有限催化模型数值模拟

气体物理 2021年第5期6卷 1-11页

作者：莫凡王锁柱高振勋北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京航天长征飞行器研究所北京100076

文章发展了高超声速飞行器辐射平衡壁温下有限催化的数值方法,将数值模拟结果与基于返回舱外形的风洞实验数据进行了对比,并进一步针对典型高超声速飞行器钝双锥研究了辐射平衡壁温下有限催化对气动热环境的影响规律.针对返回舱外形的... 详细信息

文章发展了高超声速飞行器辐射平衡壁温下有限催化的数值方法,将数值模拟结果与基于返回舱外形的风洞实验数据进行了对比,并进一步针对典型高超声速飞行器钝双锥研究了辐射平衡壁温下有限催化对气动热环境的影响规律.针对返回舱外形的数值实验表明,完全催化与完全非催化边界条件下壁面热流密度均与风洞实验结果偏差较大,而采用合适的有限催化模型获得的壁面热流密度与风洞实验结果符合良好.针对典型高超声速飞行器钝双锥的研究表明,在辐射平衡温度边界条件下驻点附近氧原子的催化复合系数约为0.17,氮原子的催化复合系数约为0.026,大面积区则分别降为0.0053和0.01.在驻点热流密度方面,完全催化的壁面热流峰值比有限催化高约21%,而完全非催化的壁面热流峰值比有限催化低约29%.

关键词：高超声速化学非平衡有限催化辐射平衡

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电弧风洞无烧蚀高焓真实气体效应数值研究

电弧风洞无烧蚀高焓真实气体效应数值研究

第十二届全国计算流体力学会议

作者：程晓丽王强马汉东北京空气动力研究所北京空气动力研究所北京空气动力研究所

针对电弧风洞高焓气体来流条件,通过数值求解三维化学非平衡Navier-Stokes方程,分析无烧蚀钝锥体全目标绕流场的真实气体效应.考虑空气电离化学反应系统,模型包含7个化学组元和6个反应方程.差分算法是隐式NND格式.依据实验来流条件,计... 详细信息

针对电弧风洞高焓气体来流条件,通过数值求解三维化学非平衡Navier-Stokes方程,分析无烧蚀钝锥体全目标绕流场的真实气体效应.考虑空气电离化学反应系统,模型包含7个化学组元和6个反应方程.差分算法是隐式NND格式.依据实验来流条件,计算了不同壁温及不同壁面催化特性下的流场结构和电子数密度,观察了来流非均匀性的影响.结果表明,尾迹区对模拟条件较敏感,实验状态的计算应采用风洞实际来流条件.

关键词：真实气体效应化学非平衡 Navier-Stokes方程 NND格式电弧风洞

碳酚醛烧蚀对再入飞行器等离子体鞘套特性的影响

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碳酚醛烧蚀对再入飞行器等离子体鞘套特性的影响

第十四届全国物理力学学术会议

作者：李海燕曾学军石安华中国空气动力研究与发展中心

高超声速飞行器等离子体鞘套中存在的自由电子是造成再入通讯中断的主要因素。了解如何避免或减轻通讯中断,需要确定飞行器周围特别是通信天线附近等离子体中电子数密度的数量级和分布。结合碳酚醛防热材料烧蚀热解模型和流体力学化学... 详细信息

高超声速飞行器等离子体鞘套中存在的自由电子是造成再入通讯中断的主要因素。了解如何避免或减轻通讯中断,需要确定飞行器周围特别是通信天线附近等离子体中电子数密度的数量级和分布。结合碳酚醛防热材料烧蚀热解模型和流体力学化学非平衡Navier-Stokes方程,建立了基于稳态表面能量平衡(Steady Surface Energy Balance,SSEB)假设的飞行器化学非平衡碳酚醛烧蚀流场数值方法,理论计算了RAM(Radio Attenuation Measurement)-C系列钝锥体前两次再入等离子体鞘套的电子数密度。对计算结果和飞行器上等离子体相关飞行试验数据进行了比较,所得的防热材料碱金属电离对电子数密度峰值的影响随高度变化的趋势与试验分析结论一致。理论分析表明:纯碳酚醛气态烧蚀产物本身对飞行器等离子体鞘套电子数密度的影响不大,而烧蚀材料中的碱金属杂质由于电离势很低,会导致中低空电子数密度峰值大幅上升,且上升幅度可达2个量级。

关键词：再入等离子体鞘套化学非平衡碳酚醛烧蚀碱金属电子数密度

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“先进测量仪器与技术”专栏简介

实验流体力学 2023年第5期37卷 I0001-I0001页

作者：陈爽中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所

在实验流体力学领域相关科学问题研究、各类飞行器地面试验中,可靠、准确和精细化的测试技术扮演着重要角色。随着实验流体力学学科的快速发展,多种流场及飞行器参数测量技术不断被提出并迅速应用到风洞/水洞和其他科学试验中。纹影、... 详细信息

在实验流体力学领域相关科学问题研究、各类飞行器地面试验中,可靠、准确和精细化的测试技术扮演着重要角色。随着实验流体力学学科的快速发展,多种流场及飞行器参数测量技术不断被提出并迅速应用到风洞/水洞和其他科学试验中。纹影、热线、PIV、PDPA等技术被快速仪器化,已经成为实验流体力学领域重要的测试设备和测量仪器。近年来,随着湍流、高超声速流动等重大科学问题研究的深入,常规的流场测量仪器和技术已经不能满足测量需求,特别是一些极端的、复杂的环境(如高超声速风洞马赫数可达20以上,航空发动机燃烧室压力高达3 MPa并伴随强烈的燃料多相流动、燃烧化学反应和低密度、高温化学非平衡等特殊流动特征)对测量提出了更高要求。这些流动现场的复杂性和极端性,需要从业人员进一步突破测试原理,创新测量方法,实现技术仪器化工程化,更好地服务流体力学研究。此外,先进测量仪器与技术具有鲜明的学科交叉领域特征,涉及流体力学、光学和电子学等,是当前的研究热点。

关键词：实验流体力学测量仪器仪器化化学非平衡流体力学研究流场测量极端性多相流动

航空、航天类中文核心期刊《实验流体力学》投稿须知

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实验流体力学 2015年第6期29卷 96-96页

《实验流体力学》创刊于1987年,是由中国空气动力学会主办、中国空气动力研究与发展中心承办、公开发行的综合性学术兼技术刊物。本刊原名为《气动实验与测量控制》.

关键词：实验流体力学流体力学实验技术刊物中文核心期刊测量控制办刊指导思想退稿通知化学非平衡英文摘要著录格式