超高速流动研究进展

来源 :2013中国力学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wojiushixinyonghu
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中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室(LHD)激波与爆轰物理课题组,应用正向爆轰驱动技术,建成了国内首座可实现8公里/秒超高速试验气流的爆轰驱动激波—膨胀管(JF-16).应用流场测量与显示技术,开展了楔、尖锥、双锥等典型模型试验.针对激波—膨胀管超高速试验气流的建立过程进行数值研究也遇到了挑战,由于强激波、强间断面等流场结构的存在,非物理振荡出现,改进了相关数值格式,抑制了数值振荡.
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对基于COMPASS系统的联翼飞机结构优化设计工作进行介绍,针对初步打样设计的要求,系统根据飞机强度规范通过基本的总体气动参数自动生成设计所需的主要载荷工况数据,通过内置的标准翼型库可快速生成机翼结构的有限元模型,同时给出展向不同剖面处的设计弯矩图和设计剪力图;系统综合了规划法与准则法的技术特点;采用显式的敏度求解技术来构建高效的优化数学模型,可同时处理包括应力、刚度、结构稳定性、耐久性/损伤容限
会议
基于广义多极子技术提出了多重单极法用于计算具有任意形状夹杂的二维固/流声子晶体带结构.其基本思想是以满足运动方程的函数序列,即多极子源序列所产生的场直接展开未知场.除了引入这些用以展开波场的点源外,在适当位置又额外引入一个单极点源作为激励.改变激励的频率,特征频率则通过一个适当选择的响应函数极值的形式确定.通过遍历所要计算的频率范围及第一不可约布里渊区的边界即可得到能带结构.
会议
应用叠加在有限偏场变形基础上的小增量场方程研究了外部温度场对压电半空间中瑞利波传播特性的影响.基于偏场理论,外部均匀变化的温度场改变了压电材料的有效材料常数;数值模拟了温度场以及三阶材料参数对铌酸锂半空间中瑞利波传播时的相速度、机电耦合系数、电势函数、机械位移和应力等参量的影响.
会议
针对含有功能梯度中间层的横观各向同性压电复合结构中Love波的传播特性进行了理论分析和数值模拟研究.应用幂级数展开法求解了由材料的非均匀分布导致的变系数偏微分方程组,从而得到了Love波在电学开路和电学短路两种情况下的相速度方程;应用二分法对其进行了求解,并在此基础上对幂级数的收敛性和可靠性进行了验证,为功能梯度材料中波传播问题的求解提供理论和数值依据.
会议
首先研究了分段线性递归卷积时域有限差分算法(PLRC-FDTD)算法的迭代方法及其在MPI+openMP并行计算模型中的高效实现方法,然后运用该算法对等离子体覆盖金属平板目标的电磁散射特性进行了计算与仿真,得到了在不同的等离子体参数(如等离子体频率、电子碰撞频率、等离子体层厚度)和入射电磁波参数(如工作频率、入射角度)对目标电磁散射特性的影响规律.
会议
在已建立的纳秒介质阻挡放电机理模型及国内外相关研究的基础上,改进并提出了表面等离子体纳秒脉冲放电的能量快速释放模型,研究了纳秒尺度内能量的释放通道与所占比重,并分别对板对板放电和表面放电两种电极布置结构进行了计算.
会议
采用了Caputo型的时间分数阶热传导方程.考虑了该模型相似性解存在的条件,通过应用相似性变量,可动边界问题可以变为固定边界问题,但其非线性特征依然保持.给出了不同条件下相似性解的表达式,并基于此讨论了模型中各参数的表现.
会议
对激波驱动下的RM混合过程开展了直接数值模拟和工程混合模型研究,并考察了RM混合发展过程中混合区的混合形态和湍流特征.文中直接数值模拟采用高分辨欧拉差分方法和区域分解MPI并行技术,对流项差分格式为采用了特征值分解技术的高阶WENO方法,结合具有TVD性质的高阶Runge-Kutta方法进行时间积分,能较好地捕捉激波和接触间断,同时对较宽尺度范围的流动结构具有很好的分辨率
会议
针对高速飞行器大容积、高升力、低阻力和高升阻比设计需求,在高压捕获翼概念研究的基础上,进一步考虑不同的三角翼、乘波体等下压缩面和以及捕获翼外形,对气动布局的性能进行了分析,此外,还分析了湍流及支撑机构等的影响.计算结果表明,即使在考虑全湍流及支撑机构的条件下,增加捕获翼仍能在较大程度上改善整个飞行器的升阻性能.
会议
在激波管中实验研究了平面激波以及汇聚激波作用下,不同形状气体界面不稳定性的发展过程.汇聚激波是基于激波动力学理论通过壁面弯曲而形成的.采用肥皂液以及无膜气柱等技术形成不同形状初始界面,并利用高速纹影技术结合连续激光切片技术对流场进行显示.
会议