一种生成全机实用复杂外形计算网格的抛物型方程方法

通过对椭圆型方程进行抛物化差分离散，发展了一种快速抛物型方程贴体及与边界正交网格生成技术。采用该方法，生成了某歼击机全机真实外形三维ＯＣ型计算网格，并已成功地用于跨音速大迎角欧拉方程数值求解。实践表明，采用该方法能生成全机复杂外形高质量的计算网格，且节省机时     

高超声速钝头飞行器轴对称无粘绕流流场计算

应用Ｈａｒｔｅｎ－ＴＶＤ格式和时间推进方法求解Ｅｕｌｅｒ方程,对高超声速钝头飞行器绕流流场进行了计算。物面压力系数与实验数据进行比较,结果表明本文所提出的求解方法是可行的。本文的计算方法可应用到再入弹体绕流流场和再入气动特性的研究。     

大迎角脱体涡流场的螺旋性密度

采用拟压缩性方法数值求解不可压缩的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程。提出一种当地时间步长，加快Ｂｅａｍ－Ｗａｒｍｉｎｇ近似因式分解方法的收敛速度。通过在正切拱型旋成柱体的头部施加微小的射流扰动，使得大迎角流场的计算得到与实验结果相符的非对称脱体涡。在流场中引入螺旋性密度的概念，图形描述脱体涡流场中的涡分布。     

背鳍对三角翼大迎角脱体涡的影响

通过EU LER方程数值模拟了绕三角翼的大迎角流动,计算了来流迎角为30,°后掠角为82.5°的三角翼,针对不同背鳍高度情况,研究了背鳍高度HC/S分别为0、0.75及1.5时背鳍对三角翼前缘脱体涡的影响。计算结果表明,背鳍的存在对三角翼前缘脱体涡的特性有明显影响,计算结果与实验结果吻合良好。     

力学方法在级数计算中的应用

基于力学问题的二种求解方法：微分方程法和能量变分法，对简支梁进行求解，导出了Ｂｅｒｎｏｕｌｉ级数和Ｅｕｌｅｒ级数的递推公式。本文也给出了Ｂｅｒｎｏｕｌｉ数和Ｅｕｌｅｒ数的计算公式。     

结合定常CFD技术的当地流活塞理论

结合定常CFD技术和超音速非定常气动力工程计算方法——活塞理论，发展了一种基于超音速、高超音速定常流场求解非定常气动力的当地流活塞理论。适用于超音速、高超音速飞机颤振中的小振幅非定常气动力计算。通过与非定常Euler方程求解结果的比较，发现在马赫数不太高或大迎角的超音速流动中，其精度比原始活塞理论高得多，也能够计算超音速、高超音速下大钝头和考虑机身干扰的复杂外形非定常气动力，扩大了活塞理论的应用范围。与非定常Euler方程或N-S方程的数值求解相比，计算效率很高。     

运用非定常DES方法数值模拟三角翼大迎角流动

发展了一种可以有效模拟三角翼大迎角流动中旋涡破裂现象的脱体涡数值模拟(DES)方法.该方法以非结构混合网格上的雷诺平均N-S方程(RANS)求解方法为基础,引入全隐式双时间格式实现二阶精度的时间离散,通过对Spalart-AUmaras一方程湍流模型中的距离因子进行修正使DES方法在近壁面表现为RANS的特征,在远离物面处体现大涡模拟(LES)中亚格子尺度模型的作用.在此基础上,同时运用基于Spalart-A11maras湍流模型的RANS方法和DES方法对ONERA 70°后掠三角翼在大迎角情况下的非定常分离流动进行了数值模拟,并将两者的计算结果与相关文献中的数值结果和实验结果进行了对比分析.结果表明:与RANS方法相比,DES方法可以更真实地模拟出高雷诺数下三角翼主体分离旋涡破裂后的非定常流动特征.     

90°弯曲圆管内流动数值模拟

为验证数值模拟方法对于边界形状复杂流场的适用性,应用湍流大涡模拟方法对90°弯曲圆管内流动进行了数值模拟．采用Taylor-Galerkin有限元法求解．数值计算的结果与实验结果吻合较好．表明大涡模拟方法适用于边界形状复杂,存在各向异性的大尺度涡的流动仿真．     

二维大涡数值模拟的算例及其分析

根据文[1]中给出的二维大涡模拟方程的离散形式及数值解法，编制了一套数值计算程序，并通过计算二维后阶湍流流动和双流道式污水泵叶轮内部流场的实例计算，验证了文[1]中推导出的方程的正确性、可解性，以及提供的数值解法的可行性和可靠性．经文中的实例计算，并把计算结果与实验实测结果相比较，令人十分满意．从而表明：二维大涡数值模拟既保持了原有三维形式的优点，又大大简化了三维求解对计算条件的苛刻要求，有望使大涡数值实现广泛的工程应用．     

基于层流假设的三角翼大迎角绕流特性数值模拟研究

三角翼大迎角绕流数值模拟的计算网格,需根据流动现象,对网格拓扑结构和网格点分布进行选择与搭配.C-H型网格适宜模拟尖前缘分离涡流态,物面、空间及尾迹区网格的处理是捕捉流场细节的关键.Euler方程具有模拟三角翼旋涡及预测涡破裂特性的能力,但对二次涡等粘性引起的流动细节把握能力不足.采用层流假设的N-S方程,通过合适的网格生成方法,可得到满意的计算结果,但对涡破裂后强烈的非定常湍流流动模拟能力不足.采用旋涡螺旋度可准确反映主涡与二次涡流动,描述旋涡的破裂现象.用轴向速度迅速减小并小于来流速度的点作为涡破裂判据似应更合理.     

能量守恒律及熵不等式的张量分析

运用张量运算工具，分别给出了Ｅｕｌｅｒ型能量守恒方程和熵不等式及Ｌａｇｒａｎｇｅ型能量守恒方程和熵不等式，演绎论证简单明了。     

数值模拟圆柱绕汉旋涡生成,分离及演化

本文应用有限差分方法求解涡量－流函数形式的Ｎ－Ｓ方程，数值模拟了圆柱瞬时起动后流动分离，旋涡生成、脱落以及随时间推进涡街产生和长期非定常演化过程，包括对称涡的生成，二次涡形成的α结构及卡门涡街等。     

大迎角下机翼与机身的亚音速气动载荷的非线性计算

本文计算机翼和机身在大迎角下计入气流沿某已知线分离时的亚音速非线性气动载荷。假设分离旋涡是对称的,且没有发生破裂。用附着涡格模拟机翼中面和机身表面,用自由涡线模拟分离面。涡系满足翼面和机身表面边界条件、分离条件和自由涡线与当地速度相切的条件。旋涡诱导的速度用毕奥一萨瓦尔公式计算,对亚音速小扰动流并采用戈泰特变换。以松弛法求解旋涡强度和自由涡位置,然后计算机翼和机身上的气动载荷。结果和实验一致得很好。     

基于两方程湍流模型的DES方法在超音速圆柱底部流动计算中的应用

采用基于M enter k-ωSST两方程湍流模型的脱体涡模拟(D etached Eddy S im u lation,DES)方法,求解N av ier-Stokes方程,数值模拟了超音速下圆柱底部的大分离流动。脱体涡模拟在近物面区采用雷诺平均方法,在其它区域采用Sm agorinsk i大涡模拟方法,兼具前者计算量小的优点和后者能模拟大分离湍流流动的优势。与雷诺平均方法的计算结果进行对比发现,DES方法可以更好地模拟分离涡的发展,得到的底部径向压力分布的时间平均值与实验值吻合。     

三角翼大迎角俯仰运动气动特性数值研究

应用有限体积方法求解三维可压缩雷诺平均N-S方程,对76° 后掠角三角翼作大迎角俯仰运动时的动态气动力系数进行计算,研究三角翼以不同频率进行大迎角俯仰振动和在不同迎角范围内进行俯仰振动的非定常气动力系数变化特征,对减缩频率和振动所在的迎角范围对三角翼动态非定常气动力迟滞特性的影响进行分析.计算结果表明,在三角翼作大迎角俯仰谐振荡过程中,升力、阻力和俯仰力矩系数曲线都形成明显的滞环,且随着减缩频率增加,所产生的迟滞特性明显增强;在同一减缩频率下,三角翼在较大迎角范围内作周期振动时,所表现的迟滞特性明显不同.     

拟压缩性方法求解三维定常不可压缩Navier－Stokes方程

应用在连续性方程中增加压力对时间导数项的拟压缩性方法，数值求解三维定常不可压缩Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程。提供了一种新的当地时间步长，大大加快了Ｂｅａｍ－Ｗａｒｍｉｎｇ近似因式分解格式的收敛速度。选用修正的Ｂａｌｄｗｉｎ—Ｌｏｍａｘ代数湍流模型，计算绕尖头旋成柱体的大迎角脱体涡流动，得到与实验相符的结果。     

拟压缩性方法求解三维定常不可压缩Navier—Stokes方程

应用在连续性方程中增加压力对时间导数项的拟压缩性方法，数值求解三维定常不可压缩Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程。提供了一种新的当地时间步长，大大加快了Ｂｅａｍ－Ｗａｒｍｉｎｇ近似因式分解格式的收敛速度。选用修正的Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｍａｘ代数湍流模型，计算绕尖旋成柱体的大迎角脱体涡流动，得到与实验相符的结果。     

电力系统暂态稳定的数值积分计算法

详细论述了求解分析电力系统暂态稳定用的非线性一阶微分方程的３种数值积分法,Ｅｕｌｅｒ法、改进Ｅｕｌｅｒ法和龙格－库塔（Ｒ－Ｋ）法（二阶Ｒ－Ｋ法、四阶Ｒ－Ｋ法及Ｇｉｌｌ的改上阶Ｒ－Ｋ法）。     

不同迎角下前体涡流动的等离子体控制特性

应用一对单介质阻挡放电等离子体激励器对20°顶角圆锥-圆柱组合体圆锥段分离涡流场进行了主动控制研究。实验在3.0 m×1.6 m低速风洞中进行,迎角35°～70°,基于圆锥段底面直径的雷诺数为5.0×104。实验结果包括7个测量截面周向压力分布、由周向压力分布推断得到的截面处空间涡结构以及积分得到的截面当地力和圆锥段力。实验结果表明:(1)在35°～50°迎角范围内,圆锥段流场只有一对非对称的主涡,圆锥段分离涡流动呈现近似锥型流特性,随着迎角增大,圆锥段侧向力系数符号不变;(2)在50°～70°迎角范围内,圆锥段流场呈现多涡结构,圆锥段分离涡流动不再呈现锥型流特性,此时随着迎角增大,圆锥段侧向力系数会发生多次变号;(3)等离子体控制使得圆锥段对涡流场中第1个新涡出现的迎角推迟。     

时变线性齐次微分方程解的探求

对变系数线性齐次微分方程引进特征方程的概念,给了了实用的探求某类解的有效方法,推广了经典的常系数线性微分方程和著名的Ｅｕｌｅｒ方程的解法。文章还对二阶变系数线性齐次微分方程的求解给出了更精细的可积结果。