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利用连续介质力学方法研究超光速现象 被引量：3
1
作者 刘卫平 席德科 杨新铁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1250-1254,共5页
从可压缩连续介质角度出发,给出一种可以在空间二级准确度上兼容的相对论然而又允许超光速介质运动存在的数学描述.先给出无粘不可压缩流动的Euler方程可以改写成和电磁场方程相同的表达形式:在空间二阶准确度的意义上来说,不可压缩流+... 从可压缩连续介质角度出发,给出一种可以在空间二级准确度上兼容的相对论然而又允许超光速介质运动存在的数学描述.先给出无粘不可压缩流动的Euler方程可以改写成和电磁场方程相同的表达形式:在空间二阶准确度的意义上来说,不可压缩流+相对论近似等于可压缩流,它们都是和现在的实验结果相融的;给出可压缩流动的广义相对论.这也说明协变不变原理不过是可压缩流动的一种近似处理方法.新模型可以解释索么菲(A.Sommerfeld)提出的粒子在超过光速后减小能量反而加速的现象. 展开更多
关键词 NS方程 MAXWELL方程 相对论 超光速 质能关系
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帆板迎风摇帆频率和幅度的动力学分析与设计 被引量：2
2
作者 蔺世杰 张伟伟 +2 位作者 郑伟涛 李新涛 马勇 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2022年第1期68-77,共10页
目的:探明迎风阶段摇帆频率和幅度组合方案对帆翼推进性能的影响,为运动员在迎风起航、紧急避让及迎风航行等过程提供个性和科学的摇帆调控建议,助力运动员对帆翼的科学操控。方法:确定运动员摇帆特征并建立帆翼运动模型,采用URANS方法... 目的:探明迎风阶段摇帆频率和幅度组合方案对帆翼推进性能的影响,为运动员在迎风起航、紧急避让及迎风航行等过程提供个性和科学的摇帆调控建议,助力运动员对帆翼的科学操控。方法:确定运动员摇帆特征并建立帆翼运动模型,采用URANS方法,调用SST k-ω湍流模型,求解迎风摇帆时帆翼空气流场气动力变化规律。基于力学分析建立帆翼推进性能评价方法,并研究攻角20°的帆翼在风速3 m/s迎风、频率0.67~2.00 Hz和幅度2°~10°组合工况下的帆翼推力系数和能耗系数。结果:摇帆频率为0.67~1.00 Hz时,推力系数和偏航力系数平均值随幅度增加而增大;摇帆频率为1.30~2.00 Hz时,推力系数和偏航力系数平均值均随幅度增加呈现先增大后减小的趋势,配合幅度8°摇帆可使推进性能最优;摇帆能耗系数随幅度和频率增加而增大,高频大幅摇帆能耗是低频大幅的25倍,是高频小幅的10倍。结论:为促进运动员帆翼推进性能的最优,低频摇帆应配合较大的幅度,而高频摇帆则需配合适宜幅度。 展开更多
关键词 帆翼 频率 幅度 气动力系数 数值模拟
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基于两相流欧拉方法的翼型结冰数值模拟 被引量：13
3
作者 周志宏 李凤蔚 李广宁 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期138-142,共5页
文章通过计算流体力学的方法对翼型结冰进行了预测。针对拉格朗日法求解水滴收集特性计算工作量太大的缺点,引入水滴流场的概念,通过求解空气-水滴两相流场的欧拉方法,获得翼型表面水滴收集特性。结冰计算过程中网格采用变形网格技术得... 文章通过计算流体力学的方法对翼型结冰进行了预测。针对拉格朗日法求解水滴收集特性计算工作量太大的缺点,引入水滴流场的概念,通过求解空气-水滴两相流场的欧拉方法,获得翼型表面水滴收集特性。结冰计算过程中网格采用变形网格技术得到,既保证了网格质量又减少了网格生成的工作量,采用有限体积法及LU-SGS隐式时间推进数值求解N-S及水滴运动方程。建立了对应于霜冰和光冰的冰增长模型。通过对NACA0012翼型霜冰和光冰的计算验证了该方法是有效的。 展开更多
关键词 翼型结冰模拟 变形网格技术 空气-水滴两相流 非定常N-S方程
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不同形式等离子体激励对细长体分离涡的控制 被引量：6
4
作者 孟宣市 王健磊 +2 位作者 蔡晋生 罗时钧 刘锋 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期647-651,669,共6页
应用一对单介质阻挡放电(Single-Dielectric Barrier Discharge,SDBD)等离子体激励器对20°顶角圆锥前体分离涡流场进行了主动控制实验研究。在模型尖端处表面上布置两组不同形式的介质阻挡放电等离子体激励器,通过左、右舷等离子... 应用一对单介质阻挡放电(Single-Dielectric Barrier Discharge,SDBD)等离子体激励器对20°顶角圆锥前体分离涡流场进行了主动控制实验研究。在模型尖端处表面上布置两组不同形式的介质阻挡放电等离子体激励器,通过左、右舷等离子体激励器分别开启来实现对圆锥前体非对称涡流场的控制。对圆锥前体8个测量截面的周向压力分布进行了测量,并对相应的缩比模型进行了固定截面的粒子图像测速实验(Particle Image Velocimetry,PIV)。静态压力测量实验在3.0m×1.6m低速低湍流直流闭口风洞中进行,粒子图像测速实验在0.6m×0.5m低速直流开口风洞中进行,迎角固定在45°。研究结果表明:对两种不同形式和布置位置的激励器,当左、右舷激励器分别开启时,压力分布均出现了明显的变化,显示出等离子体激励对非对称分离涡流场可以进行有效控制;顺吹型和逆吹型等离子激励器对流场产生影响的效果和机理有所不同,应用顺吹型等离子体激励器时的流动控制有效风速要高于使用逆吹型等离子体激励器。 展开更多
关键词 非对称分离涡 大迎角空气动力学 等离子体 主动流动控制 压力分布测量
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混合非结构网格下壁面最短距离的快速计算方法 被引量：7
5
作者 王刚 曾铮 叶正寅 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期511-516,共6页
流场中任意一点到壁面的最短距离是求解带有湍流模型的雷诺平均N-S方程时必须要指定的参数。对于非结构网格,由于其网格单元之间拓扑结构的任意性,壁面距离的计算效率不高。为了提高计算效率,针对非结构网格提出了一种计算流场网格单元... 流场中任意一点到壁面的最短距离是求解带有湍流模型的雷诺平均N-S方程时必须要指定的参数。对于非结构网格,由于其网格单元之间拓扑结构的任意性,壁面距离的计算效率不高。为了提高计算效率,针对非结构网格提出了一种计算流场网格单元到壁面最短距离的逐层推进快速算法。算法的核心包括:1将零散的非结构网格视作一层一层排布的形式,从固体某一表面单元出发,利用相邻网格之间的关系逐层扩散地寻找距离该表面单元最近的空间网格单元。2把每个空间网格单元的搜索计算范围有效限制在精确壁面单元及与其相邻的几个壁面单元中,从而最大程度地提高计算效率。选取3个复杂外形的计算网格作为算例,通过所提算法与枚举法的计算时间以及计算结果的比较,验证了该方法的有效性。计算结果显示:1所提算法与枚举法相比计算精度无明显差别。2对于中小型计算网格,所提算法计算效率的提高接近2个量级,而对于表面网格数目更多的大型计算网格,计算效率提高至2个量级以上。 展开更多
关键词 算法 计算效率 计算流体力学 流场 N-S方程 湍流模型 枚举法 壁面距离
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基于变形网格技术的翼型结冰数值模拟研究 被引量：7
6
作者 冯文梁 李杰 张威 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期550-555,共6页
翼型结冰的过程实质上是其外形随时间改变的过程。对于结冰的数值模拟,计算网格必须随着翼型外形的改变而相应的变化。文章利用非定常N-S方程模拟翼型结冰增长的过程,使用基于无限插值法(TFI)的变形网格技术生成非定常计算的网格。变形... 翼型结冰的过程实质上是其外形随时间改变的过程。对于结冰的数值模拟,计算网格必须随着翼型外形的改变而相应的变化。文章利用非定常N-S方程模拟翼型结冰增长的过程,使用基于无限插值法(TFI)的变形网格技术生成非定常计算的网格。变形网格技术是在初始网格的基础上将物面的变化通过插值均匀分布到场内网格点,该方法能够最大限度地保留初始网格特征,而且生成过程与初始网格不相关。非定常计算利用上一次结冰的流场为初值,而不用从初场重新开始,而且变形网格技术生成网格也远远比求解椭圆型方程快,总的计算时间大幅减少。为了验证方法的有效性,文章对NACA0012进行了结冰数值模拟,计算结果与参考文献的实验和计算结果吻合。 展开更多
关键词 翼型结冰模拟 非定常N—S方程 无限插值法 变形网格技术
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非结构运动网格下的三维机翼颤振数值分析 被引量：3
7
作者 史爱明 杨青 杨永年 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期27-28,36,共3页
利用非结构运动网格技术,考虑三维机翼弹性变形求解三维跨音速非定常流场,同时耦合多自由度结构运动方程进行跨音速标模算例AGARD445.6机翼的颤振数值分析。采用的流动控制方程为三维非定常Euler方程。用中心有限体积法进行空间离散,用... 利用非结构运动网格技术,考虑三维机翼弹性变形求解三维跨音速非定常流场,同时耦合多自由度结构运动方程进行跨音速标模算例AGARD445.6机翼的颤振数值分析。采用的流动控制方程为三维非定常Euler方程。用中心有限体积法进行空间离散,用双时间隐式方法进行时间推进。数值分析获得的颤振临界速度与马赫数关系曲线明显反映了跨音速颤振临界速度随马赫数变化出现“凹坑”的物理特征。同时,数值分析结果与风洞实验结果一致性较好验证了所使用的方法。 展开更多
关键词 颤振 双时间 非定常Euler方程 AGARD445.6机翼
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前缘缝翼尾缘喷流对多段翼流场的影响研究 被引量：4
8
作者 杨茵 陈迎春 李栋 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期220-228,共9页
为了研究前缘缝翼尾缘剪切层对多段翼气动性能的影响,通过在前缘缝翼尾缘添加喷流的方式来改变缝翼尾缘处的剪切层。选取不同的喷流流量和流速等参数,利用CFD手段研究了喷流对缝道的速度分布以及多段翼各个翼面气动力的影响。多段翼二... 为了研究前缘缝翼尾缘剪切层对多段翼气动性能的影响,通过在前缘缝翼尾缘添加喷流的方式来改变缝翼尾缘处的剪切层。选取不同的喷流流量和流速等参数,利用CFD手段研究了喷流对缝道的速度分布以及多段翼各个翼面气动力的影响。多段翼二维非定常流场由有限体积法求解的二维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程得到。分析结果得到:前缘缝翼尾缘添加喷流后对多段翼各个翼面压力分布和最大升力系数均有较大影响,其中,主翼最大升力系数、总的最大升力系数、前缘缝翼和后缘襟翼升力系数随着喷流动量系数增加而增加。 展开更多
关键词 前缘缝翼 多段翼 喷流 最大升力系数 缝道
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多段翼型结冰数值模拟研究
9
作者 周志宏 李凤蔚 +1 位作者 李广宁 张淼 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期133-136,共4页
文章采用计算流体力学方法对多段翼型进行了结冰数值模拟研究。应用多块网格技术生成多段翼型网格。引入水滴流场的概念,通过求解空气-水滴两相流场的欧拉方法,获得翼型表面水滴收集特性。流场采用有限体积法及LU-SGS隐式时间推进数值求... 文章采用计算流体力学方法对多段翼型进行了结冰数值模拟研究。应用多块网格技术生成多段翼型网格。引入水滴流场的概念,通过求解空气-水滴两相流场的欧拉方法,获得翼型表面水滴收集特性。流场采用有限体积法及LU-SGS隐式时间推进数值求解,运用流场分区求解算法,完成了多段翼型绕流流场及水滴流场的数值求解。建立了冰层的法向增长模型,对冰形进行了预测。 展开更多
关键词 多段翼型 Navier-Stoker方程 欧拉两相流 结冰
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不同雷诺数对钝前缘三角翼气动特性影响的研究 被引量：1
10
作者 罗振谊 陈志敏 姚伟刚 《科学技术与工程》 2007年第7期1397-1401,共5页
通过求解三元非定常N-S方程的方法,对钝前缘三角翼的流动进行了数值模拟,研究了亚声速条件下不同雷诺数对钝前缘三角翼分离涡的影响。计算结果与试验结果进行了详细的比较,两者都证明雷诺数的增大对钝前缘分离涡的分离有明显的延迟作用。
关键词 数值模拟 前缘钝度 前缘分离涡 雷诺数
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