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高温风洞收集口对舱压试验匹配性影响的研究

导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第2期 80-85页

作者：王彪曹知红李彦良田宁赵玲北京航天长征飞行器研究所北京100076 清华大学航空发动机研究院北京100084

针对高温燃气流风洞试验中舱压不稳定可能造成试验设施损害的问题,从波系与分离涡之间相互干扰的角度,开展了扩压器的收集口位置和尺寸对舱压试验匹配性影响的机理研究。使用计算流体力学方法对不同收集口位置和尺寸的工况进行了模拟,... 详细信息

针对高温燃气流风洞试验中舱压不稳定可能造成试验设施损害的问题,从波系与分离涡之间相互干扰的角度,开展了扩压器的收集口位置和尺寸对舱压试验匹配性影响的机理研究。使用计算流体力学方法对不同收集口位置和尺寸的工况进行了模拟,得到了试验舱内的压力分布情况,研究了波系与分离涡之间的相互干扰对试验稳定运行的影响,为收集口的优化设计提供了参考。研究表明,合理的收集口位置和尺寸,能够增强波系与锥身后的分离涡的相互影响,避免分离涡主导收集口,增加主流的通流量,减小舱内溢流及其产生的回流涡的尺度,有利于试验的成功开展。

关键词：高温燃气流风洞扩压器收集口舱压波涡相互干扰

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波转子长度-转速设计规律及其失效现象分析

推进技术 2024年

作者：李苏阳康宜勤邢菲产世宁厦门大学航空航天学院北京航空航天大学宁波创新研究院先进飞行器与空天动力创新研究中心

波转子的增压功能与叶轮机械相当，其优点之一是转速、转子离心负荷较低；而且在设计中增加转子通道的长度即可成反比地降低转速，但这种设计规律的有效性取决于它对流动现象的影响。为此，本文按照长度-转速规律设计一系列波转子方案... 详细信息

波转子的增压功能与叶轮机械相当，其优点之一是转速、转子离心负荷较低；而且在设计中增加转子通道的长度即可成反比地降低转速，但这种设计规律的有效性取决于它对流动现象的影响。为此，本文按照长度-转速规律设计一系列波转子方案，用数值模拟方法分析其流动现象。结果表明：在增加长度、同时成反比降低转速时，波转子的波系结构和压比均无显著变化，从而验证了长度-转速设计规律的原理；但本文发现长度增至基准方案的十六倍，波转子的1号、2号端口空气流速分别降低约一半，导致波转子排入燃烧室的工质全部是回流烟气，这种流动现象将造成波转子的功能失效。

关键词：波转子长度-转速设计回流烟气数值模拟失效现象压力波

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一种发射系下旋转弹的捷联惯导算法

海军工程大学学报 2024年第3期36卷 97-102页

作者：陈旸王君苏晓东晏亮管冬雪北京航天长征飞行器研究所北京100076 北京航天时代激光导航技术有限责任公司北京100094

为了提高旋转弹的姿态测量精度,提出了一种发射系下的旋转弹捷联导航算法。首先,推导了发射系导航更新方程;然后,利用传感器测量的前周期角速率对姿态更新算法进行优化,推导了基于角速率的旋转矢量更新算法及其算法误差;最后,采用陀螺... 详细信息

为了提高旋转弹的姿态测量精度,提出了一种发射系下的旋转弹捷联导航算法。首先,推导了发射系导航更新方程;然后,利用传感器测量的前周期角速率对姿态更新算法进行优化,推导了基于角速率的旋转矢量更新算法及其算法误差;最后,采用陀螺仪标度因数的提升方法,实现了捷联惯导姿态测量精度有效的提高。通过对双子样、优化双子样算法在自旋运动条件下的数学仿真、基于转台的半实物仿真试验进行了验证。试验结果表明:在自旋机动条件下,相较于传统双子样算法,基于发射系的旋转弹捷联导航算法具有更高的精度,验证了算法在工程应用实现的正确性和有效性。

关键词：旋转弹优化双子样算法发射系标度因数提升

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柯伊伯带尘埃动力学研究综述

深空探测学报(中英文) 2024年

作者：杨堃贾晓宇李飞刘晓东北京空间飞行器总体设计部中山大学·深圳航空航天学院中山大学·深圳深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室

对柯伊伯带尘埃动力学相关研究进行综述，回顾了针对柯伊伯带开展的空间探测任务，介绍了柯伊伯带尘埃的两类形成机理和3类破坏机理。在此基础上，总结了前人在柯伊伯带尘埃动力学建模方面所做的工作，探讨了柯伊伯带尘埃表现出的族群... 详细信息

对柯伊伯带尘埃动力学相关研究进行综述，回顾了针对柯伊伯带开展的空间探测任务，介绍了柯伊伯带尘埃的两类形成机理和3类破坏机理。在此基础上，总结了前人在柯伊伯带尘埃动力学建模方面所做的工作，探讨了柯伊伯带尘埃表现出的族群迁移机制，以及柯伊伯带尘埃对于内太阳系行星际尘埃的贡献。研究有助于理解太阳系边际与星际空间的尘埃环境，从空间环境安全角度为太阳系边际探测任务的轨道设计提供一定的指导意义。

关键词：尘埃动力学柯伊伯带太阳系边际探测尘埃探测

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柯伊伯带尘埃动力学研究进展

深空探测学报（中英文） 2024年第4期11卷 394-404页

作者：杨堃贾晓宇李飞刘晓东中山大学·深圳航空航天学院深圳518107 北京空间飞行器总体设计部北京100094 中山大学·深圳深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室深圳518107

回顾了针对柯伊伯带开展的空间探测任务,介绍了柯伊伯带尘埃的2类形成机理和3类破坏机理。在此基础上,总结了前人在柯伊伯带尘埃动力学建模方面所做的工作,探讨了柯伊伯带尘埃表现出的族群迁移机制,以及柯伊伯带尘埃对于内太阳系行星际... 详细信息

回顾了针对柯伊伯带开展的空间探测任务,介绍了柯伊伯带尘埃的2类形成机理和3类破坏机理。在此基础上,总结了前人在柯伊伯带尘埃动力学建模方面所做的工作,探讨了柯伊伯带尘埃表现出的族群迁移机制,以及柯伊伯带尘埃对于内太阳系行星际尘埃的贡献。研究有助于理解太阳系边际与星际空间的尘埃环境,从空间环境安全角度为太阳系边际探测任务的轨道设计提供一定的指导意义。

关键词：尘埃动力学柯伊伯带太阳系边际探测尘埃探测

离散Boltzmann方程的求解:基于有限体积法

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物理学报 2024年第11期73卷 70-79页

作者：孙佳坤林传栋苏咸利谭志城陈亚楼明平剑中山大学中法核工程与技术学院珠海519082 清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 新加坡国立大学机械工程系新加坡119260

近十年来,离散Boltzmann方法在复杂非平衡流体系统领域的应用取得了显著的进展,这种方法已逐步成为描述和预测流体系统行为的重要手段.该方法的控制方程是一套简单统一的离散Boltzmann方程,其离散格式的选取对于数值模拟的计算精度和稳... 详细信息

近十年来,离散Boltzmann方法在复杂非平衡流体系统领域的应用取得了显著的进展,这种方法已逐步成为描述和预测流体系统行为的重要手段.该方法的控制方程是一套简单统一的离散Boltzmann方程,其离散格式的选取对于数值模拟的计算精度和稳定性有着直接影响.为了提高数值模拟的可靠性,本文引入有限体积法用于求解离散Boltzmann方程.有限体积法是一种常用的数值计算方法,具有守恒性强、精度高等特点,可用于有效处理高速可压缩流体的数值计算问题.本文采用MUSCL格式进行重构,并引入了通量限制器以提高数值计算的稳定性.最后,对基于有限体积的离散Boltzmann方法进行了验证,数值算例包括冲击波、Lax激波管以及声波.结果表明,该方法能够准确刻画冲击波、稀疏波、声波,以及物质界面的演化,同时确保系统的质量、动量和能量守恒,还可以准确测量流体系统的流体力学和热力学非平衡效应.

关键词：离散Boltzmann方法有限体积法非平衡效应可压缩流

激光辐射波长和脉冲寿命对碲化镉熔化阈值的影响

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材料导报 2024年第7期38卷 40-45页

作者：列维茨基·谢尔盖曹泽祥柯巴·亚历山大柯巴·玛丽亚乌克兰国家科学院半导体物理研究所基辅03028 乌克兰国立技术大学物理技术学院基辅03058 乌克兰国民警卫研究所国家安全系基辅03028

碲化镉的相对分子量为240,密度为5.885 g/cm^(3),熔点为1092℃。碲化镉是一种Ⅱ-Ⅵ族的化合物半导体材料,属于直接带隙型,带隙宽度为1.56 eV。碲化镉是制造X射线、伽马射线和红外线探测器的基本材料。对碲化镉的特别关注主要是由于其大... 详细信息

碲化镉的相对分子量为240,密度为5.885 g/cm^(3),熔点为1092℃。碲化镉是一种Ⅱ-Ⅵ族的化合物半导体材料,属于直接带隙型,带隙宽度为1.56 eV。碲化镉是制造X射线、伽马射线和红外线探测器的基本材料。对碲化镉的特别关注主要是由于其大原子数和大的光电吸收截面。在基于CdTe的伽马辐射势垒探测器结构中,其表面的处理方法之一是纳秒激光照射,在某些情况下,纳秒激光照射可以在触点(Ag、In、Au)和势垒形成的技术处理阶段优化所需的表面参数。另一种方法是在脉冲激光照射下在碲化镉表面形成有序的纳米结构。对基于半导体及其结构的脉冲激光器,可根据其不同的脉冲持续时间τ_(p)和辐射波长λ将其分类。例如,红宝石激光器(λ=694 nm)、钕激光器(一次谐波1064 nm和两次谐波532 nm)、准分子KrF激光器(248 nm)和XeF激光器(351 nm)等,其脉冲持续时间分别为7、20、80、120 ns。这些激光器常被应用于表面修饰等领域。因此,往往有必要事先知道或至少估计在脉冲激光辐射下碲化镉表面的熔化温度和阈值,这取决于激光脉冲持续时间τ_(p)、辐射波长(光吸收系数α(λ))以及碲化镉表面本身的电物理参数,特别是表面重组率S和非平衡电荷载流子的寿命。这些参数取决于表面处理的方法和掺杂物的浓度。在上述情况下,实验研究是非常耗费人力和时间的,因此基于τ_(p)、α(λ)和碲化镉表面本身的电物理参数对融化阈值th和表面温度进行理论计算变得非常重要。本工作采用激光照射碲化镉,辐射波长为300~800 nm,脉冲持续时间为7~120 ns。为了以非破坏性的和有效的方法来管理接近表面层状态的CdTe,在T=80 K下进行了光致发光实验。为了监测熔化阈值,研究了由Acrorad公司制造和抛光的尺寸为5 mm×5 mm×0.5 mm的Cl补偿p-CdTe(111)单晶的光致发光光谱。经过研究发现,在激光脉冲寿命从7ns到1μs的范围内,CdTe熔化阈值明显取决于光吸收系数α(λ)。因为在脉冲寿命长于1μs的情况下,热扩散深度明显大于CdTe中的激光辐射穿透深度,并开始依赖于反射系数R(λ)。对于较短的激光脉冲长度τ_(p),当辐射波长λ变化时,熔化阈值会发生显著变化。同时,非平衡过剩载流子参数的变化(如表面重组速度S从10^(3)m/s增加到10^(5)m/s,还有扩散深度LD从0.4μm增加到2μm)会对CdTe熔化阈值产生至少25%的影响。而且红宝石激光的脉冲持续时间在(20±5)ns区间内的变化导致相对熔化阈值的变化(ΔIth/Ith)为35%。CdTe熔化阈值的计算值可以有效地被用于优化脉冲激光对晶体的表面处理与掺杂。

关键词：碲化镉熔化阈值脉冲激光辐照半导体激光掺杂

基于多特征深度子空间聚类的高光谱影像波段选择

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遥感学报 2024年第1期28卷 132-141页

作者：何珂孙伟伟黄可陈镔捷杨刚宁波大学地理与空间信息技术系宁波315211

高光谱影像受到高维波段间强相关性的困扰,导致处理应用的困难。而现有高光谱波段选择方法通常以线性角度考虑波段间关系,未充分考虑多尺度的信息且容易受到噪声的影响,导致所选的波段子集性能不佳。为了克服上述问题,本文提出了基于多... 详细信息

高光谱影像受到高维波段间强相关性的困扰,导致处理应用的困难。而现有高光谱波段选择方法通常以线性角度考虑波段间关系,未充分考虑多尺度的信息且容易受到噪声的影响,导致所选的波段子集性能不佳。为了克服上述问题,本文提出了基于多特征的深度子空间聚类方法进行高光谱影像波段选择。该方法将自表达层嵌入到卷积自编码器中学习子空间自表达系数,充分考虑了空间信息和光谱信息的交互,用非线性的视角思考了波段间关系。为了提高潜在表征的学习能力,提升自表达系数学习的准确性,本文将注意力模块和多特征提取模块与卷积自编码器相结合,进一步降低了异常值的干扰。本文在3个高光谱遥感影像数据集上,将提出的方法与几种经典主流的方法进行多种对比实验,证明了本文方法能够选择具有代表性的波段子集。

关键词：高光谱遥感降维波段选择多特征深度子空间聚类

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水下推进器导管前、后段长度对水动力性能的影响

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应用物理 2024年第4期14卷 243-259页

作者：李阳庄国钦曹俊南昌航空大学飞行器工程学院江西南昌福建宏之升钢结构工程有限公司福建漳州广西智能鹰机器人集团有限公司广西柳州

为了提高导管螺旋桨的效率,本文基于SST k-ω模型和运动参考系技术(MRF),采用计算流体力学(CFD)的方法对不同长度的矩形剖面导管螺旋桨式水下推进器的水动力特性进行数值计算与分析。结果表明:随着导管前端或后端的延长,对于不同的螺旋... 详细信息

为了提高导管螺旋桨的效率,本文基于SST k-ω模型和运动参考系技术(MRF),采用计算流体力学(CFD)的方法对不同长度的矩形剖面导管螺旋桨式水下推进器的水动力特性进行数值计算与分析。结果表明:随着导管前端或后端的延长,对于不同的螺旋桨桨叶曲面特征,水动力性能的变化趋势也会有所不同,总体上,导管前端长度的变化对推进器水动力特性的影响比导管后端的大,当导管两端延长相同的长度时,导管螺旋桨的水动力性能与仅延长导管前端时更接近,并且导管前、后端长度存在最优比例。研究结果能够为导管螺旋桨式水下推进器结构的优化设计提供一定参考。

关键词：导管螺旋桨水动力性能计算流体力学(CFD) 数值模拟