蒙皮波动对飞艇阻力的影响

通过求解雷诺平均Navier-Stokes方程,采用SST两方程湍流模型,研究了蒙皮以不同波长、频率以及波幅作波动时对飞艇流场特性产生的影响。研究结果表明:沿流向蒙皮的波动会引起绕飞艇流场的显著改变。当蒙皮上下表面的波动同相位时,在固定波动幅度和频率条件下,波动的波长减小,流动分离会加剧,时间平均的阻力系数增加;在固定波动波长和频率条件下,波动的波幅增加,流动分离加剧,时间平均的阻力系数增加,而当波幅减小到一定程度时,蒙皮波动对阻力系数基本没有影响;在固定波动波长和幅度条件下,波动频率增加,非定常效应增强,阻力系数减小,甚至出现负值,即可以为飞艇提供推力;此外,适当的波幅和波长组合也可以减小阻力系数。当蒙皮上下表面的波动相位相反时,波长与波幅变化带来的影响与同相位的情况相似;固定波动波长、幅度,波动频率增加,非定常效应增加,由于上下表面的非定常效应是相互抵消的,虽然阻力系数会出现瞬时负值,但是时间平均的阻力系数不会出现负值。     

基于多尺度均匀化理论的页岩强度表征

页岩强度是页岩油气开发所必需的基础技术参数,目前宏观室内实验和测井解释在制样、参数连续解释等方面存在困难。为实现页岩多尺度强度的有效评价,基于最大塑性耗散能原理,并结合微观多孔介质理论建立了页岩微/细观强度均匀化Π函数模型。根据页岩微观力学测试评价了纯黏土矿物的基本力学属性,开展了页岩微/细观力学测试的数值模拟,并通过量纲分析求解页岩微/细观硬度-强度模型。结果表明,微观尺度下的黏土堆积密度对强度参数影响显著,细观尺度下受非黏土夹杂相的影响,硬度和内聚系数的比值与摩擦系数正相关。开展了页岩细观力学实验,根据模型求解结果开展页岩宏观强度预测。以常规实验结果作为约定真值进行归一化比对分析的结果显示,页岩内摩擦角的归一化均值为1.12,内聚力的归一化均值为1.21。页岩强度表征新体系为有效解决页岩油气开发提供了依据。     

氧碘化学激光器射流数值模拟方法研究

为了研究氧碘化学激光器喷流流场流动情况,采用数值方法求解二维可压缩非定常Navier-Stokes方程及组分连续方程,空间离散格式为AUSM+up格式,用四步龙格-库塔方法作显式时间推进,湍流粘性系数使用k-ε两方程湍流模型进行求解。假设混合气体为热力学完全而热值非完全气体,化学反应模型采用有限速率反应模型。使用一种松弛迭代的方法来处理化学源项的刚性问题。计算了一个标准算例,结果与美国GASP程序计算结果符合良好。对氧碘化学激光器流场进行了二维数值模拟,研究了该激光器中激发态氧初始产额、水蒸气含量以及不同喷管数目对增益分布的影响。结果表明,除水和增加激发态氧初始产额都可使小信号平均增益增大,采用两个碘喷管比采用一个碘喷管能够获得更大的小信号平均增益。     

迎角对间隙舵面的非线性颤振特性影响研究

针对典型超音速舵面,采用基于CFD(computational fluid dynamic)技术的当地流活塞理论计算气动载荷,运用等效线化方法分析带有间隙非线性的舵面颤振特性.研究飞行迎角和舵面间隙大小对系统极限环颤振特性的影响规律.计算结果表明,适当赋予一定的气动预载荷、减小间隙大小等措施,可以提高带有间隙舵面的气动...     

跨音速翼型的抖振特性研究

采用二元非定常Ｎ－Ｓ方程为控制方程,计算跨音速翼型升力系数和力矩系数的 时间历程。根据气动力系数的脉动量急剧上升的起始点确定抖振起始边界。气动力 系数脉动量的大小可用来表示抖振强度。以ＮＡＣＡ００１２翼型为算例,计算结果和风 洞实验结果以及其它计算方法的计算结果相比较,一致性很好。     

非结构网格生成技术中一种直接提供背景信息的方法

本文利用点源或线源所影响的势函数分布规律,结合计算流体力学中外部绕流的特点,发展了一种直接提供背景信息的方法,用来控制非结构网格生成过程中的网格分布;并且通过对部分点源或线源的影响势函数施加方向控制开关,使所生成的网格按期望的规律分布。使用证明,本文方法是一种有效、快速的处理方法,与传统用背景网格提供背景信息的方法相比,在计算量、程序量、光滑性和灵活性方面都能表现出良好的品质。