简化Navier-Stokes方程组及无粘和粘性边界层联合求解

简化N-S方程组具有抛物-双曲方程组的特性,对定常情况可用向前推进的计算方法,要比数值求解椭圆型完全N-S方程组简单得多;求解简化N-S方程组能够同时算出无粘外部流和粘性边界层流,理论上要比先算无粘流、然后再算粘性边界层流的常规方法     

简化Navier-Stokes方程组及其数学性质

本文对二绝简化Navier-stokes方程组作了定性分忻,作者认为当流动的切向速度分量u相似文献   

气流与化学激光的增益饱和

本文提出气流与化学激光的增益饱和理论,理论对特征时间比τ/τ_c的所有可能的数值范围均适用,这里τ指流动特征时间(即气流通过激光作用区所需要之时间),τ_c指碰撞弛豫特征时间。阐明并分析了对流和反转数密度“源流”的饱和效应,得到了增益系数之普遍关系式以及一些新的增益饱和规律。本理论在τ/τ_c《1条件下的结果与近来超声速扩散HF化学激光增益饱和的试验结果相符合。气体介质无宏观运动时的熟知增益饱和理论是本理论在τ/τ_c→∞条件下的特例;气流激光的已有增益饱和理论则是本理论在τ/τ_c》1条件下的特例。     

Effects of the Spectral Line Broadened Model on the Performance of a Floing Chemical Oxygen—Iodine Laser

A new gain saturation model of chemical oxygen-iodine lasers(COILs)is deduced from from the conservation equations of the population number of upper and lower lasing levels,The present model is compared with both the Voigt profile function model and its low-pressure limit model.The differences between the Voigt profile function model or its low-pressure limit model and the model presented here are pointed out,such as the length of power extraction,the optimal range of the thershold gain.These differences are useful for the optimization of COIL adjustable parameters.     

气体激光中的对流效应

介质流动对于气体激光功率输出的大幅度提高,起着决定性的作用。分析表明:表征连续波激光的饱和强度和光功率密度(或小信号增益系数)均随流速而非线性地增大,并趋向各自的极限值;饱和强度的增加量约不超过10倍;光功率密度的大幅度增加起因于激励能在气流中的累积。这些结论与常用理论关于饱和强度随流速线性且无限地增大,光功率密度增大起因于饱和强度增大的结论并不相同。本文关于饱和强度随气流渡越时间变化的定量结果与流动CO₂气体激光饱和强度的测试结果相符。 关键词：     

渡越加宽对非均匀加宽线型和线宽的影响

本文讨论了流动和化学激光器的非均匀加宽介质吸收或发射谱线中的渡越加宽效应;导出了线型函数的积分表示;并在高速流的条件下得到中心频率处线型函数近似表示式;在等效线宽近似下得到渡越加宽使得线宽的增加随流速加快的关系式;并用激光谐振腔菲涅尔数讨论了渡越加宽有意义的条件。     

气流化学激光理论研究的若干进展

以超声速HF/DF化学激光和超声速氧碘化学激光(COIL)为代表的气流化学激光(GCL), 因其科学意义、军事和工业应用价值，近30多年来得到了突飞猛进的发展.由于超声速膨胀混合流在控制强放热反应动力学和热力学过程方面的特殊本领，使气体动力学在高功率GCL的发展中起着关键性的作用.高功率GCL性能的分析计算自然也沿用非平衡气体动力学的方法，假定气流(包括激光能级分子和原子)为连续介质，谱线为均匀加宽，并联立求解气体动力学方程组，增益动力学和基于光强迭加原则的辐射传输诸方程，称为速率方程(RE)模型.20世纪70年代后期又提出和发展了GCL性能计算的半气体动理学(SGK)模型，在SGK模型中仍假定气流为连续介质，但同时考虑了激光能级分子微观热运动的贡献，谱线加宽的非均匀加宽效应，并用双参数摄动法求解激光能级分子速度分布函数方程组(即广义Boltzmann方程组), 因此SGK模型是一个同时考虑宏观和微观尺度运动的跨尺度模型.本文综述RE模型和SGK模型以及用它们预测GCL性能的若干研究进展，同时简评等增益模型和腔模(模图样)理论研究的一些进展.最后从气体动力学的角度提出一些值得 进一步研究的课题.     

用物理黏性构建高阶不振荡对流扩散差分格式

利用数值摄动算法, 通过扩散格式数值摄动重构把对流扩散方程的2阶中心差分格式(2-CDS)重构为高精度高分辨率格式, 解析分析和模型方程计算证实了新格式的高精度不振荡性质. 新格式是把物理黏性使流动光滑化的扩散运动规律引入2-CDS 中的结果. 该法显然与构建高级离散格式的常见方法不同. 证实: 数值摄动重构中引入扩散运动规律的结果格式与引入对流运动规律(下游不影响上游的规律)的结果格式一致, 说明对离散方程的数值摄动运算, 在维持原格式结构形式不动的条件下, 不仅能提高格式精度和稳健性, 且可揭示对流离散运动规律与扩散离散运动规律之间的内在关联;同时证实, 文中提出和使用的上、下游分裂方法是构建高精度不振荡离散格式的一个有效方法.     

摄动有限差分方法研究进展

振动有限差分（ＰＦＤ）方法,既离散徽商项也离散非微商项（包括微商系数）,在微商用直接差分近似的前提下提高差分格式的精度和分辨率．ＰＦＤ方法包括局部线化微分方程的摄动精确数值解（ＰＥＮＳ）方法和摄动数值解（ＰＮＳ）方法以及考虑非线性近似的摄动高精度差分（ＰＨＤ）方法。论述了这些方法的基本思想、具体技巧、若干方程（对流扩散方程、对流扩散反应方程、双曲方程、抛物方程和ＫｄＶ方程）的ＰＥＮＳ、ＰＮＳ和ＰＨＤ格式,它们的性质及数值实验．并与有关的数值方法作了必要的比较．最后提出值得进一步研究的一些课题．      

Analysis and application of ellipticity of stability equations on fluid mechanics

By using characteristic analysis of the linear and nonlinear parabolic stability equations ( PSE), PSE of primitive disturbance variables are proved to be parabolic intotal. By using sub- characteristic analysis of PSE, the linear PSE are proved to be elliptical and hyperbolic-parabolic for velocity U, in subsonic and supersonic, respectively; the nonlinear PSE are proved to be elliptical and hyperbolic-parabolic for relocity U + u in subsonic and supersonic., respectively . The methods are gained that the remained ellipticity is removed from the PSE by characteristic and sub-characteristic theories , the results for the linear PSE are consistent with the known results, and the influence of the Mach number is also given out. At the same time , the methods of removing the remained ellipticity are further obtained from the nonlinear PSE .