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碳基材料烧蚀下的热化学非平衡流场数值模拟研究被引量：4: 2016年; 针对飞行器再入过程中碳基材料的烧蚀现象,采用考虑十三组元三十四反应式的流场化学反应模型,结合防热材料的烧蚀反应模型和结构热传导模型,建立了热化学非平衡烧蚀流场/结构温度场双向耦合数值模拟方法,并开展了算例验证。通过对三维球头模型烧蚀效应的模拟,获得了结构内部的温度场分布和烧蚀流场参数。结果表明,烧蚀效应改变了流场中化学反应组分的分布特性,同时增大了激波脱体距离,在工程设计中需要加以考虑。; 邵纯王璐陈伟芳; 关键词：烧蚀数值模拟

基于FFD方法的高超声速升力体气动优化被引量：4: 2015年; 将FFD(Free Form Deformation)自由变形法与无限插值动网格方法相结合,发展了一种飞行器参数化建模和网格生成方法。二维和三维的实例显示自由变形之后得到的飞行器几何外形及其对应的网格能保持平滑光顺,验证了方法的有效性。在此基础上,结合径向基函数代理模型和CFD技术发展了一套优化设计方法并对高超声速升力体外形进行了气动优化。基于自适应模拟退火算法的单目标优化表明,在保持原有外形体积不减小的情况下,升阻比提高了1.28%;基于NSGA-II的多目标优化得到了飞行器升阻比和体积的最优解集,典型优化外形的升阻比和体积分别提高了2.93%和2.49%。升力体的优化结果表明了FFD方法的有效性和优化设计方法的实用性。; 夏陈超邵纯姜婷婷陈伟芳; 关键词：高超声速升力体优化设计

考虑多种物理效应的钝锥俯仰稳定性参数影响分析被引量：3: 2013年; 首先采用二阶ROE格式计算了非定常NS方程下高超声速钝锥体的俯仰阻尼导数,通过与文献中内伏牛顿法和实验结果对比验证了本文所采用非定常计算方法的正确性。同时采用二阶ROE格式及双时间步长、刚性旋转动网格技术等,数值分析了NS方程计算条件下高空高马赫数钝锥体模型的强迫振动非定常流场特征,并运用最小二乘法辨识出其俯仰静稳定性导数与俯仰阻尼导数。通过计算结果对比分析了不同高度(含稀薄气体效应)、Maxwell滑移边界条件及五组元化学非平衡模型对钝锥体模型非定常流动特征及静、动导数的影响。结果分析表明,本文所计算的钝锥模型在所假设强迫振动下的俯仰稳定性参数随高度变化剧烈,且考虑滑移边界条件与化学反应会使得俯仰力矩迟滞曲线形态发生较大程度改变。准确计算高空、高马赫数条件下飞行器俯仰阻尼导数应考虑化学非平衡效应和稀薄气体效应的影响,是否考虑这些物理效应会关系到飞行器静、动稳定的程度。; 赵文文陈伟芳邵纯姜婷婷; 关键词：高超声速

高超声速钝锥体俯仰阻尼导数影响因素分析被引量：2: 2013年; 采用非定常双时间步长方法、刚性旋转动网格技术,结合空间隐式格式数值分析了高超声速钝锥体定常与非定常流场特征,并运用最小二乘法辨识出钝锥体的俯仰阻尼导数。通过与相应的实验数据、工程估算值进行比较,分析并验证了壁面网格雷诺数、钝头比、攻角与质心位置对钝锥体俯仰阻尼导数的影响。同时采用五种差分格式,其中包含五阶精度WENO与高精度WNND格式,对钝锥体俯仰阻尼导数进行了计算,结果表明不同无粘差分格式对俯仰静导数影响较小,但不同格式之间俯仰动导数结果存在差异,分析认为差分格式之间不同的粘性分辨率应是差异的主要来源。; 赵文文陈伟芳邵纯石于中; 关键词：高超声速 N-S方程俯仰阻尼导数

零质量射流及其在进气道流动控制中的应用研究被引量：5: 2015年; 该文采用数值方法,模拟了零质量射流激励器工作流场,并对其在超声速进气道流动中的控制效果进行了仿真研究。运用有限体积法求解N-S方程,空间离散采用Roe格式,时间离散采用基于LU-SGS的双时间步长方法。针对激励器压电振子的运动过程,使用了基于广义无限插值方法的并行化动网格生成技术,并考虑几何守恒律。研究了零质量射流的非定常特性,获得了不同驱动频率下激励器出口附近的流动参数并与实验值进行对比,进一步分析了激励器驱动频率对进气道流动控制效果的影响。结果表明:数值方法能较为准确的描述零质量射流,将零质量射流激励器运用于进气道流动控制能有效改善进气道性能。; 邵纯曹燕飞邹龙陈伟芳; 关键词：零质量射流进气道性能非定常流动数值模拟

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邵纯