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基于转子式抽吸-射流激励器的激波/边界层干扰控制研究
1
作者 郑飞飞 张悦 +3 位作者 谭慧俊 于航 黄子誉 张梁 《推进技术》 北大核心 2025年第6期41-54,共14页
激波/边界层干扰(SWBLI)是超声速进气道中常见的流动现象,其诱导产生的分离往往会导致进气道气动性能严重下降。针对超声速进气道内Ma2.5来流条件下的入射激波/边界层干扰流动现象,提出了一种新型的基于转子式抽吸-射流激励器的控制方法... 激波/边界层干扰(SWBLI)是超声速进气道中常见的流动现象,其诱导产生的分离往往会导致进气道气动性能严重下降。针对超声速进气道内Ma2.5来流条件下的入射激波/边界层干扰流动现象,提出了一种新型的基于转子式抽吸-射流激励器的控制方法,并采用动网格技术和非定常仿真方法对激励器工作过程中的非定常流动现象和流动控制机理进行了研究,获得了相关参数的影响规律。研究结果表明,随着转子逆时针转动,激励器左右两通道连通的工作腔产生周期性的容积变化,进而在激励器顶端两侧孔口处形成周期性的正负压差和抽吸-射流效应,从而实现与外部流场的动量交换,达到减小分离区尺度、提高流场品质的控制效果。此外,当激波入射到不同位置时,激励器左右两通道进出口与分离区的相对位置不同,从而产生了不同的SWBLI控制效果,当射流频率为500 Hz时,激波入射到右侧通道出口下游X=10位置处时控制效果最佳,时均结果下分离区长度可减小14.39%,瞬时最高可减小25.37%。激励器对SWBLI的控制能力随着射流频率的增加而逐渐提高,但射流频率达到400 Hz后,继续增加射流频率,控制能力的提升速率明显减缓。 展开更多
关键词 转子式抽吸 射流激励器 激波/边界层干扰 主动流动控制 动网格技术 脉冲式抽吸-射流效应
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多孔介质对斜楔激波/边界层干扰的影响研究
2
作者 蔡含怡 谢旅荣 +2 位作者 潘纪富 高寒 韩家启 《推进技术》 北大核心 2025年第8期74-85,共12页
为减弱斜激波/边界层干扰的不利影响,本文采用数值仿真方法开展基于各向同性多孔介质凹腔的斜楔/平板模型激波/边界层干扰流动控制研究。定义无量纲位置参数D为无流动控制下的基准流场分离点位置至多孔介质区域末端的距离与多孔介质区... 为减弱斜激波/边界层干扰的不利影响,本文采用数值仿真方法开展基于各向同性多孔介质凹腔的斜楔/平板模型激波/边界层干扰流动控制研究。定义无量纲位置参数D为无流动控制下的基准流场分离点位置至多孔介质区域末端的距离与多孔介质区域长度之比。分析了多孔介质位置参数D对激波/边界层干扰产生的分离区的影响,研究发现在各向同性多孔介质位于D=0.1~0.5分离区的分离长度和分离高度减小、分离点位置延迟,D=0.5模型的分离区分离长度和分离高度相比无多孔介质控制的基准模型分别下降65.8%和45.1%。分析了多孔介质位置参数D=0.1~0.5模型的边界层参数变化,结果表明与基准模型相比各向同性多孔介质流动控制降低了湍流边界层厚度及速度剖面形状因子,增大了壁面摩擦系数,边界层抵抗逆压力梯度能力增加,因此有效减缓了斜激波/边界层干扰现象。通过改变斜楔前缘楔角,研究总结了各向同性多孔介质对流场分离区的控制规律:随着多孔介质位置参数D值增加,分离长度及分离高度减小,分离点后移;当分离区完全进入多孔介质区域内后,随着D值增大,多孔介质的流动控制效果减弱甚至恶化,分离长度及分离高度回升,分离点前移。 展开更多
关键词 斜楔/平板 激波/边界层干扰 多孔介质 流动控制 分离区
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激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术 被引量：1
3
作者 黄伟 吴瀚 +2 位作者 钟翔宇 杜兆波 柳军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期49-61,共13页
从激波/湍流边界层干扰机理以及流动控制的迫切需求入手,从自适应涡流发生器、自适应鼓包、自适应微射流以及自适应次流循环四个方面对激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术研究进展进行了总结。分析认为,结合AI技术发展自适应流动控... 从激波/湍流边界层干扰机理以及流动控制的迫切需求入手,从自适应涡流发生器、自适应鼓包、自适应微射流以及自适应次流循环四个方面对激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术研究进展进行了总结。分析认为,结合AI技术发展自适应流动控制技术,加速控制方式智能化,可作为新一代高超声速飞行器宽速域飞行的重要技术手段。具体来说,就是通过调节外加激励对高超声速飞行器不同区域实现局部流动加/减速、气动热防护、气动控制等功能,根据流场参数建立控制反馈回路,自适应调整局部流场结构,以满足工程实际需求。 展开更多
关键词 自适应流动控制 激波/湍流边界层干扰 高超声速飞行器 自主决策 分离 热流峰值
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湍流普朗特数在高超声速绕流中的修正
4
作者 刘景源 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第1期1-5,共5页
为精确模拟高超声速激波/湍流边界层干扰导致的复杂非平衡湍流流动,提出一种湍流普朗特数修正模型。应用数值模拟及理论分析方法,对高超声速来流马赫数为9.22的平板、压缩拐角等绕流进行数值分析,评估了所提出的湍流普朗特数修正模型。... 为精确模拟高超声速激波/湍流边界层干扰导致的复杂非平衡湍流流动,提出一种湍流普朗特数修正模型。应用数值模拟及理论分析方法,对高超声速来流马赫数为9.22的平板、压缩拐角等绕流进行数值分析,评估了所提出的湍流普朗特数修正模型。数值模拟结果与实验数据及Kays湍流普朗特数模型的对比表明:对高超声速复杂流动,湍流普朗特数应进行修正,提出的经湍流非平衡参数修正的湍流普朗特数修正模型与原模型及Kays模型相比,给出的壁面压强、壁面热流更精确,壁面最大热流相对误差小于6%。 展开更多
关键词 高超声速 激波/湍流边界层干扰 气动热 湍流普朗特数 数值模拟
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干扰弹发射过程中飞机弹舱结构损伤研究 被引量：1
5
作者 王斌 党蒲妮 +4 位作者 谭乐琴 刘江华 熊峰 张志楠 豆清波 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第2期827-833,共7页
针对发射干扰弹时飞机弹舱腹板可能出现损伤的情况,对弹舱腹板受载情况和动力学响应进行了分析。开展了干扰弹发射时的冲击波载荷和金属腹板响应原理试验,对试验进行了数值模拟,模拟结果与试验结果较吻合,并进一步分析了实际弹舱腹板结... 针对发射干扰弹时飞机弹舱腹板可能出现损伤的情况,对弹舱腹板受载情况和动力学响应进行了分析。开展了干扰弹发射时的冲击波载荷和金属腹板响应原理试验,对试验进行了数值模拟,模拟结果与试验结果较吻合,并进一步分析了实际弹舱腹板结构在冲击波作用下可能出现的最大响应。根据弹舱空腔结构的非定常流场仿真所得的脉动压力功率谱密度载荷,计算了弹舱腹板在不同飞机构型脉动压力作用下的应力均方根值。分析结果表明:弹舱空腔结构所产生的脉动压力是造成弹舱腹板结构损伤的主要原因。根据分析结果,给出了干扰弹舱结构改进建议。 展开更多
关键词 干扰弹 冲击波 脉动压力 损伤 空腔流动
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面向内流的激波/边界层湍流模型数据同化及应用
6
作者 杨茂桃 郭明明 +3 位作者 田野 易淼荣 乐嘉陵 张华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期44-55,共12页
为研究压缩拐角激波/边界层干扰问题和机器学习方法在湍流模型参数辨识中的有效性,提出一种面向内流的激波/边界层湍流模型数据同化方法,以Kriging代理模型传播参数不确定量化过程,基于贝叶斯框架构建似然函数作为评判标准,最后利用粒... 为研究压缩拐角激波/边界层干扰问题和机器学习方法在湍流模型参数辨识中的有效性,提出一种面向内流的激波/边界层湍流模型数据同化方法,以Kriging代理模型传播参数不确定量化过程,基于贝叶斯框架构建似然函数作为评判标准,最后利用粒子群优化算法近似获取参数的最大似然估计并进行参数验证。结果表明,通过校准大角度(24°)压缩拐角获取的湍流模型参数,可以应用到相同条件下相对较小的小角度(20°,16°和8°)压缩拐角,获取的壁面压力、摩阻系数和速度剖面均与试验值基本吻合。在Ma=2.85下校准的壁面压力,均方根误差由60.29%下降到16.56%。将大角度下获取的参数应用到Ma=2.9和不同的入射边界层厚度的条件下,获取的壁面压力和速度剖面仍与试验值基本吻合,验证了小范围马赫数内湍流模型参数的适用性。 展开更多
关键词 激波/边界层干扰 数据同化 SST湍流模型 贝叶斯优化 参数辨识 普适性分析
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激波与湍流边界层干扰流动的马赫数效应
7
作者 吴正园 高振勋 +3 位作者 陈新民 蒋崇文 李椿萱 葛航 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3484-3494,共11页
激波与湍流边界层相互干扰(SWTBLI)现象可诱导形成复杂的流场结构和气动力热分布特性,其干扰机制和影响机理至今仍未被充分掌握。为分析超/高超声速SWTBLI流动的机理,开展了来流马赫数为3、5、11条件下压缩拐角流动的直接数值模拟(DNS)... 激波与湍流边界层相互干扰(SWTBLI)现象可诱导形成复杂的流场结构和气动力热分布特性,其干扰机制和影响机理至今仍未被充分掌握。为分析超/高超声速SWTBLI流动的机理,开展了来流马赫数为3、5、11条件下压缩拐角流动的直接数值模拟(DNS)研究。结果显示,SWTBLI使干扰区内的速度、压强等物理量的脉动显著增强,且增强幅值随来流马赫数升高而增大;同时,上游边界层中的温度、压强等物理量的脉动也随来流马赫数的增大而增强。在SWTBLI作用下,流动的可压缩效应明显增强,干扰区内压力膨胀项和膨胀耗散项不再可忽略。在高超声速条件下,上游边界层中的压力膨胀项和膨胀耗散项也比较重要。此外,SWTBLI诱导的壁面压强平均值和脉动均方根值的分布存在共性。在所有来流马赫数下,干扰区内的壁面压强脉动相比上游边界层均显著增强,并形成明显的峰值。流动发生显著分离时,将分别形成位于平均分离点和再附点附近的壁面压强脉动峰值。 展开更多
关键词 激波与湍流边界层相互干扰 高超声速流动 可压缩湍流 直接数值模拟 分离流
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激波发生器几何结构对激波-气膜干涉影响的数值仿真
8
作者 夏万里 张华良 +3 位作者 高阿飞 尹钊 徐玉杰 陈海生 《航空发动机》 北大核心 2024年第5期81-88,共8页
为探究激波-气膜干涉流动机理,采用带激波发生器的平板模拟跨声速叶栅内的流场。以激波发生器模拟入射激波,采用数值计算的方法研究当来流马赫数为1.45、吹风比为0.25、0.50和0.75时,楔形激波发生器角度和长度对超声速下平板气膜冷却流... 为探究激波-气膜干涉流动机理,采用带激波发生器的平板模拟跨声速叶栅内的流场。以激波发生器模拟入射激波,采用数值计算的方法研究当来流马赫数为1.45、吹风比为0.25、0.50和0.75时,楔形激波发生器角度和长度对超声速下平板气膜冷却流场的影响规律。结果表明:激波发生器角度影响激波强度,激波-气膜干涉会引起附面层流动分离产生分离泡,且分离泡尺度随激波强度的增强而增大;由于分离泡形成的鼓包使气流转折角增大,在5°和7°激波发生器下会形成局部正激波;激波发生器长度影响入射激波和膨胀波系之间的距离,随着激波发生器长度的增加,入射激波受膨胀波系影响减小。通过对比发现,合适的激波发生器可有效减弱流场内干扰波系的影响,从而突出激波对气膜冷却的干涉作用。 展开更多
关键词 激波-气膜干涉 气膜冷却 超声速 平板 燃气轮机
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水下爆炸冲击波与复合材料层合板的相互作用
9
作者 郑智午 李应刚 李晓彬 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第17期77-83,共7页
复合材料具有重量轻、强度高等特点,在舰船结构安全与轻量化领域具有广泛潜在应用价值。本文采用声-固耦合方法建立了水下爆炸冲击波与碳纤维增强环氧树脂基复合材料层合板相互作用数值分析模型,研究了冲击波与复合材料结构相互作用过程... 复合材料具有重量轻、强度高等特点,在舰船结构安全与轻量化领域具有广泛潜在应用价值。本文采用声-固耦合方法建立了水下爆炸冲击波与碳纤维增强环氧树脂基复合材料层合板相互作用数值分析模型,研究了冲击波与复合材料结构相互作用过程,阐明了水下爆炸冲击能量耗散分配机制,验证了声-固耦合渐进损伤分析方法的可靠性。在此基础上,研究了层合板厚度及结构材质对相互作用关系的影响。研究结果表明,爆炸冲击波作用在复合材料层合板上,约31%的冲击波能量以靶板面内损伤和振动的方式耗散掉,约69%的能量在靶板弹性作用下反射回水域中;随着复合材料层合板厚度增加,反射能量的占比逐渐增加,吸收能量占比减小,靶板内部损伤与变形减小;相同水下爆炸冲击载荷作用下,复合材料层合板相对于等质量5A06铝板和Q235钢板具有更优良的抗冲击性能。 展开更多
关键词 水下爆炸冲击波 复合材料层合板 相互作用 能量分配机制
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双垂直楔交叉激波与转捩边界层干扰
10
作者 易淼荣 张若凌 +3 位作者 岳茂雄 李莉 任虎 赵慧勇 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期17-28,共12页
针对超声速双垂直楔构型产生的交叉激波与转捩边界层干扰现象,结合风洞试验与数值模拟进行了深入研究。试验在中国空气动力研究与发展中心Φ600 mm脉冲燃烧风洞中开展,来流马赫数3.0,单位雷诺数2.1×10^(6)m^(-1),获得了流场纹影、... 针对超声速双垂直楔构型产生的交叉激波与转捩边界层干扰现象,结合风洞试验与数值模拟进行了深入研究。试验在中国空气动力研究与发展中心Φ600 mm脉冲燃烧风洞中开展,来流马赫数3.0,单位雷诺数2.1×10^(6)m^(-1),获得了流场纹影、壁面压力和壁面热流。结果表明:受交叉激波逆压梯度作用,层流边界层在激波交汇附近分离,并在干扰区迅速转捩;在上游安装斜坡型涡流发生器或粗糙带,诱导边界层在干扰前转捩为湍流,分离区被有效抑制,干扰区热流明显下降(热流峰值下降超过25%)。数值模拟和风洞试验得到的激波结构、壁面压力吻合良好,但壁面热流计算值明显大于试验值。对比转捩模型和湍流模型计算结果发现:明显偏高的湍流黏性系数是RANS方法在非分离区过高预测干扰区热流的主要原因。 展开更多
关键词 交叉激波 激波边界层干扰 湍流 转捩
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基于膨胀波效应的高超声速进气道肩部流动分离控制研究
11
作者 刘甫州 袁化成 +1 位作者 李东 周珂玉 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期63-75,共13页
为改善高超声速进气道唇口激波/附面层干扰诱导的肩部流动分离,从膨胀波及激波理论出发,推导出了膨胀波效应影响下的斜激波附面层干扰理论公式,获得了影响斜激波诱导分离的主要因素:膨胀角梯度、激波角及波前马赫数。在此基础上,开展了... 为改善高超声速进气道唇口激波/附面层干扰诱导的肩部流动分离,从膨胀波及激波理论出发,推导出了膨胀波效应影响下的斜激波附面层干扰理论公式,获得了影响斜激波诱导分离的主要因素:膨胀角梯度、激波角及波前马赫数。在此基础上,开展了膨胀波效应影响下的流动分离控制研究,给出了膨胀波效应影响下斜激波诱导分离的判别及预测方法。结果表明:增大激波入射点处膨胀角梯度,可以显著减小甚至消除肩部流动分离;随着激波角增大,激波强度及逆压力梯度增加,分离区尺寸显著增大。而波前马赫数对分离区尺寸的影响不显著;在进口马赫数3.57~5.18,唇罩角度6°~10°范围内,当激波入射点处逆压比梯度小于250 m^(-1)时,斜激波诱导的流动分离消失,可为改善超声速/高超声速进气道内流道流动分离提供技术支撑。 展开更多
关键词 高超声速进气道 激波附面层干扰 膨胀波 流动分离 流动控制
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激波的传播与干扰 被引量：23
12
作者 杨基明 李祝飞 +3 位作者 朱雨建 翟志刚 罗喜胜 陆夕云 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期541-587,共47页
激波的传播特性既取决于激波的产生条件,也与所处的传播环境密切相关.驱动条件、几何边界、介质的物理化学属性等发生变化时,都会引起激波传播特性的改变,而激波的变化反过来又会对其波及的流场产生影响.尽管激波传播及其干扰现象广泛... 激波的传播特性既取决于激波的产生条件,也与所处的传播环境密切相关.驱动条件、几何边界、介质的物理化学属性等发生变化时,都会引起激波传播特性的改变,而激波的变化反过来又会对其波及的流场产生影响.尽管激波传播及其干扰现象广泛存在于自然界和人类科技活动之中,其复杂机理的认识、规律的描述乃至应用潜力的挖掘仍有漫长的路要走.本文根据气体中激波传播和干扰现象以及与之相关的理论描述特征,在对激波传播以及反射、折射等基本现象进行简要阐述的基础上,重点围绕目前的热点问题,包括激波/激波干扰、激波/边界层干扰、激波与湍流作用、激波的聚焦与点火以及激波作用下气体界面不稳定性等研究进行了介绍和讨论,旨在对近年来该领域的进展及获得的成果做一个概述和归纳,期望对将来的深入研究有一个鉴借意义. 展开更多
关键词 激波传播 激波反射 激波/边界层相互作用 激波/界面相互作用 激波极线
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水下爆炸冲击波作用下自由环肋圆柱壳动态响应的数值仿真研究 被引量：27
13
作者 张振华 朱锡 +3 位作者 冯刚 李玉节 刘建湖 何斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期45-48,共4页
运用大型商业有限元程序MSC.DYTRAN数值模拟了水下爆炸冲击波作用下自由环肋圆柱壳的非线性动 态响应。采用一般耦合算法(generalcoupling)模拟流体与结构的耦合效应,计算中考虑了材料的应变率强化效应,几何 非线性以及结构的初始... 运用大型商业有限元程序MSC.DYTRAN数值模拟了水下爆炸冲击波作用下自由环肋圆柱壳的非线性动 态响应。采用一般耦合算法(generalcoupling)模拟流体与结构的耦合效应,计算中考虑了材料的应变率强化效应,几何 非线性以及结构的初始缺陷的影响,计算结果与实验吻合较好。比较了肋骨和肋间壳板在迎爆面,侧爆面和背爆面处的 中面有效应力和应变,分析了壳体在三个不同部位的破坏机理。最后比较了计算中考虑应变率效应与否对壳体最终变 形的影响。 展开更多
关键词 圆柱壳 水下爆炸 中面 冲击波 耦合算法 动态响应 应变率效应 有效应力 有限元程序 几何非线性
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高超声速飞行器中若干气动难题的实验研究 被引量：20
14
作者 李锋 解少飞 +5 位作者 毕志献 宫建 陈星 纪锋 韩曙光 沈清 《现代防御技术》 北大核心 2014年第5期1-7,共7页
回顾了近几年本研究团队在高超声速飞行器若干气动难题方面的实验研究进展。在边界层转捩方面,测量了边界层转捩现象,研究了攻角效应对圆锥边界层转捩的影响,获得了边界层转捩的脉动特性以其对飞行器表面热流和摩阻的影响。在激波-边界... 回顾了近几年本研究团队在高超声速飞行器若干气动难题方面的实验研究进展。在边界层转捩方面,测量了边界层转捩现象,研究了攻角效应对圆锥边界层转捩的影响,获得了边界层转捩的脉动特性以其对飞行器表面热流和摩阻的影响。在激波-边界层干扰方面,分析了突起物形状变化对流动特性的影响,研究了复杂外形的流动特性。 展开更多
关键词 转捩 激波干扰 流动分离 实验技术
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基于改进SST模型的分离流动数值模拟 被引量：15
15
作者 甘文彪 周洲 +1 位作者 许晓平 王睿 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期595-602,共8页
对SST湍流模型进行了改进,并通过对典型分离流动进行数值模拟,来检验和提高模型预测分离流动的能力。基于亚声速分离流动,提出了提高雷诺应力的模拟精度和分离流修正的改进方法,并进行了对比研究得出结论;在亚声速分离流动分析结论基础... 对SST湍流模型进行了改进,并通过对典型分离流动进行数值模拟,来检验和提高模型预测分离流动的能力。基于亚声速分离流动,提出了提高雷诺应力的模拟精度和分离流修正的改进方法,并进行了对比研究得出结论;在亚声速分离流动分析结论基础上,采用了可压缩性修正方法,开展了跨声速、超声速和高超声速激波/边界层干扰分离流动的数值模拟研究。结果表明:提高雷诺应力的模拟精度和采用分离流修正明显地提高了SST湍流模型对分离流动的模拟能力;适当地可压缩性修正对超声速和高超声速分离流动的计算精度有改善作用。 展开更多
关键词 SST湍流模型 分离流 雷诺应力 可压缩性修正 激波 边界层干扰
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不同频率冲击波促进兔管状骨成骨的实验研究 被引量：4
16
作者 张继英 侯宇 +4 位作者 薛涛 段小宁 傅欣 田明 于长隆 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期51-55,共5页
目的:研究不同频率冲击波对兔管状骨骨膜及骨皮质的影响。方法:对正常新西兰大白兔的下肢胫骨部位应用不同频率的冲击波进行3天或7天冲击后,取材进行组织学HE染色,组织化学甲苯胺蓝染色,观察不同频率冲击波冲击对内、外骨膜和骨皮质影... 目的:研究不同频率冲击波对兔管状骨骨膜及骨皮质的影响。方法:对正常新西兰大白兔的下肢胫骨部位应用不同频率的冲击波进行3天或7天冲击后,取材进行组织学HE染色,组织化学甲苯胺蓝染色,观察不同频率冲击波冲击对内、外骨膜和骨皮质影响的病理学过程。结果:正常胫骨经过不同频率冲击波冲击后均有外骨膜出血增厚,骨髓腔开放并纤维化,可见成骨样细胞增生;甲苯胺蓝染色未见成骨过程中有软骨形成,出现典型的骨膜成骨改变,7天组改变比3天组更明显,但是内骨膜无明显变化;较低频率的冲击波促进外骨膜增生及骨髓腔开放,纤维化的程度远较高频率冲击波明显。结论:不同频率冲击波作用于管状骨时主要是通过促进外骨膜生发层增生,骨髓腔开放,纤维化,骨皮质增厚来促进成骨,不经过软骨化骨的过程,而对内骨膜没有影响;不同频率冲击波促进成骨的能力与冲击波频率密切相关,高频冲击波不是促进成骨过程的理想手段。 展开更多
关键词 冲击波 骨膜生发层 骨皮质 髓腔开放 频率
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高超声速激波/边界层干扰流动数值模拟研究 被引量：13
17
作者 龚安龙 刘周 +1 位作者 杨云军 周伟江 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期767-771,共5页
在基于Roe格式的全Navier-Stokes方程计算流体力学(CFD)代码中,发展了一种局部熵修正方法,克服了传统熵修正方法在边界层流动模拟中耗散过大的缺点,可用于更加准确的模拟激波/边界层干扰的复杂高超声速流动。对典型高超声速双锥边界层... 在基于Roe格式的全Navier-Stokes方程计算流体力学(CFD)代码中,发展了一种局部熵修正方法,克服了传统熵修正方法在边界层流动模拟中耗散过大的缺点,可用于更加准确的模拟激波/边界层干扰的复杂高超声速流动。对典型高超声速双锥边界层分离与激波干扰的复杂流动进行了模拟,研究了网格密度和熵修正方法耗散性对计算结果的影响。研究表明:高超声速双锥边界层分离与激波干扰流动的数值模拟结果对网格具有很强的敏感性,过稀的网格将产生严重的分离流动预测偏差;低耗散性的局部熵修正方法能更加准确地模拟复杂的高超声速激波与边界层分离流动干扰现象。 展开更多
关键词 计算流体力学 高超声速 激波/边界层干扰 熵修正 网格敏感性
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高超声速波系结构的彩色纹影显示技术 被引量：5
18
作者 王殿恺 洪延姬 +1 位作者 李倩 叶继飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1710-1714,共5页
针对高超声速流场波系结构复杂、激波相互作用强、激波强度差别大等特点,发展了非侵入式、高灵敏度的彩色纹影流场显示技术,结合彩色滤光片设计技术和高速摄影技术,将彩色纹影系统的空间分辨率提高至0.1mm量级,时间分辨率达到1s量级。... 针对高超声速流场波系结构复杂、激波相互作用强、激波强度差别大等特点,发展了非侵入式、高灵敏度的彩色纹影流场显示技术,结合彩色滤光片设计技术和高速摄影技术,将彩色纹影系统的空间分辨率提高至0.1mm量级,时间分辨率达到1s量级。在高超声速激波风洞中分别研究了斜激波相互作用产生的正规反射和马赫反射激波结构,以及斜激波与弓形激波相互作用产生的IV型激波干扰,得到了清晰的彩色纹影照片,细致展现了待测流场的复杂结构,证明了该彩色纹影技术能够为高超声速流场诊断提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 彩色纹影 高超声速 激波相互作用 流场诊断
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爆炸冲击波作用下围岩与被覆结构的动力相互作用 被引量：6
19
作者 孙惠香 路锋 +2 位作者 迟维胜 康婷 刘远飞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期670-676,共7页
爆炸作用下围岩与被覆结构的动力相互作用对于合理确定防护结构荷载、科学设计被覆结构具有重要意义。运用ANSYS/LS-DYNA非线性显式动力有限元程序和流-固耦合算法,对垂直爆炸作用下不同爆距、不同跨度的地下结构与围岩的动力相互作用... 爆炸作用下围岩与被覆结构的动力相互作用对于合理确定防护结构荷载、科学设计被覆结构具有重要意义。运用ANSYS/LS-DYNA非线性显式动力有限元程序和流-固耦合算法,对垂直爆炸作用下不同爆距、不同跨度的地下结构与围岩的动力相互作用进行了数值模拟,应用波动理论进行了动力相互作用力分析,讨论了相互作用动载计算公式在岩石结构中的适用性,得到了围岩与被覆结构的最大相互作用力变化规律。研究结果表明:在距拱顶1~25m垂直爆炸作用下,14~25m跨地下结构都发生了拱顶局部破坏,整个拱的混凝土均会产生震动裂缝;当爆距为4m时,围岩与结构的动力耦合作用最大,可以作为确定最大荷载的依据。 展开更多
关键词 爆炸冲击波 地下结构 数值模拟 动力相互作用
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跨声速叶栅抽吸流、激波以及分离流相干效应 被引量：4
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作者 王掩刚 任思源 +1 位作者 牛楠 刘波 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期664-669,共6页
以某高负荷、跨声速压气机叶栅为研究对象,应用数值模拟手段探讨通过抽吸控制激波从而控制附面层发展的可行方法。研究结果表明:随着抽吸量的增加吸力面马赫数峰值提高,激波损失增加,同时使得吸力面马赫数峰值点位置后移,附面层分离减弱... 以某高负荷、跨声速压气机叶栅为研究对象,应用数值模拟手段探讨通过抽吸控制激波从而控制附面层发展的可行方法。研究结果表明:随着抽吸量的增加吸力面马赫数峰值提高,激波损失增加,同时使得吸力面马赫数峰值点位置后移,附面层分离减弱,分离的减弱所导致的总压恢复系数增加量要远大于激波强度增加所导致的总压恢复系数减小量;抽吸对叶栅性能改善存在一个最佳抽吸量1.2%;在保证叶栅静压压升不变的前提下,相对于未抽吸条件1.2%抽吸使得叶栅总压恢复系数提高10%,扩散因子降低18%,落后角减小5°;通道激波后实施附面层小流量抽吸不能有效改善附面层内部流动参数,当实现前缘入射斜激波投射点位于通道激波上游时,叶表附面层流动得到较大改善。 展开更多
关键词 抽吸流 激波 附面层 相干效应
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