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维度映射下动态非平衡流数据DBSCAN离群点检测
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作者 秦康平 陈新仪 《电子设计工程》 2025年第6期136-139,144,共5页
现有检测方法在处理高维动态非平衡流数据时,难以捕获数据非线性结构,导致检测结果不精准。为了解决该问题,提出了维度映射下动态非平衡流数据DBSCAN离群点检测方法。分析高维数据维度之间相似性,将高维数据集映射在簇特征上,按照类圆... 现有检测方法在处理高维动态非平衡流数据时,难以捕获数据非线性结构,导致检测结果不精准。为了解决该问题,提出了维度映射下动态非平衡流数据DBSCAN离群点检测方法。分析高维数据维度之间相似性,将高维数据集映射在簇特征上,按照类圆簇两维度映射,计算映射点与维度锚点距离,确定映射点位置,构建数据聚类中心。根据聚类参考点间距离与参考点所代表数据点到聚类中心的距离关系,判断离群对象。采用动态非平衡数据流的滑动窗口,更新窗口中数据近邻数。构建类似簇矩阵,检测离群点。由实验结果可知,研究方法正常点均在象限一,离群点分别在象限二、三、四,与数据集检测理想结果一致,能够精准检测离群点。 展开更多
关键词 维度映射 动态非平衡流 DBSCAN聚类 离群点检测
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H_2/O_2燃烧的超声速非平衡流动的数值模拟 被引量:12
2
作者 张涵信 陈坚强 高树椿 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第2期14-23,共10页
本文从包含组分方程的完全NS方程出发,采用NND格式和H2/O2燃烧模型,通过求解NS方程,模拟了具有压缩拐角的二维管道和球头两类激波点火、燃烧流动。计算清楚地给出了流场中的激波、爆震波以及各种物理量的分布,并分析了... 本文从包含组分方程的完全NS方程出发,采用NND格式和H2/O2燃烧模型,通过求解NS方程,模拟了具有压缩拐角的二维管道和球头两类激波点火、燃烧流动。计算清楚地给出了流场中的激波、爆震波以及各种物理量的分布,并分析了激波、爆震波及其相互之间的耦合。在此基础上,讨论了稀释剂添加情况对流场的影响。计算中为了解决耦合方程组的刚性,提高计算的稳定时间步长,对化学生成源项,妥善地采用了隐式处理技术。 展开更多
关键词 非平衡流 爆震波 NS方程 微波
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燃气非平衡流再生冷却流动传热数值模拟 被引量:18
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作者 康玉东 孙冰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期119-124,共6页
为准确预测液体火箭发动机推力室身部再生冷却换热状况,采用数值模拟方法,对燃气、推力室壁和超临界气氢进行三维流动和换热耦合计算。采用6组分9步反应动力学模型计算燃气的非平衡化学反应,采用DO模型计算燃气辐射换热,考虑超临界气氢... 为准确预测液体火箭发动机推力室身部再生冷却换热状况,采用数值模拟方法,对燃气、推力室壁和超临界气氢进行三维流动和换热耦合计算。采用6组分9步反应动力学模型计算燃气的非平衡化学反应,采用DO模型计算燃气辐射换热,考虑超临界气氢物性随温度和压力的变化。获得了室壁温度场、燃气及冷却剂流场。结果表明,Redlich-Kwong方程、Peng-Robinson方程、Lucas法、TRAPP法能分别准确计算超临界氢的密度、定压比热容、粘度、导热系数,采用燃气非平衡流计算所得流场值更符合实际情况。 展开更多
关键词 再生冷却 化学非平衡流 传热 数值仿真
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高超音速化学非平衡流的隐式格式迭代解法 被引量:5
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作者 王浩 吴颂平 陆烨 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期94-97,共4页
针对高超音速化学非平衡流计算中的隐式TVD格式给出了一种迭代解法 .该方法是在原有的Harten Yee格式基础上 ,在每一时间步对无粘部分进行迭代运算 ,目的是为了加速收敛 .借助对模型方程的收敛性分析 ,证明该迭代算法是收敛的 .二维数... 针对高超音速化学非平衡流计算中的隐式TVD格式给出了一种迭代解法 .该方法是在原有的Harten Yee格式基础上 ,在每一时间步对无粘部分进行迭代运算 ,目的是为了加速收敛 .借助对模型方程的收敛性分析 ,证明该迭代算法是收敛的 .二维数值实验表明该方法对于高马赫数时的化学非平衡流能明显提高隐式格式的计算效率 ,其计算结果是满意的 . 展开更多
关键词 高超音速 计算体力学 隐式格式迭代法 化学非平衡流
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非平衡流模拟参数ρ∞L有效性的数值分析 被引量:2
5
作者 曾明 林贞彬 +1 位作者 柳军 瞿章华 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期177-184,共8页
在非平衡流相似律现有研究成果的基础上,通过对化学反应特征时间、具体流场区域热化学状态、辐射输运方程的分析,并结合若干典型算例,讨论双体碰撞反应的非平衡尺度效应模拟参数ρ_∞L对高空高超声速飞行器全流场适用的条件.结果表明,... 在非平衡流相似律现有研究成果的基础上,通过对化学反应特征时间、具体流场区域热化学状态、辐射输运方程的分析,并结合若干典型算例,讨论双体碰撞反应的非平衡尺度效应模拟参数ρ_∞L对高空高超声速飞行器全流场适用的条件.结果表明,当模拟参数ρ_∞L值低于一定范围时,在高超声速流场非平衡区中离解非平衡起主导作用,此时模拟参数ρ_∞L不仅对全流场的无量纲参数分布有效,而且对流场电离特性、模型气动热特性、分子光谱范围的驻点辐射谱强度都是有效的.模拟参数ρ_∞L的有效性与自由流速度、不同类物理量和流场不同区域均相关:当自由流速度增加时,对全场有效的ρ_∞L要求ρ_∞L值减小;与无量纲压力、密度和温度相比,对化学组元特别是离子组元分布有效的ρ_∞L所要求的ρ_∞L值更小;与模型头部区相比,在身部区有效的ρ_∞L所要求的ρ_∞L值更小. 展开更多
关键词 高超声速 非平衡流 平衡尺度效应 双尺度参数 高温空气辐射
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二维热化学非平衡流动的非结构网格DSMC方法及其应用 被引量:3
6
作者 王学德 伍贻兆 夏健 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期325-330,339,共7页
研究了二维热化学非平衡流动非结构网格DSMC方法实现的过程。提出了一种新型的高效搜索算法,该算法不仅可以跟踪模拟分子在网格之间的迁移,而且在搜索过程中可以准确判别分子与物面是否相互作用,避免了原有算法中分子表面反射非确定论... 研究了二维热化学非平衡流动非结构网格DSMC方法实现的过程。提出了一种新型的高效搜索算法,该算法不仅可以跟踪模拟分子在网格之间的迁移,而且在搜索过程中可以准确判别分子与物面是否相互作用,避免了原有算法中分子表面反射非确定论判据。为加快流场的时间发展历程,设计了适合DSMC方法的动态局部时间步长技术,使其可以应用到定常和非定常流场的计算。利用Fortran90的动态分配内存技术编制了计算程序。最后对过渡流域高超声速圆柱绕流进行了数值试验,计算结果初步验证了该算法的可行性。 展开更多
关键词 结构网格 直接物理模拟 DSMC 热化学非平衡流
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辐射及化学非平衡流耦合场计算方法 被引量:3
7
作者 王逸斌 伍贻兆 刘学强 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期590-594,共5页
把一种新的三维热辐射计算方法应用到高超声速非平衡流场的数值模拟过程中:在非结构网格上对高超声速化学非平衡流场的数值模拟过程中,耦合了辐射输运方程来求解辐射热流。控制方程为含有化学反应源项和辐射源项的三维N-S方程,数值离散... 把一种新的三维热辐射计算方法应用到高超声速非平衡流场的数值模拟过程中:在非结构网格上对高超声速化学非平衡流场的数值模拟过程中,耦合了辐射输运方程来求解辐射热流。控制方程为含有化学反应源项和辐射源项的三维N-S方程,数值离散格式采用了Jam eson有限体积法,辐射输运方程采用有限体积法求解。化学反应模型为7组元7反应模型,并采用了化学反应特征时间步长。本文分别对RAM C-Ⅱ和MU SES-C模型进行了计算,计算结果与参考文献的结果吻合。 展开更多
关键词 计算体力学 热辐射 有限体积法 化学非平衡流 三维N-S方程
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热化学非平衡流动红外辐射计算分析 被引量:2
8
作者 高铁锁 董维中 张志成 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期32-35,共4页
首先通过求解热化学非平衡N-S方程的数值模拟方法,获得高焓风洞钝锥体模型的绕流及近尾的高温流场参数。然后从辐射传输方程出发,采用带辐射模型,并利用所获得的流场参数,计算分析了高温流场在λ=3μm-6μm红外波段的辐射,计算和测量结... 首先通过求解热化学非平衡N-S方程的数值模拟方法,获得高焓风洞钝锥体模型的绕流及近尾的高温流场参数。然后从辐射传输方程出发,采用带辐射模型,并利用所获得的流场参数,计算分析了高温流场在λ=3μm-6μm红外波段的辐射,计算和测量结果具有较好的一致性。该项研究为今后进一步研究高温非平衡气体辐射特性奠定了基础。 展开更多
关键词 红外辐射 热化学非平衡流 组分 高焓风洞
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三维热化学非平衡流动非结构网格DSMC方法及其应用 被引量:2
9
作者 王学德 伍贻兆 夏健 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B12期126-131,共6页
研究了过渡流域三维热化学非平衡流动DSMC方法实现的过程。以四面体非结构网格为基本单元,提出一种新型的高效搜索算法,该算法不仅可以快速跟踪模拟分子在网格之间的迁移,而且可以准确判别分子与物面是否相互作用,避免了原有算法中... 研究了过渡流域三维热化学非平衡流动DSMC方法实现的过程。以四面体非结构网格为基本单元,提出一种新型的高效搜索算法,该算法不仅可以快速跟踪模拟分子在网格之间的迁移,而且可以准确判别分子与物面是否相互作用,避免了原有算法中分子表面反射的非确定论判据。设计了适合三维DSMC方法的动态局部时间步长技术,节约了计算时间。将碰撞距离的思想引人到非结构网格上来,有效地消除了网格尺度小于三分之一平均自由程的限制。利用Fortran90的动态分配内存技术编制了适用于任意外形的通用计算程序。最后对全尺寸航天飞机高超声速绕流进行了数值试验,计算结果验证了该算法的可行性及高效性。 展开更多
关键词 结构网格 直接物理模拟 DSMC 热化学非平衡流
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带座舱飞船高超声速再入非平衡流场的数值研究 被引量:3
10
作者 董维中 高铁锁 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期239-245,共7页
本文针对带座舱飞船高超声速再入大气层过程中存在的严重气动加热现象 ,利用简单隐式TVD差分格式和激波捕捉法 ,数值求解三维化学非平衡Navier Stokes方程 ,其中化学模型是 7组分 1 5个化学反应的空气化学模型 ,对带座舱飞船再入高度为 ... 本文针对带座舱飞船高超声速再入大气层过程中存在的严重气动加热现象 ,利用简单隐式TVD差分格式和激波捕捉法 ,数值求解三维化学非平衡Navier Stokes方程 ,其中化学模型是 7组分 1 5个化学反应的空气化学模型 ,对带座舱飞船再入高度为 70km和速度为6 7km/s的化学非平衡流场进行了数值模拟 ,给出了带座舱飞船再入迎角为 0°,1 0°和 2 0°情况下的壁面热流。 展开更多
关键词 带座舱飞船 高超声速再入 数值研究 化学非平衡流 TVD格式
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加权紧致非线性格式在热化学非平衡流数值模拟中的应用 被引量:2
11
作者 葛明明 曾明 赵小宇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期163-169,共7页
高精度格式因其在较低的计算资源消耗下仍能保持足够的精度而在精细流动结构的模拟中具有独特优势。将显式5阶加权紧致非线性格式(WCNS-E-5)引人二维高温非平衡流计算,进行自由流速度5.0~5.7km/s的高焓风洞和高空条件下的圆柱非平衡... 高精度格式因其在较低的计算资源消耗下仍能保持足够的精度而在精细流动结构的模拟中具有独特优势。将显式5阶加权紧致非线性格式(WCNS-E-5)引人二维高温非平衡流计算,进行自由流速度5.0~5.7km/s的高焓风洞和高空条件下的圆柱非平衡流场数值模拟,得到正确的流场参数分布、壁面压力和壁面热流等结果与实验值吻合较好。计算结果表明,WCNS-E-5格式较2阶的MUSCL格式具有更好的热流网格收敛特性。分析并针对算例条件初步解决了高阶格式在刚性化学反应流模拟中的鲁棒性问题,为进一步采用高阶格式开展流场结构更加复杂的热化学非平衡流数值研究奠定了良好基础。 展开更多
关键词 高精度格式 热化学非平衡流 数值模拟
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底排装置尾部化学非平衡流的数值模拟 被引量:3
12
作者 余文杰 余永刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1610-1615,共6页
为了研究二次燃烧对底排增压减阻的影响,采用8组分12步反应的H2-CO燃烧模型作为二次燃烧模型,运用统一算法的思路编程求解二维轴对称多组分N-S方程,对底排装置尾部化学非平衡流进行数值模拟。底排装置的底压随排气参数变化的模拟结... 为了研究二次燃烧对底排增压减阻的影响,采用8组分12步反应的H2-CO燃烧模型作为二次燃烧模型,运用统一算法的思路编程求解二维轴对称多组分N-S方程,对底排装置尾部化学非平衡流进行数值模拟。底排装置的底压随排气参数变化的模拟结果和现有实验数据比较吻合。数值模拟结果表明:底排装置底部压力随着排气参数I的增加先迅速增大,当I达到0.007时,底压增长速度逐渐变慢,在I=0.01-0.015的范围内底压基本不变,此时底排增压减阻的效果最好。当排气温度Tj≤1025K时,底排装置尾部没有发生二次燃烧,底排减阻率相对较小。当1025K〈Tj≤1100K时,底排装置尾部发生二次燃烧,且随着Tj的增加,燃烧逐渐由不充分变为充分,二次燃烧使底排装置尾部的高温区域大幅增加,且底排减阻率由13.7%速增到57.5%。当Tj〉1100K时,二次燃烧充分。底排装置的排气温度应大于1100K。 展开更多
关键词 体力学 底部排气 二次燃烧 数值模拟 尾部 化学非平衡流
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基于无网格算法的化学非平衡流数值模拟 被引量:1
13
作者 卓长飞 武晓松 +1 位作者 封锋 邓寒玉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期244-250,共7页
为了验证AUSMPW+格式在无网格算法的精度等以及无网格算法能否用于复杂化学非平衡流数值模拟中,首先将AUSMPW+格式推广到无网格算法中,给出了AUSMPW+在无网格算法中的具体形式。其次,将无网格算法应用于带化学反应的多组分气体Euler方... 为了验证AUSMPW+格式在无网格算法的精度等以及无网格算法能否用于复杂化学非平衡流数值模拟中,首先将AUSMPW+格式推广到无网格算法中,给出了AUSMPW+在无网格算法中的具体形式。其次,将无网格算法应用于带化学反应的多组分气体Euler方程的求解,给出无网格条件下求解化学非平衡流的具体过程。最后,对NACA0012跨声速绕流场、高超声速弹丸绕流场、氢气/氧气诱导燃烧流场、球锥高超声速绕流场、楔体斜爆轰流场进行了数值模拟。数值模拟结果与相关文献计算结果和实验结果吻合较好,表明了AUSMPW+格式在无网格算法中表现较高精度。同时,采用无网格算法能较好地模拟复杂化学非平衡流场,正确分辨复杂的物理现象,为化学非平衡流数值模拟提供一种新的算法,拓宽了无网格算法的应用范围。 展开更多
关键词 无网格算法 点云 化学非平衡流 EULER方程 AUSMPW+格式
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飞船再入舱三维化学非平衡流数值模拟 被引量:1
14
作者 柳军 曾明 瞿章华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第6期9-12,共4页
对飞船再入舱高超声速化学非平衡三维流场进行数值模拟。控制方程为含化学反应源项的全Navier- Stokes 方程组, 化学模型为高温空气的七组元模型, 其组元成分为N2 、O2、NO、N、O、NO+ 、e- 。差分格式采... 对飞船再入舱高超声速化学非平衡三维流场进行数值模拟。控制方程为含化学反应源项的全Navier- Stokes 方程组, 化学模型为高温空气的七组元模型, 其组元成分为N2 、O2、NO、N、O、NO+ 、e- 。差分格式采用张涵信院士提出的NND激波捕捉格式并用全耦合方法处理流动方程及化学反应方程, 对化学反应源项采用全隐式处理, 运用时间预处理技术以加快收敛。同时, 也对完全气体模型进行计算, 以分析真实气体效应。与实验数据对比, 说明本文结果是可信的。 展开更多
关键词 飞船再入舱 气动力特性 化学非平衡流 数值模拟
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高超声速喷管三维热化学非平衡流场的数值模拟 被引量:1
15
作者 李海燕 朱国林 董维中 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期106-110,共5页
利用数值求解三维热化学非平衡Navier-Stokes方程的方法和多块网格技术,数值模拟了典型高焓激波风洞锥型喷管的三维非平衡流场,分析了热化学非平衡效应对喷管流动的影响,给出了平动温度、组分N2和O2振动温度、马赫数和组分质量分数在轴... 利用数值求解三维热化学非平衡Navier-Stokes方程的方法和多块网格技术,数值模拟了典型高焓激波风洞锥型喷管的三维非平衡流场,分析了热化学非平衡效应对喷管流动的影响,给出了平动温度、组分N2和O2振动温度、马赫数和组分质量分数在轴对称线上的分布,也给出了喷管出口附近的速度和温度沿径向分布等结果,获得了喷管流场的详细信息,并与已经存在的采用轴对称Navier-Stokes方程计算的结果,进行了比较,二者吻合得很好。计算结果表明:目前的代码是可以模拟多块结构网格下的热化学非平衡流动的。 展开更多
关键词 数值模拟 热化学非平衡流 高超声速喷管 多块 三维Navier-Stokes方程
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固冲发动机补燃室化学非平衡流数值模拟 被引量:2
16
作者 崔立堃 杜明明 叶伟 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期157-160,173,共5页
基于流体动力学基本控制方程和基元反应动力学的基本原理,采用含镁铝成分的多组分化学反应方程,在Fluent软件平台上对某型固体火箭冲压发动机补燃室中的化学非平衡流进行了数值模拟,分析了补燃室的流场结构,得到了H_(2)O、Mg和Al沿补燃... 基于流体动力学基本控制方程和基元反应动力学的基本原理,采用含镁铝成分的多组分化学反应方程,在Fluent软件平台上对某型固体火箭冲压发动机补燃室中的化学非平衡流进行了数值模拟,分析了补燃室的流场结构,得到了H_(2)O、Mg和Al沿补燃室轴线的质量分数分布。结果表明,补燃室内压力分布较为均衡,温度分布极不均匀,流动极为复杂;燃料从喷嘴喷入后,随着反应的进行,Al、Mg逐渐消耗,其质量分数逐渐减小,直至为零,而H_(2)O的含量随着反应的进行逐渐增加,整体分布趋势与采用平衡流无限反应速率下的结果基本一致。 展开更多
关键词 固体火箭冲压发动机 补燃室 非平衡流 计算体力学
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高温高压喷管化学和热力学非平衡流计算 被引量:2
17
作者 乐嘉陵 董维中 《气动实验与测量控制》 CSCD 1993年第3期30-37,共8页
本文给出了高驻室压力条件下的化学、振动、电离非平衡喷管一维流动的方程组(包括 V-D 耦合和电离激发效应)。为了克服高压条件下喉道前空间推进步长小的困难,采用了局部平衡等效(?)的计算方法。对两类典型风洞(小尺寸电弧风洞和大尺寸... 本文给出了高驻室压力条件下的化学、振动、电离非平衡喷管一维流动的方程组(包括 V-D 耦合和电离激发效应)。为了克服高压条件下喉道前空间推进步长小的困难,采用了局部平衡等效(?)的计算方法。对两类典型风洞(小尺寸电弧风洞和大尺寸激波风洞)进行了数值计算,并对不同驻室压力、V-D 耦合、电子激发效应、不同化学模型进行了研究。计算表明,高驻室压力能够有效抑制喷管的非平衡流动。在 P_0=200MPa,T_0=8000K 条件下,喷管出口的 O_2、N_2组分浓度已接近于实际大气。 展开更多
关键词 非平衡流 喷管 风洞
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热化学非平衡流数值模拟双温模型设计开发 被引量:1
18
作者 李中武 李立 李振彦 《航空计算技术》 2023年第5期29-33,共5页
热化学非平衡流数值模拟是研究高温真实气体效应对高超飞行器的气动特性、热环境影响规律的重要方法。以开发基于结构网格求解器的高温真实气体效应数值模拟功能模块为目标,发展了气体组分的能量松弛时间计算方法,在原型系统基础上提出... 热化学非平衡流数值模拟是研究高温真实气体效应对高超飞行器的气动特性、热环境影响规律的重要方法。以开发基于结构网格求解器的高温真实气体效应数值模拟功能模块为目标,发展了气体组分的能量松弛时间计算方法,在原型系统基础上提出了平衡/非平衡流数值模拟的数据结构扩展和双温模型功能函数族开发模式,完成真实气体效应的双温模型功能模块开发。结果表明发展的能量松弛时间计算方法正确,数据结构扩展方法、开发模式适用于热化学非平衡流数值模拟求解器开发,本研究形成的功能模块可为热化学非平衡流对飞行器气动特性影响提供评估分析。 展开更多
关键词 能量松弛 热化学非平衡流 双温模型 求解器开发
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再入飞行器化学非平衡流动的隐式向量算法研究
19
作者 曾明 王正华 +2 位作者 柳军 瞿章华 陈宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期50-52,共3页
在YH-2计算机上对再入飞行器化学非平衡流流场的NND隐式程序进行向量化计算,在对程序作了重构优化后,向量加速比达3.4。这是对化学非平衡流N-S方程隐式程序进行向量化计算的成功尝试,也为进一步实现程序的并行执行奠定了良好的基础。
关键词 再入飞行器 化学非平衡流 向量运算 N-S方程
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高温激波管化学非平衡流动数值模拟研究
20
作者 李海燕 李志辉 +1 位作者 陈爱国 罗万清 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期124-129,共6页
为了预测氢氧定容燃烧驱动的高温激波管性能,需要准确分析激波管非定常化学非平衡流动过程。本文在破膜前的驱动段定容燃烧以及破膜后的化学非平衡流动数值模拟中,引入双时间步长方法,发展高温激波管化学非平衡流动数值模拟方法,该方法... 为了预测氢氧定容燃烧驱动的高温激波管性能,需要准确分析激波管非定常化学非平衡流动过程。本文在破膜前的驱动段定容燃烧以及破膜后的化学非平衡流动数值模拟中,引入双时间步长方法,发展高温激波管化学非平衡流动数值模拟方法,该方法在时间上具有二阶精度。计算结果与目前存在的激波管流动解析解以及零维化学反应系统的数值解进行了比较,吻合较好。对于典型高温激波管状态,采用有限体积方法离散准一维流动Eu1er控制方程,并通过将流动过程和化学反应动力学过程耦合求解,获得了激波管内部的化学非平衡流动特征。 展开更多
关键词 双时间步长法 高温激波管 零维化学反应 化学非平衡流
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