【摘 要】
：
统一气体动理学格式(UGKS)是一种适用于从连续到稀薄的多尺度方法，宏观量和微观气体分布函数的更新是同步的。更重要的是，由于UGKS将碰撞和自由输运耦合起来，所以其时间步长取决于Courant-Friedrichs-Lewy (CFL)条件，远大于粒子碰撞时间，从而在一定程度上克服了许多动理学方法在时间步长上的缺陷。
【机 构】
：
西北工业大学动力与能源学院流体机械系,西安710072 西北工业大学动力与能源学院流体机械系,西安
论文部分内容阅读
统一气体动理学格式(UGKS)是一种适用于从连续到稀薄的多尺度方法，宏观量和微观气体分布函数的更新是同步的。更重要的是，由于UGKS将碰撞和自由输运耦合起来，所以其时间步长取决于Courant-Friedrichs-Lewy (CFL)条件，远大于粒子碰撞时间，从而在一定程度上克服了许多动理学方法在时间步长上的缺陷。
其他文献
新疆是我国富煤省(区)之一，约占全国煤炭储量的40％。在长期的放射性科研、监测和环境影响评价工作中，发 现伊犁、和田等地区的部分煤炭中伴生有较高的放射性核素，部分煤层甚至达到了核工业开采水平。然而关于伴生放 射性煤矿监管方面的法律、法规尚未健全，监管体系尚处于探索之中。文章主要从煤矿企业的地质勘探报告、辐射环 境影响评价、项目竣工环境保护验收监测及监督性监测等环节人手，从源头上控制煤炭的放射性污染
激波风洞气动力测量的独特优势在于马赫数及焓值较高，可实现模拟特定飞行高度的来流条件.中国科学院力学研究所复现飞行条件高超声速激波风洞JF12的落成突破了毫秒级试验时间的瓶颈，有效试验时间超过100ms.对于JF12长试验时间激波风洞的测力试验，基于应变天平技术较为成熟、结构简单、成本低廉等优点，采用传统的应变计天平.
由最近的报告可知，红外激光可以驱动分层互不相溶的液体介质进行定向流动，并且这种实验现象只发生在非对称厚度的漂浮液体薄膜中。实验中采用了癸烷-水双层楔形液体薄膜系统，利用粒子图像测速(PIV)技术对上述现象进行了系统实验研究。结果 发现，在癸烷液膜足够薄时，漂浮在水上的楔形癸烷液膜在红外激光照射下会发生沿界面的定向流动，流动方向总是指向液膜变薄的方向。
分析了跨领域流动特点、国内外研究现状。对高超声速跨流区气动力/热及流场诊断试验技术进展进行了描述：通过对称布局与多片梁方式，解决了微量天平气动载荷小与模型自重大等技术难题；发展了红外大面积中低热流测量技术，采用主动适应、光路反射等方法，解决了大极角发射率修正与驻点区域热流准确测量问题；采用纹影流场显示技术、基于纳米粒子的激光散射技术和辉光发电技术，解决了从连续流到稀薄过渡流区的流场诊断问题。最后，
风洞试验在飞机研制过程中起着非常重要的作用，但支架系统的存在对飞机的气动特性产生了显著的干扰影响，因此有必要对支架干扰作相关研究。本文以NASA Common Research Model (CRM)为研究对象，分别对单独试验模型、试验模型与叶片支撑、试验模型与尾支杆和试验模型与完整支架系统进行数值计算，研究并分析叶片支撑、尾支杆及完整支架系统对试验模型气动特性的干扰影响。
从当前超燃试验需求出发，根据自由活塞激波风洞技术和炮风洞运行经验，讨论了自由活塞驱动的双模式风洞(炮风洞/激波反射风洞)概念。文章着重研究了自由活塞驱动的炮风洞模式。理论研究显示，在计及真实气体效应的前提下，通过变截面压缩管的压缩作用，这种运行模式可以将传统炮风洞滞止温度提高30％以上。风洞的有效试验时间长和试验气流平稳性和炮风洞相当。该模式进一步拓展了传统自由活塞激波风洞中低焓值条件下模拟范围。
异重流在密度分层环境中的运动特性是水利及海洋工程领域重要的研究主题之一。本文在线性分层水体中展开实验，对开闸式异重流在斜坡上的运动特性进行了研究。实验结果表明：异重流的运动可分为三个阶段，即加速阶段、减速阶段和分离阶段。三个阶段的主要作用力分别为惯性力、浮力和粘滞力。本文基于其不同的作用机理，通过考虑环境水体密度沿深度的线性变化，推导出了异重流在线性分层环境中沿斜坡运动的加速阶段头部速度的计算公式
本研究在回流水槽和拖曳水槽中研究了地面效应对同向旋转旋涡融合过程的影响。实验中使用二元翼段作为涡发生器产生同向旋转涡对，在涡发生器下游的流向截面进行了流动显示实验定性测量和PIV定量测量，并使用一块横跨实验段的平板来模拟地面效应。实验结果表明，地面效应会加快同向旋涡的融合过程，同时增加旋涡的公转速度，引起涡对的展向移动和反弹。流动显示和PIV测量结果显示，当涡对靠近地面时，地面效应导致二次涡的形成
本文首先介绍具有2阶,3阶,4阶和5阶精度的气体动理学方法,它们的构造原理和格式性质。然后给出它们计算Euler和Navier-Stokes方程的解。同时讨论动理学方法和其它高阶格式的比较。对进一步高阶格式的发展给出一些个人看法。
气体动理学格式经过多年的发展已经趋于成熟，由于它从连续气体到稀薄气体都可适用，并且具有极强的保正性和鲁棒性，相较于传统求解NS方程的各种离散格式而言具有更为广泛的应用领域和应用前景。传统GKS格式基于Boltzmann方程BGK模型，在演化步当中的相容性关系只在一定条件下满足，因而不能严格满足物理守恒律。而本文基于传统的GKS格式发展出一种新的EGKS格式，它不仅具有GKS格式保正性和鲁棒性的优点