带用横向射流的三维超声速湍流流场分析

应用显式的五阶WENO格式，结合k-ω湍流模型，求解三维Favre平均N－S方程，计算了从方孔横向喷出的声速气流与马赫数为3．0的超声速气流的干扰流场。结果表明，在射流上游，射流的阻碍便超声速气流产生分离，形成两个主要的回流区域，主回流导致在方孔射流两侧形成马蹄涡区域，射流下游存在低压区域，形成较小的回流以及一对螺流形旋涡。     

二维多介质欧拉自适应网格方法研究

要对聚能和流场的剧烈变化进行模拟，欧拉方法具有明显的优势。而在这些方面的研究中，所涉及的流场十分复杂，为达到所需的计算精度，必须采用很密的网格才能以较好的分辨率去模拟流场的剧烈变化部分和介质的界面，特别是大空间尺度流场局部细节的数值模拟，有些问题如果用统一网格计算，即使最快的计算机也不能提供足够的分辨率。所以目前计算机的内存和速度限制了整个计算区域的网格细分程度，对计算区域作局部的网格自适应细分、用大的动态空间分辨率划分流场是必要的和迫切的。     

稳态双曲流场中液/液混合的粘性液滴哑铃分散模型

通过对稳态双曲流场中液／液混合体系分散相液滴所受分散作用力的分析，建立了粘性液滴的哑铃分散模型．趋于将两粘性液滴分开的分散作用力与粘度比、流场类型和强度、液滴半径、哑铃取向和尺寸有关．该模型解释了流场类型与分散作用的关系．流场类型对液滴的分散具有很大影响，在纯应变拉伸流场中分散作用力是简单剪切流场中的两倍，因而对于液滴的分散，拉伸流场较简单剪切流场更有效，这与以前的实验结论符合．当体系粘度比趋于无穷大时本模型转化为刚性哑铃分散模型     

含有大位移动边界的复杂流场的数值模拟

含有运动弹丸的膛口流场是典型的大位移动边界问题,同时弹丸在出膛过程中,流场的结构也会发生变化,增加了流场的复杂程度.在对该流场的数值模拟中,将它分为两个区:弹丸运动区和普通流场区,它们之间用一个特殊的分区边界联系,同时运用网格局部重构技术处理弹丸运动造成的网格变形问题,并将对称轴定义为网格变形边界,使得弹丸在对称轴上运动过程中不会导致对称轴上的网格体积为负.从计算结果可以看出整个膛口波系结构变化过程和弹丸先加速后减速的过程,从而表明该动网格处理方法是成功的.     

反馈调节的局部正则化鲁棒光流估计

提出了一种引入反馈调节机制的新局部鲁棒光流场计算思想.该思想结合局部法和全局法的特点,首先划分整场为有公共边界的子块,定义距离来判断每个点的子块归属,然后在每个子块内进行光流约束和平滑约束正则化的优化计算.将光流约束中的光强残差作为控制参量,衡量光流准确度的峰值信噪比作为输出,经反馈处理,调节控制参量使光流估计准确度趋向最优.实验结果表明,这种新的结合反馈调节机制局部光流场计算法能使光流准确度获得提升.     

无人机入水发射流场仿真及冲击特性分析

跨介质航行是近年来无人机应用领域的重要研究内容。本文通过数值模拟方法,对某型号飞翼式无人机在不同工况下发射入水过程流场演变及运动姿态进行对比分析,同时对其入水冲击响应进行了数值仿真研究,得到不同发射工况下无人机的入水冲击载荷响应情况。结果表明：该型号无人机入水过程的姿态变化同时受水面条件及发射工况影响,静水工况下以25°入水角、4 m/s的条件发射无人机入水时,可实现最优的姿态恢复时间及入水冲击载荷响应值。

     

利用纹影技术开展研究创新性实践教学活动

观察流体流动现象,分析和研究超音速流场激波和膨胀波结构,对学生掌握流体力学理论知识和流动机理研究有较大帮助,因此,利用纹影技术开展流体力学研究创新性实践教学活动具有十分重要的意义. 通过让学生选择和设计纹影仪光源,设计和制作不同彩色刀口拍摄彩色纹影图及研究和探索提高纹影图像灵敏度和清晰度的技巧,有助于提高学生综合运用知识解决问题的能力,提高学生的动手能力,培养创新意识和研究探索精神.     

氟化氢泛频化学激光器高超音速低温喷管研究

通过建立一套氟化氢泛频化学激光器实验系统,介绍了一种新型高超音速低温喷管的结构及其实验参数设置方法;对喷管性能进行了测试,并将实验结果同数值模拟结果进行对比,找出了改善喷管性能的方法。由该喷管构成的激光系统已顺利出光。     

绕Hydronautics水翼空化云流动的实验研究

采用高速全流场显示技术和DPIV对空化水翼近壁处的空化云流动形态和运动机理进行了讨论.结果表明:绕Hydronautics翼型的空化云运动是一个准周期性过程:稳定空泡团初生在翼型前部,向翼型后部发展布满整个翼面,在翼型后缘出现汽泡团旋涡,伴随反向运动,最终向下游脱落.当前条件下空泡团旋涡脱落周期约为74 ms.空化区与主流区的交界面上存在较大的速度梯度,一组对涡出现在翼型尾部处交界面上.此外,采用以空泡为示踪粒子的DPIV能够对空化流动流速分布进行有效测量.