【摘 要】
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航空航天技术改变了人类的生活模式,是现代文明的标志和国际社会的主要支柱产业.从1903年首次实现带动力可控飞行,人类分别走进了亚和超声速飞行时代,目前正在探索高超声速飞行技术.高超声速是指以5倍声速以上的飞行,具有高效和快捷的特点,能够提高人类"进入空间、"探索空间"和"利用空间"的能力,已经成为新世纪国际科技发展的战略方向之一.空天飞行器以高超声速飞行时,强烈的头部激波和黏性摩擦阻力使得飞行器周
【机 构】
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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,北京100190
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航空航天技术改变了人类的生活模式,是现代文明的标志和国际社会的主要支柱产业.从1903年首次实现带动力可控飞行,人类分别走进了亚和超声速飞行时代,目前正在探索高超声速飞行技术.高超声速是指以5倍声速以上的飞行,具有高效和快捷的特点,能够提高人类"进入空间、"探索空间"和"利用空间"的能力,已经成为新世纪国际科技发展的战略方向之一.空天飞行器以高超声速飞行时,强烈的头部激波和黏性摩擦阻力使得飞行器周围的空气被加热到数千度、甚至上万度.高温导致了空气分子的振动能激发、解离、复合甚至电离,使得普通空气变成一种随着气体温度变化而不断进行着热化学反应的复杂介质,超出了传统气体动力学的研究范畴,孕育了高温气体动力学.高温气体的微观物理化学现象通过热力学、传热学、激波动力学和化学反应过程对空天飞行器的气动力/热特性及其周边流场产生重要影响,表现出了非线性、非平衡、多尺度的流动特征,成为气体动力学的前沿学科和高超声速科技最具有挑战性的基础研究领域.
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针对不同类型的飞行器相对运动的共性基础问题,提炼出其中存在的动力学与控制问题.针对这些问题,对已有研究进行归纳总结,并对后续研究提出初步的研究思路.
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针对复杂周期结构弹性波传播的能带特性开展了以下研究:(1)多级声子晶体能带特性研究.(2)布拉格散射和局域共振复式声子晶体的能带特性研究.(3)层状压电周期结构的声子激元带隙研究.
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通过实验观察DBD放电中伴随的电磁现象,并利用电磁耦合改变DBD放电等离子体的强度.在平板梳状电极DBD等离子体发生器的表面铺设光滑白纸,纸上撒有均匀的细磁粉.随着放电进行,纸上的细磁粉开始运动,逐渐向电极条聚拢,沿放电区域形成细条状.
基于粒子有限元方法(particle finite element Method,PFEM)以及更新拉格朗日格式(updated Lagrangian formulation,ULF)对特定形状物体入水现象进行了仿真计算.计算采用基于有限增量微积分理论,流体和固体均采用纯拉格朗日格式,避免计算对流项,并使用强耦合技术来处理流固耦合;物体入水仿真研究中结合了PFEM的重分网技术、阿尔法形函数技术和更
风沙运动是一种典型的非线性、随机性、多物理场和多相介质以及多尺度过程的相互耦合的复杂系统.本报告介绍了兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室近期针对大气边界层流场的湍流结构、沙粒带电机理和风沙电场、风沙流以及风成沙丘场演化规律等风沙环境力学研究中的基本问题所开展的研究工作,强调在研究跨尺度问题的演化过程时,不仅要关注对系统微观量的统计分析,也要关注对系统微观过程的统计分析.