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差分格式及限制器对双椭球数值模拟的影响

北京理工大学学报 2012年第10期32卷 1042-1047,1060页

作者：胡俊张磊任坦北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

为探究差分格式和限制器对高超声速热流密度计算结果的影响,以N-S方程为基本控制方程,采用FDS的Roe格式、FVS的van Leer格式对双椭球模型进行了数值模拟,并采用Roe格式选取min mod、van Leer、Osher_C三种限制器对双椭球进行了进一步数... 详细信息

为探究差分格式和限制器对高超声速热流密度计算结果的影响,以N-S方程为基本控制方程,采用FDS的Roe格式、FVS的van Leer格式对双椭球模型进行了数值模拟,并采用Roe格式选取min mod、van Leer、Osher_C三种限制器对双椭球进行了进一步数值模拟.研究了不同空间差分格式、不同限制器对双椭球压力、气动热数值模拟结果的影响,并对双椭球模型的流场进行了相关分析.研究结果表明:差分格式和限制器对压力系数影响不大,而对热流密度影响较大,采用minmod限制器的Roe格式计算精度最高.

关键词：双椭球差分格式压力气动热

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高超声速双椭球气动热环境预测

兵器装备工程学报 2019年第1期40卷 111-117页

作者：朱志斌尚庆潘宏禄姜宝森中国航天空气动力技术研究院北京100074

采用不同数值模拟方法,对双椭球外形高超声速绕流的气动热环境进行了模拟预测,对比分析了计算网格、数值格式、湍流模型等对计算结果的影响。数值模拟表明,双椭球超声速绕流在相贯线附近会发生激波与边界层干扰,引起分离旋涡并诱发流动... 详细信息

采用不同数值模拟方法,对双椭球外形高超声速绕流的气动热环境进行了模拟预测,对比分析了计算网格、数值格式、湍流模型等对计算结果的影响。数值模拟表明,双椭球超声速绕流在相贯线附近会发生激波与边界层干扰,引起分离旋涡并诱发流动转捩,从而改变边界层流动状态,并直接影响热流分布。层流和全湍流计算得到的热流分布与实验数据存在偏差,而转捩模式能够更为准确地预测热流分布;大涡模拟捕捉到了分离诱导转捩的时空发展过程,发现流场涡系结构的发展演化与热流分布具有直接相关性。

关键词：高超声速双椭球气动热转捩、湍流数值模拟

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超音速绕流双椭球外型流数值分析

超音速绕流双椭球外型流数值分析

作者：周松哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

世界各国在空天飞机的研制过程中遇到了很多技术难题,特别是再入过程中的复杂大气环境,更是对空天飞机的研制提出了诸多要求。双椭球由于其优良的气动特性成为空天飞机头部的典型外型。美国的X-38空天飞机便是其中的代表,可将其中一个... 详细信息

世界各国在空天飞机的研制过程中遇到了很多技术难题,特别是再入过程中的复杂大气环境,更是对空天飞机的研制提出了诸多要求。双椭球由于其优良的气动特性成为空天飞机头部的典型外型。美国的X-38空天飞机便是其中的代表,可将其中一个基础三维椭球视为机身,另一个相贯半球则可视为装在机身上的座舱。围绕围绕再入过程中复杂的气动特性,本文研究了以下内容：对双椭球外形缩比建模,运用三维N-S控制方程,数值模拟超声速(Ma∞=4-5)湍流模型中双椭球绕流。数值计算得到激波结构,模型表面压力分布,对称面上压力、温度、马赫、密度分布,并与实验纹影照片对比,符合较好。描述了空间的流动特性,分析了攻角对空间激波结构、升力系数和阻力系数的的影响。

关键词：双椭球超声速激波攻角

双椭球和Edney-type Ⅳ激波干扰的高速流动数值模拟

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信息通信 2016年第3期29卷 38-40页

作者：高飞飞田增冬刘沙中航工业西安航空计算技术研究所陕西西安710065

气动热和激波干扰是高超声速流动研究的关键技术之一,为了实现对此类问题的准确数值模拟,采用基于有限体积法的多块结构网格自研软件,运用NS方程对典型算例双椭球和Edney-type Ⅳ激波干扰进行研究。结果表明:双椭球的主椭球前和两椭球... 详细信息

气动热和激波干扰是高超声速流动研究的关键技术之一,为了实现对此类问题的准确数值模拟,采用基于有限体积法的多块结构网格自研软件,运用NS方程对典型算例双椭球和Edney-type Ⅳ激波干扰进行研究。结果表明:双椭球的主椭球前和两椭球相贯处形成两道激波,在小椭球上方相交产生干扰;双椭球上表面由于存在激波干扰,压强和热流变化较剧烈,下表面则变化较平缓。Edney-type Ⅳ激波干扰的入射激波和弓形激波相交形成超声速喷流区,在壁面附近终止于一道弓形滞止激波;物面压强和热流在超声速喷流冲击壁面处达到了峰值。文章获得了清晰的高超声速流场结构,验证了自研软件的模拟能力,为高超声速飞行器的数值预测评估提供了一定参考。

关键词：双椭球 Edney-type Ⅳ激波干扰高超声速气动热

法向网格增长比对双椭球气动热数值模拟的影响

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西南科技大学学报 2020年第2期35卷 83-88页

作者：王勇达朱目成曾磊西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

针对高超声速气动热数值模拟的网格尺度问题,以双椭球外形为研究对象,开展了法向网格增长比对热环境计算结果影响的研究。结果表明:法向网格增长比不宜过大,否则流场结构会发生改变,导致热流计算结果不准确。基于MOE方法将计算热流值进... 详细信息

针对高超声速气动热数值模拟的网格尺度问题,以双椭球外形为研究对象,开展了法向网格增长比对热环境计算结果影响的研究。结果表明:法向网格增长比不宜过大,否则流场结构会发生改变,导致热流计算结果不准确。基于MOE方法将计算热流值进行插值处理获得了热流"精确值",并以该值为参考量化了法向网格增长比的网格无关范围,当法向网格增长比控制在1.02~1.21时,热流计算结果对网格的依赖性较小。计算热流值与试验值对比良好,有较高可信度。

关键词：法向网格增长比气动热双椭球高超声速

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高超声速双椭球流动数值模拟

高超声速双椭球流动数值模拟

第九届全国流体力学学术会议

作者：郑世超邓小刚王东方王光学国防科学技术大学航天科学与工程学院中山大学物理学院

对双椭球外形的高超声速流动开展马赫数为8.02和10.02,攻角在-5°至25°之间的数值计算工作,并将计算结果与实验数据进行对比。数值计算采用的空间格式包括二阶MUSCL格式、三阶和五阶WCNS格式,主要考察不同精度空间格式对气动力和热流... 详细信息

对双椭球外形的高超声速流动开展马赫数为8.02和10.02,攻角在-5°至25°之间的数值计算工作,并将计算结果与实验数据进行对比。数值计算采用的空间格式包括二阶MUSCL格式、三阶和五阶WCNS格式,主要考察不同精度空间格式对气动力和热流的预测、激波以及流动分离现象捕捉的影响。数值计算结果与实验数据对比表明:计算结果总体与实验数据吻合良好,对于模型中心子午线上的气动力和热流计算结果与实验值均十分接近,但对于周向剖面尤其是接近尾部的剖面则相差较大。二阶精度的MUSCL格式拥有较好的鲁棒性,而三阶和五阶WCNS格式对于流场变化剧烈的局部区域如大小椭球相贯处的计算结果与实验值更接近,对于背风面流动分离的捕捉也更加精细。

关键词：双椭球高超声速流动 WCNS格式

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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基于双椭球模型的双星系统稳定性研究

深空探测学报 2017年第2期4卷 196-200页

作者：蓝磊杨墨清华大学航天航空学院北京100084

太阳系中存在着数量众多的双星系统。研究双星系统对于认识小行星的起源和演化有着重要意义。本文以双椭球模型,使用Joshua推导的四阶精度相互势,对双互锁双星系统进行研究。并通过KTC定理证明其稳定性。研究结果验证了卫星和主星存在... 详细信息

太阳系中存在着数量众多的双星系统。研究双星系统对于认识小行星的起源和演化有着重要意义。本文以双椭球模型,使用Joshua推导的四阶精度相互势,对双互锁双星系统进行研究。并通过KTC定理证明其稳定性。研究结果验证了卫星和主星存在相对滚转角速度是双互锁系统的一种可能的绕转方式。

关键词：双星系统双互锁双椭球稳定性

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多参数补偿中红外甲烷检测仪的研制与试验

光子学报 2019年第6期48卷 91-99页

作者：于鑫李磊赵靖王一丁长春工业大学电气与电子工程学院长春130012 吉林大学电子科学与工程学院长春130012

采用双通道差分式红外气体检测方法,基于比尔朗伯理论做针对性修正,研制出低检测下限、高探测性能的手持式红外甲烷气体检测仪.通过TracePro光线模拟软件,对比分析多种光学路径结构,得到小空间内长光程气室结构,增强气体有效吸收,提高... 详细信息

采用双通道差分式红外气体检测方法,基于比尔朗伯理论做针对性修正,研制出低检测下限、高探测性能的手持式红外甲烷气体检测仪.通过TracePro光线模拟软件,对比分析多种光学路径结构,得到小空间内长光程气室结构,增强气体有效吸收,提高仪器检测性能.引入多参数补偿算法,对气体吸收理论进行优化,得到适应本检测系统的气体吸收函数,以保证气体浓度信息计算准确性.仪器工作时最大输出电流为130mA,采用干电池供电,仪器的尺寸为209mm×70mm×40mm,甲烷气体浓度爆炸限以下最低检测限可达到50ppm,可以保证气体防爆的安全性要求.

关键词：中红外参数补偿差分式吸收非线性双椭球

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多丝埋弧焊工艺条件对热源参数的影响

焊接学报 2011年第6期32卷 13-16,20页

作者：李培麟陆皓上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

为获得多丝埋弧焊的不同电流、电压情况下的热源模型参数,对双椭球热源模型进行了改写.采用有限元的方法,考虑了双丝焊的电弧偏转,对多丝埋弧焊的温度场与热循环进行了计算.结合有限元模拟结果和试验测量结果,通过模式搜索法对不同工艺... 详细信息

为获得多丝埋弧焊的不同电流、电压情况下的热源模型参数,对双椭球热源模型进行了改写.采用有限元的方法,考虑了双丝焊的电弧偏转,对多丝埋弧焊的温度场与热循环进行了计算.结合有限元模拟结果和试验测量结果,通过模式搜索法对不同工艺参数条件下的双椭球模型参数进行了反演计算,获得了双椭球热源模型参数的变化规律.对特定工艺情况以及三丝焊的热源模型进行了试验与计算的对比,发现两者能达到一定的相似性,证明了反演获得的不同工艺条件下的双椭球热源模型参数的准确性.

关键词：多丝埋弧焊双椭球温度场反演计算