可压缩与不可压缩流体中Rayleigh-Taylor不稳定性的比较

不设定流体状态方程的具体形式，仅假设等熵方程为压力是密度的单值函数，对比研究了可压缩与不可压缩流体的Rayleigh-Taylor不稳定性小扰动阶段的增长速率，其中可压缩流体的状态方程为压力是密度的任意单值函数。研究表明：在相同的密度分布条件下，可压缩流体的界面扰动增长速率总是比相应的不可压缩流体的界面增长率大，其相对增长率D随扰动波长的增加而增大，也随两种介质的声速减少而增大，在长波和易压缩流体中，D值可达0．8以上。因此，在某些条件下，流体可压缩性对R-T不稳定性的影响是不能忽略的。     

可压缩与不可压缩流体中Rayleigh Taylor不稳定性的比较

 对比研究了可压缩与不可压缩流体的Rayleigh Taylor不稳定性小扰动阶段的增长速率，其中，压力是密度的任意单值函数，这个函数也即是可压缩流体的状态方程。研究表明：在相同密度分布条件下，可压缩流体的界面扰动增长速率总是比相应的不可压缩流体的界面增长率大，其相对增长率随扰动波长的增加而增大，随两种介质的声速减小而增大，在长波和易压缩流体中，相对增长率可达0.8以上。因此，在某些条件下，流体可压缩性对Rayleigh Taylor不稳定性的影响是不能忽略的。     

可压缩湍流研究进展

高马赫数可压缩湍流的运动是一个多尺度多过程的物理现象。采用了多过程分解的方法,将可压缩湍流分解为剪切和胀压过程,分析其统计行为和动力学行为。发展了一种新的紧致差分和WENO格式相结合的混合型数值格式,准确模拟了可压缩湍流场;研究了其多尺度多过程行为和对粒子的输运影响;研究了激波结构对湍流场的影响;在高雷诺数可压缩湍流中,证明存在惯性区,其中流运动和压力做功引起的动能流通量都是常数;证明可压缩湍流中存在从大尺度到小尺度的动能级串过程;证明动能流通量的剪切部分和胀压部分在惯性区都为常数;分析亚格子应力项和亚格子质量流动项对动能级串的影响。     

以压力为主变量求解喷管内的气体流动

一、引言 以压力为主变量求解气体流动问题的计算方法,早在七十年代,Hirt就证明是一种可有效地用于全马赫数的流动问题。但是由于一些技术上的困难,以压力为主变量的方法主要限于求解不可压的低速流动问题。本文将作者原有的非正交坐标下的,以压力为主变量求解不可压缩流动问题的计算方法和程序进行了改进。通过在动量方程中采用混合张量的形式而提高了计算的精度和稳定性,并通过在压力修正方程中隐式地引入密度的影响而将计算方法推广到用于求解可压缩流动问题。采用这种方法对两种喷管内的流动进行了计算,并将计算结果与实验结果进行了比较,结果是令人满意的。     

离心式压缩机叶轮内部流场的数值计算

本文利用κ-ε湍流模型方法和叶轮进出口测试结果计算离心叶轮内部流动。计算采用了SIMPLEC方法,对压力修正方法进行了适当改进。为适应可压缩流动计算的需要,利用局部摩擦损失建立了压力与密度的联系。文中给出了两个叶轮的计算结果。     

连续激光内通道传输的弱可压缩流模型

 分析了激光在气体中传输时采用等压近似线性方程求解流场密度分布的优缺点,在高低速流场统一计算模型的基础上提出了基于压力原变量的分步求解的弱可压缩流计算模型,并分析了该模型的特点。采用该模型结合标量衍射理论对连续激光在封闭充气管道中受到的气体热效应影响进行了数值仿真。仿真结果与实验结果的对比表明,弱可压缩流计算模型能更精确地反映非自由边界热对流对气体密度分布的影响,进而反映流场对光束的影响。这说明弱可压缩流计算模型能较好地适应内通道光传输问题的仿真研究。     

可压缩流动离散涡方法

推导了可压缩流动旋涡动力学基本方程,并分析了其基本性质。如同不可压流动,在可压缩流动中旋涡同样具有场与物质两重特征。得出了可压缩流中的旋涡诱导速度公式,对Ｂｉｏｔ－Ｓａｖａｒｔ方程进行了可压缩修正。基于Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ框架下的粒子方法,求解可压缩流中的胀量项,从而用离散涡模型求解了非定常、不稳定、可压缩流场。数值实验验证了提议的计算方法有效性。并分析了可压缩流动中旋涡运动的特征,与不可压流动的差别。     

应用GAO-YONG可压缩湍流模式数值模拟RAE2822翼型绕流

应用Gao-Yong可压缩湍流模式,数值模拟RAE2822二维翼型在两种不同来流情况下的跨音速粘性绕流问题.湍流模式的对流项用ROE格式离散,扩散项用中心差分格式离散,空间离散后的控制方程用多步Runge-Kutta显式时间推进格式求解.计算结果预测了翼型表面的压力系数的分布、平均速度剖面、激波的位置、马赫数等值线等情况.同时,对翼型表面激波与边界层相互干扰以及转捩问题进行分析计算,结果表明,Gao-Yong可压缩湍流模式结合适当的数值方法能够成功地模拟翼型跨音速粘性流动.最后,基于Gao-Yong可压缩湍流模式各项异性湍流粘性的机理,初步提出一种预测转捩起始位置的方法.     

燃气发生器空气压力控制策略研究与实现

燃气发生器采用高压空气加燃料燃烧的方式产生持续气流,为了保证发生器的效率和稳定性,燃气发生器对空气压力调节速度和精度要求很高。系统采用压力和位置串级控制方式,并结合模糊PID控制策略,通过优化控制参数,确保了大范围压力调节的动态响应和控制精度,通过试验验证,调压阀位置调节精度优于0.2%,在1.5MPa~5.8Mpa范围内,压力调节时间小于1秒, 压力控制误差小于0.1MPa。     

基于低马赫数方法的内嵌边界数值算法研究

低马赫数方法通过对可压缩方程中的压力波进行过滤,得到的方程能够对于反应或者传热造成密度出现较大波动问题进行很好描述。此方面的研究大多数集中在多相反应等问题上,然而工程实际上普遍存在的流固耦合以及多场耦合问题却鲜有涉及。本文将低马赫数方法与内嵌边界方法进行结合发展出可以用来求解弱可压缩流动中的流固耦合以及传热问题的数值算法。本文对加热圆柱在封闭腔体内的自然对流进行研究,同时也对本文提出的算法的正确性以及准确性进行了验证。     

可压缩液体中气泡的声空化特性

利用新提出的Gilmore-NASG模型,在考虑液体可压缩效应的边界条件下,研究了可压缩液体中气泡的声空化特性,并与利用原有KM-Vd W模型计算得到的结果进行了比较.结果表明,相比于KM-Vd W模型,由于Gilmore-NASG模型采用新的状态方程来描述气体、液体以及由可压缩性引起的液体密度变化及声速变化,所以用Gilmore-NASG模型得到的空化气泡的压缩比更大、崩溃深度更深、温度和压力峰值更高.随着驱动声压幅值的增大,两种模型给出的结果差别愈加明显,而随着驱动频率的增大,两种模型给出的结果差别逐渐减小.这表明,在充分考虑泡内气体、周围液体在不同温度和压强下共体积的变化所导致的介质可压缩特性下,气泡内的温度和压强可能达到更高值.同时, Gilmore-NASG模型还预测出了气泡壁处液体的密度变化、压力变化、温度变化以及液体中的声速变化.因此, Gilmore-NASG模型在研究高压状态下气泡的空化特性以及周围液体对气泡空化特性的影响方面具有优点.     

多介质流体界面不稳定性程序

研制了二维多介质流体程序，主要包括单介质内高精度流体力学计算，多介质混合网格内各种介质输运过程和压力驰豫平衡过程计算、实际状态方程的黎曼解计算。流体计算分别采用高分辨两步PPM（Parabolic Piecewise Method）算法、TVD（Total Variation Diminishing）算法和FCT（Flux Corrected—Transport）算法，流体界面追踪采用VOF（Volume-of-Fluid）。数值求解可压缩多流体方程组和可压缩VOF方程。二维界面追踪分别采用一阶精度Youngs方法和二阶精度Elivira方法，三维界面追踪采用一阶精度Youngs方法，     

一种求解可压缩Navier-Stokes方程的隐式迭代时间推进方法

针对有壁面边界的可压缩流动问题,提出与基于非等距网格的高精度紧致型差分格式相结合的简化隐式迭代时间推进法,建立求解可压缩Navier-Stokes方程的直接数值模拟方法,提高了计算效率.应用该方法,直接数值模拟两种有壁面边界的二维可压缩流动问题,即可压缩平板边界层流动和可压缩槽道流动.     

基于脉管制冷机的二维可压缩流动数值计算程序的开发与应用

本文在SIMPLEC计算程序的基础上,开发了适用于各种流动Mach的计算程序,既能用于计算不可压缩流体,又可以计算可压缩流动。利用此程序计算了一些典型算例,和有关文献结果符合较好。最后利用可压缩程序计算了小孔型脉管制冷机当小孔处于最佳开度时小孔处的气流分布。     

可压缩性颗粒层过滤实验研究

通常人们采用不可压缩模型描述纤维表面过滤压降变化。本实验考虑了颗粒的可压缩性,实验研究了不同过滤速度和是否有静电除尘器(ESP)预处理颗粒层压降变化规律。我们的研究显示,未有ESP预处理的颗粒层在某个压力以上出现频繁的“压降跳跃”,ESP预处理的结果呈周期上升。     

考虑二次梯度项影响的双渗模型的动态特征

在传统试井模型的非线性偏微分方程中根据弱可压缩液体的假设忽略了二次梯度项,已经知道在试井较长时间忽略二次梯度项将产生误差,故对于双重介质流动系统保留了非线性偏微分方程中的二次梯度项,建立了双渗流动模型.采用Douglas-Jones预估校正法获得了无限大地层定产量生产时和定压生产时双渗模型的数值解,分别讨论了液体压缩系数和双重介质参数变化时压力变化规律,做出了典型压力曲线图版,这些结果可用于实际试井分析.     

用高速摄影与闪光X线照像术观测爆轰波在金属板上的正规与非正规斜反射现象

爆轰波在可压缩金属板上的斜反射分为正规反射和非正规(马赫)反射。两者在受作用壁面上形成的压力有着数量级的差别。它们的观测,在爆轰波相互作用及高压物理研究领域具有重要价值。然而,由于在实验观测技术上的难度而很少有研究报告发表。     

轴向剪切流对Z箍缩等离子体瑞利-泰勒不稳定性的抑制

利用理想磁流体力学模型对有轴向剪切流的Z箍缩等离子体不稳定性进行了分析。给出了可压缩模型的色散关系,分别对可压缩及不可压缩模型中轴向剪切流对Z箍缩等离子体瑞利-泰勒不稳定性的抑制作用进行了比较,讨论了可压缩性对含有轴向剪切流系统不稳定性的影响。结果表明,可压缩性能够减缓瑞利-泰勒P凯尔文-亥姆霍兹(RTPKH)模扰动的增长,因而使得轴向剪切流对系统不稳定性的抑制作用表现得更为突出。计算结果还说明,在RT不稳定性线性增长阶段,等离子体温度较低,使用可压缩模型能够更真实地描述系统的状态。     

基于整车控制参数同步采集的车辆异响识别分析

针对整车控制参数引发的车辆异响问题,介绍了一种基于整车控制参数与NVH数据同步采集的分析方法,通过采用数据协议和格式的双转换,实现了整车/发动机控制参数和整车NVH测试数据的同步采集,并通过控制参数和NVH信号的时域相关性分析,快速准确地定位异响原因。通过底盘冲击异响、涡轮气流异响、整车换挡抖动异响三个案例,介绍了整车控制参数同步采集在工程中的实际应用,快速准确的识别异响原因,并完成优化验证,为异响排查和控制提供了新的方法和思路。 关键词：整车异响;车辆控制参数;数据同步采集;相关性分析     

热可压缩流体的流动和传热

本文把由温度引起密度变化的运动流体称为热可压流，并由无因次加热数来度量其压缩程度。它有别于气体动力学中以马赫数度量压缩性的由速度（因而压力）变化导致密度变化的可压缩流。列举和讨论了热可压流流动和传热的一些特征现象，它可望用于发展一些新的热控制技术。