首页>中文会议>其他>2005'全国流体力学青年研讨会

2005'全国流体力学青年研讨会

召开年：2005
召开地：四川绵阳
出版时间：

主办单位：中国空气动力学会

会议文集：2005'全国流体力学青年研讨会论文集

会议论文

热门论文

全部论文

全选（0）

1.各流域三维复杂绕流问题气体运动论统一算法研究
- 李志辉;张涵信
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：随着现代航空航天快速发展,是否能建立一套有效模拟稀薄流到连续流复杂绕流问题统一算法?一直是国内外学术界和工程应用部门关心的问题.本篇论文将以此为研究归宿,通过探索可描述各流域气体输运现象的Boltzmann简化速度分布函数方程数值计算方法,发展起直接求解微观分子速度分布函数的气体运动论有限差分数值格式,借助区域分解并行化方法研究气体运动论数值算法并行方案,建立起从稀薄流到连续流气体流动问题统一算法.通过对统一算法进行HPF并行化程序设计及算法考验,开展不同马赫数正激波内流动、三维球体及返回舱外形绕流计算,将计算结果与有关实验数据、DSMC模拟值、连续流N-S数值解等比较分析.研究表明,本文发展的Boltzmann模型方程数值算法能可靠揭示各流域复杂绕流现象、规律,可望建立起新型的能有效模拟各流域三维复杂绕流问题气体运动论统一算法研究方向.
2.湍流多尺度脉动概率密度函数的模型方程
- 苏卫东;朱建州
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文基于随机场脉动事件相互耦合的一种简明的唯象学考虑,提出了描述多尺度脉动概率密度函数的一个模型方程,不仅将目前流行的多种湍流反常标度律模型,如对数正态、对数泊松、Kraichnan以及Yakhot模型等包含在一个统一的框架内,还扩展了Novikov的一般标度律公式.为刻划有限雷诺数效应,新的模型在一个特殊情况下引入了两个尺度相关的函数,推广了She-Leveque湍流层次结构模型中的最高激发态及其余维数的物理概念,揭示了Benzi等人提出的目前最广泛适用的湍流广义扩展自相似性(GESS)的起源.新模型给出的多尺度概率密度函数预测与圆管湍流的实验数据非常吻合.
3.超声速自由剪切层二次失稳过程的数值模拟
- 沈清;袁湘江;张涵信
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文采用时、空方向均为三创精度的有限差分方法求解Navier-Stokes方程,计算了Mc=0.5的三维平面超声速自由剪切层的基本流场.通过在剪切层的上游入口处引入二维扰动波,模拟了该扰动波在时、空上演化的物理过程的失稳过程.从结果中可以清楚的看到二维波的增长、横向失稳、继而产生三维波以及最后形成流向涡结构的整个过程.尤其是自由剪切层中二维波失稳可以诱发出三维波,并且,该三维波的增长率远比二维波增长率快得多,其幅值很书超过二维波,最后形成λ涡结构,呈现出明显的二次失稳特征.
4.超音速非牛顿液体射流
- 施红辉;浙江理工大学机械与自动控制学院;Hideaki SATO;Motoyuki ITOH
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：研究了重量浓度为0.1％和0.2％的聚丙烯酰胺(PAA)高分子水溶液射流现象.用纹影照相方法对射流进行了可视化.射流分别从直径为0.5、0.1及0.2mm的喷嘴喷出,从而获得了不同剪切率的流动.比较了高分子水溶液射流与水射流的不同.研究了高分子水溶液射流的非牛顿流体特性.
5.燃烧室结构对超燃冲压模型发动机性能影响试验
- 张新宇
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文在马赫数5.8,总温1700-1800K,总压4-4.5MPa试验条件下,对流量0.8kg/s的侧压式超燃冲压模型发动机燃烧室结构对推力性能以及阻力等影响进行了实验研究.通过调整支板、凹腔等增强混合和稳定燃烧器件的几何参数,得到了模型发动机性能变化特点,为提高发动机性能提供了有效方法.
6.微可压缩模型(SCM)预处理技术深入研究
- 邓小刚;丛成华;毛枚良;向大平
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：文献提出的微可压缩模型(SCM)是求解低马赫数流动的一种有效模型,SCM在求解过程中不必满足速度散度为零的条件,可直接应用时间推进方法求解得到不可压缩N-S方程的解.为了加速收敛,文献将预处理技术引入到SCM中,并在二维计算中得到了应用.本文继续深入研究了预处理技术,将其应用推广到复杂二维流动和三维情形中,通过对NACA4412翼型、椭球以及M6机翼的数值模拟,一方面进一步展示了SCM的健壮性,表明SCM适合于低马赫数流动的数值模拟;另一方面进一步验证了预处理技术在微可压缩模型中的作用,解决了简单三维低马赫数流动的收敛问题,并提高了求解的准确性和精度.这为SCM应用于工程实际创造了一定的条件.
7.旋转流场下滚转振荡试验技术研究
- 杜希奇;卜忱;于彦泽;郑鑫杰;王学俭
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文介绍了气动院自主开发的旋转流场下单自由度振荡系统及相应的滚转振荡试验技术.采用某型号飞机模型进行了不同迎角、不同旋转速率的试验,给出了部分试验结果,并与常规流场下的动导数数据进行了比较分析.结果显示两种流场下的动导数在量值及变化趋势上均存在差异,表明旋转流场对模型的强迫振荡特性有影响.
8.翼型振动条件下的失速迎角附近流动问题
- 叶正寅
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：在利用雷诺平均Navier-Stokes方程计算翼型流场和气动力的过程中,通过两种途径考虑翼型的振动,一种是给定翼型以沉浮强迫振动,另一种是结合翼型两自由度振动方程的自然条件下的振动模式,分别研究了翼型在失速迎角附近的流场特点,研究结果表明,在失速迎角附近,随着来流速度提高,当两自由度自然振动的幅度达到一定值,就会诱发翼型上表明出现大尺度的分离涡,引起翼型气动力的显著变化.该结果可能为长期以来数值计算得到的失速迎角与风洞实验、飞行试验结果的不同给出了一种新的物理解释.
9.关于跨声速对流马赫数的混合层小激波结构的数值模拟
- 李沁;罗俊荣;张涵信
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文采用四阶精度的频谱关系保持格式和所发展的边界处理方法,对对流马赫数为跨声速范围的时间和超声速空间发展的混合层进行了数值模拟.研究表明:1)当适当的波数或频率的初始扰动发展成有足够强度和尺度的旋涡时,流场中将出现小激波结构;否则流场可能仍呈现压力中心结构(Mc=0.8)或压力中心的鞍结点分叉演化方式(Mc=0.9).不同的扰动波数或频率可能存在不同的流态演化方式;2)小激波产生的下临界马赫数存在一个较宽的范围,在低至0.66时混合层仍然会在适宜的扰动下出现小激波;3)小激波是动态演化的,尤其在较低对流马赫数下小激波会周期性地产生和消亡,并在某一时刻一个旋涡上存在两对小激波结构.
10.低雷诺数下微型飞行器主动变形机翼非定常气动特性数值分析
- 倪云华;杨爱明;翁培奋
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：以微型飞行器的气动外形设计为研究背景,通过数值求解N-S方程分析了主动变形柔性机翼的气动特性.空间离散格式采用中心有限体积法,时间推进采用双时间推进方法,其中子迭代过程由隐式LU-SSOR方法完成.在动网格技术的基础上,模拟分析了薄翼面上作行波运动的流场.计算结果发现,该行波翼型的气动特性相比于刚性翼型有明显改善,有效地抑制了大攻角下大尺度流动分离,同时升阻比提高了约35％,起到了显著的增升减阻的作用.本文的工作对于进一步的柔性机翼优化具有良好的理论研究与数值模拟的参考价值.
11.斜拉桥拉索风雨激振机理的研究
- 顾明;李寿英
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：斜拉桥拉索风雨激振的机理研究是国际风工程和桥梁工程领域的著名难题.本文设计、制作了可方便调节拉索模型倾角和风向角的试验装置以及用于测压试验的带人工雨线的拉索模型,并在风洞中进行了细致的试验.试验得到了具有典型倾角的拉索在不同风向角下,拉索和水线模型上的平均风压和脉动风压系数,以及气动力系数.在此基础上,建立了拉索风雨激振的理论模型,计算分析了节段三维拉索的风雨激振响应及其机制.
12.热流CFD计算中法向网格确定的新方法
- 阎超;李君哲
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：热流CFD计算的关键问题是网格效应,热流网格的确定一直没有合适的方法.本文从流动密度、温度、马赫数、特征长度、迎角及壁温等多个角度,研究每个物理量对物面第一层网格高度确定的影响.通过对数值实验、理论分析、试验数据和经验公式的综合研究,揭示了各物理量对网格的影响规律,探索了各物理量对网格影响的机理.总结出一套可获得精确结果的网格分布方法,提出了确定物面第一层网格高度的公式.
13.圆柱尾涡与平板边界层相互作用的实验研究
- 潘翀;王晋军;伍康
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：应用流动显示的方法研究了水槽中圆柱尾迹涡与平板边界层的相互作用.提出了用无量纲参数D/yc来统一圆柱直径D和圆柱距离平板法向位置y.的影响.观察到参数D/yc决定了边界层二次涡的产生、主涡/二次涡相互作用的两种形态以及二次涡间的相互作用等现象,并分析了D/yc的分区特性,得到了在不同分区下的尾迹涡脱落St数、二次涡卷起-脱落频率,主涡/二次涡的相互作用和主涡反弹等特性.指出尾迹涡与边界层相互作用的核心是主涡/二次涡的相互作用,并讨论了二次涡的产生和主涡/二次涡相互作用的机理.
14.鸭翼展向吹气涡控技术对近距耦合鸭式布局增升效果的实验研究
- 刘沛清;温瑞英;张国伟
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文利用低速风洞测力实验,对一个机翼40°后掠的近距耦合鸭式布局简化模型,系统研究了不同鸭翼后掠角和鸭翼展向吹气量对该布局增升量的影响,给出了不同迎角下增升量随鸭翼后掠角和鸭翼展向吹气动量系数之间的变化曲线.结果表明:在一定迎角范围内(16°～50°),对于不吹气情况的鸭翼后掠角越大,布局的增升量越大,说明鸭翼作为涡控制部件是合适的;鸭翼展向吹气动量系数越大,布局的增升量也越大,说明利用鸭翼展向吹气技术达到间接控制机翼涡,延迟机翼涡的破裂,增加机翼的升力是完全可行的.
15.跨音速压气机三维湍流流场的数值模拟
- 吴鹏;任玉新
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：采用自行发展的CFD程序对跨音速压气机转子NASA-Rotor37内部的流动进行了数值模拟.在程序的开发过程中,采用了我们最近提出的一些新的算法.这些算法和最近得到较多应用的K-g方程湍流模式的结合构成了程序的基本框架.本文通过数值模拟结果,对该程序的优点和存在问题进行了分析.
16.三维动态混合网格技术及非定常计算方法
- 张来平;张涵信
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：建立了一种适用于含运动边界的三维动态混合网格生成方法和相应的有限本积格式.混合网格由贴体的三棱柱网格、外场的多层次矩形(Cartesian)网格和中间的四面体网格构成.当物体运动时,贴体三棱柱网格随物体运动而运动,而外场的Cartesian网格保持静止,中间的四面体网格随之变形;当物体运动位移较大,导致四面体网格的质量降低,甚至导致网格相交时,在局部重新生成网格.进一步发展了基于动态混合网格的有限体积计算格式.为了提高计算效率,采用了双时间步和子迭代相结合的隐式格式计算非定常流体控制方程.通过简单算例的计算对方法进行了验证,为下一步更为广泛的应用奠定了基础.
17.超声速平板边界层转捩大涡模拟
- 马汉东;潘宏禄;王强
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：以五阶迎风和六阶对称紧致格式数值求解三维可压缩滤波Navier-Stokes方程,对M∞=4.5,Re=1.0×104空间发展超声速平板边界层湍流进行了大涡模拟.时间推进采用紧致存储三Runge-Kutta方法,亚格子尺度模型为修正Smagorinsky涡粘性模型.通过在入口边界叠加一对线性最不稳定第一模态斜波扰动,数值模拟得到了平板层流边界层失稳转捩直至湍流流动的演化全过程.对流场转捩过程中瞬时及统计平均值参数的分析表明,数值模拟结果与理论吻合,计算中得到的Y型剪切层、交替A涡结构以及转捩后期的发卡涡结构的发展变化与其它文献结果一致,湍流流谱定性合理.
18.压气机叶栅角区三维分离流动的数值研究
- 王百方;王丹华;陆利蓬
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：采用数值模拟方法对扩压叶栅叶片吸力面和端壁角区的三维分离进行了研究,得出了三维分离的涡结构特征,表现在吸力面上壁面极限流线形成的焦点和鞍点的结构,符合奇点规则.由于分离而产生了出口总压的损失,计算所得损失系数分布与实验符合一致.此外计算得到的叶片表面压力系数分布也与实验符合很好.这些结果表明数值方模拟的方法可以较为精确的预估三维分离的尺寸和厚度和负荷分布,但是进口湍流参数、计算的网格、格式精度、以及湍流模型的选择都对计算结果有很大的影响.
19.逆向喷流流场模态分析及减阻特性研究
- 何琨;陈坚强;董维中
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：逆向喷流减阻的基本原理是利用逆向高速喷流与飞行器绕流的相互作用,使飞行器周围的流场结构发生变化,致使飞行器的气动特性发生改变,从而改善飞行器的气动性能.论文利用数值模拟手段对球头、截锥的逆向喷流流场开展了研究,考虑高温非平衡化学反应对流场的影响.模拟了球头和截锥在不同总压比时流场不同的模态:长穿透流模态(LPM)和短穿透流模态(SPM),得到了不同模态下钝体表面气动力系数和不同模态之间转换的瞬态效应.简单分析了喷流在减阻方面的应用,给出了几个喷口参数与减阻效率之间的关系,提出了喷流减阻工程应用时应考率的主要因素.
20.高超声速飞行器前体边界涡量流分析初探
- 王振亚;叶友达
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：一体化设计是高超声速吸气式飞行器的重要要求,如何进行设计工作始终是一个难题.本文应用吴介之教授提出的边界涡量流(BoundaryVortexFlux,BVF)诊断方法对高超声速一体化外形前体进行研究,验证了BVF诊断方法的有效性,为进一步外形气动力优化提供了指导意见.
21.全化学反应一维爆轰波的数值模拟
- 李廷文;王健平;日本四日市大学环境情报学部;叶朝晖;杉村忠良
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文应用全化学反应模型对一维氢氧混合气体爆轰波进行数值模拟.采用一端高温高压点火起爆的方式,模拟爆轰波的传播.对一维爆轰波的结构、传播特征以及各个化学组分的变化趋势进行了研究.通过将模拟的结果同国内外的研究结果进行对比,发现了一些规律,为多维爆轰波的数值模拟和脉冲爆轰发动机的研究奠定一定的基础.
22.二维非结构网格上的高精度有限体积WENO格式
- 赵宁;郑华盛;朱君
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：按谱体积方法对单元网格进行剖分,对二阶和三阶格式模板的选择原则和方法进行了详细地描述,通过WENO重构方法重构二阶和三阶多项式,利用有限体积公式和高阶Runge-KuttaTVD方法,分别构造了非结构网格上二维双曲型守恒律的一类新的二阶和三阶精度的有限体积WENO格式.所得格式分别具有一致二阶和三阶精度.通过计算二维Euler方程的几个标准算例,验证了格式的稳定性和高效性.
23.基于变可信度模型管理的气动外形优化设计方法研究
- 高正红;左英桃
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文在便可信度模型管理方法的基础上,针对不同近似模型与不同类型优化搜索方法特点,以N-S方程与EULER方程为基础,建立了基于梯度搜索的AMF气动优化方法;以EULER方程和线化理论的气动计算方法(格林函数法)为基础,构建了基于遗传算法的AMF气动优化方法.这种气动优化方法,通过对采用不同的流体控制方程计算结果进行组织和管理,可以在优化迭代过程中将主要搜索过程集中在低可信度模型的计算上,并利用高可信度模型监控优化过程,使得最终的优化解收敛到高可信度模型上.本文分别利用两种气动优化设计方法,开展利翼型和三维复杂外形的气动优化设计研究.优化设计过程表明,通过AMF将高精度模型(HFM)与低精度模型(LFM)的有效结合,可以使最终优化设计结果达到HFM设计效果,而计算时间却大大降低.实际结果表明本文提出的方法具有可行性和适用性.
24.引射器和TPS进排气模拟能力的分析比较
- 高静;郝卫东;曲芳亮
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：本文以JT8D-217A发动机为参考,分别对引射器和TPS的进排气模拟能力作了分析和比较.比较结果表明,在低速风洞中引射器和TPS均可以实现100％的发动机排气落压比的模拟;TPS对发动机进气流量系数的模拟能力可以达到80～90％,而引射器只有60～70％.文中还分析了引射器相对缩比发动机进气模拟能力的不足和排气流量增大的原因,并给出了在满足排气落压比的条件下,TPS和引射器进气模拟能力的计算方法.
25.预测直升机旋翼高速脉冲噪声的两种时域方法的比较
- 韩忠华;宋文萍;乔志德
- 《2005'全国流体力学青年研讨会》 | 2005年
摘要：高速脉冲噪声(HSI)与流动非线性效应密切相关,是跨声速旋翼的主要声源之一.本文采用理论分析和数值实验相结合的方法,对预测HSI噪声的FfowcsWilliams-Hawkings(FW-H)方法和Kirchhoff方法进行了比较和分析.理论分析表明,在线性区域Kirchhoff方程可视为FW-H方程的有效近似.数值实验结果证明,如果适当构造控制面,两种方法均能有效地预测跨声速旋翼非线性HSI噪声.进一步研究了控制面位置及控制面上物理参数时间导数计算精度对计算结果的影响,发现控制面位置对Kirchhoff方法计算结果具有决定性的影响,而控制面上物理参数时间导数的计算精度对FW-H方法计算结果具有重要影响.