【摘 要】
：
采用轴对称全NS方程,数值研究不同热化学模型对高超声速喷管流场的影响,包括:(1)不同组元数的高温空气模型(5组元、7组元、11组元)的比较;(2)热力非平衡(双温度)的化学动力过程与热力平衡(单温度)的化学动力过程的比较.计算结果表明,高焓风洞实验条件下喷管流场处于热力和化学都是非平衡的状态.在计算条件下,数值模拟以采用7组元或11组元的热化学非平衡模型为宜.
【机 构】
：
国防科学技术大学航天与材料工程学院(湖南长沙) 中科院力学所高温气体动力学开放实验室(北京)
论文部分内容阅读
采用轴对称全NS方程,数值研究不同热化学模型对高超声速喷管流场的影响,包括:(1)不同组元数的高温空气模型(5组元、7组元、11组元)的比较;(2)热力非平衡(双温度)的化学动力过程与热力平衡(单温度)的化学动力过程的比较.计算结果表明,高焓风洞实验条件下喷管流场处于热力和化学都是非平衡的状态.在计算条件下,数值模拟以采用7组元或11组元的热化学非平衡模型为宜.
其他文献
本文讨论了大规模流体力学数值模拟中的软件集成需求,介绍了脚本语言的主要特点,指出脚本语言在搭建这类松散的软件工具集成环境的优势,详细分析了软件工具集成中可利用的常用组件以及相关工具集,最后提出一个计算流体力学数值模拟的集成环境的设计原型.
通过耦合光波标量衍射理论建立的光传输方程和气体运动的N-S方程,建立了适用于目前研究的数学模型,计算了光束在Z管中传输时,吹气对它的影响,并对不同吹气速度时的出射光束在远处接收面上的光班质量进行了分析比较.结果表明,向光传输通路吹入对光能无吸收的气流,可以减小高能量密度光束在复杂通道中传输时的热效应影响,提高光束接收面上的光斑质量.但需要注意的是,吹气本身也会对光束质量产生影响.在能够排空管内空气
本文采用从STL文件中直接获取模型几何数据的方法,利用ADT数据结构快速剔除相同顶点,提出一种新的"推进查找"方法取代以往笛卡尔网格中网格单元是否在物面内部的判定方法,避免了对物面的自封闭要求,无需进行几何重构,直接完成网格生成,更进一步提高了自适应笛卡尔网格生成速度和自动化程度,为实现CAD与CFD的之间的数据对接提供了一种新的方式.
栅格翼是一种非常规的空间升力面和控制系统,由于其突出的优点,目前在飞船和导弹上得到了广泛的应用.为了详细了解栅格翼内部的流动特性,本文开展了十余种不同单栅格外形的气动特性数值计算,对单个栅格的外形进行了初步选型研究;然后采用结构网格、结构与非结构混合网格求解NS方程,对带有两片栅格翼的导弹进行了数值模拟,结构网格计算结果与结构非结构混合网格计算结果一致,并与国外文献的NS方程计算结果和风洞试验结果
采用MUSCL、五阶WENO格式分别与迎风类van Leer、Roe格式结合对雷诺平均Navier-Stokes方程组的对流项进行空间离散,并在Roe格式的基础上对无熵修正以及使用各项异性的Radespiel-Swanson熵修正作对比分析;利用具有二阶时间精度的全隐式LU-SGS-τTS方法数值求解N-S方程组,对二维翼型、三维机翼激波/边界层干扰流动中的几个典型状态进行数值模拟,通过结果相互间
基于线性稳定性的结果,以类似于处理湍流脉动的方式来模化流场脉动,用以研究高超声速的流动转捩,包括转捩起始位置及转捩区长度.研究中采用Faver平均Navier-Stokes方程和k-ε湍流模型,分别以Roc二阶流通量差分分裂格式和Chakravarthy三阶迎风TVD格式进行离散,数值模拟了椭圆锥的高超声速绕流流场,分析比较了不同的湍流转捩机制,并研究了雷诺数的影响规律.结果表明:Bypass转捩
采用有限体积法,结合半隐的Harten-TVD格式求解三维全N-S方程,对带某外形弹体的横向喷流干扰流场进行了模拟和验证,并且着重计算了从500到10000多个大压比喷流工况,分析了大压比喷流的特点以及对弹体表面压强分布产生的影响.
本文采用有限差分方法对包含化学反应项的非定常N-S方程进行数值解析,具体分析超音速流动条件下空气与氢气喷流间的混合燃烧过程,针对燃烧反应速度快的特点,在本次计算中对火焰面附近的区域实行了网格细分.计算结果显示了点火成功后空气与氢气间混合并发生燃烧的演变过程,发现在燃烧室中间区域的气流一直处于超音速流动的状态,但在再循环区和近壁面处流速下降到了亚音速范围,因此在这些相对低速的流域内涡流在保持活性工成
从考虑多组分扩散的NS方程出发,对火箭发动机喷管内流场进行数值模拟,给定喷管形状、燃烧室压力和温度,研究不同比热比对出口参数的影响;在此基础上,对火箭发动机喷流与超声速飞行器形成的干扰流场进行数值模拟,通过调整比热比、出口温度等参数,比较计算得到的羽流边界,开展羽流模拟中真实气体效应的研究,最后对目前羽流试验、计算和理论分析采用的模拟准则进行简单讨论.
本文将阐述面向流体力学计算的大规模计算机模拟与可视化的共性和难点问题.这涉及到并行计算的技术与运用、三维网络生成技术、多学科应用模拟的支撑技术、并行分布式可视化、复杂流场的数值模拟.进而文章将介绍正在进行中的一个面向流体力学计算的并行模拟与可视化平台(Platform for Parallel Simulation and Visualization,PPSV)的研究与开发.