钱耕 作品数:13 被引量:22 H指数:4 供职机构: 北京理工大学宇航学院 更多>> 发文基金: 国家教育部博士点基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 自动化与计算机技术 交通运输工程 自然科学总论 更多>>
70°圆锥体行星探测器绕流热化学非平衡流场的Navier-Stokes方程解与热环境的分析 本文从双温守恒型Navier-Stokes方程组出发,考虑了5组元17基元化学反应模型以及非平衡态气体的振动激发,求解了来流马赫数为M∞=8.65时70°圆锥体探测器的绕流,并与LENS激波管中的试验值进行了对比,吻合较... 钱耕 王保国关键词:超声速绕流 热化学 非平衡流场 热环境分析 文献传递 流场特性预测的两类高效方法 被引量:3 2010年 在多因素多水平试验设计方法建立数据库的基础上,提出了预测流场特性的两类高效方法:一类是响应面方法;一类是小波神经网络方法.典型算例表明,两类方法都可以高效率的获取流场特性参数,而且在预测的精度与计算的效率上,小波神经网络方法较响应面方法更具有优势. 王保国 吴俊宏 刘淑艳 钱耕 刘艳明关键词:响应面法 流场特性 一种小波神经网络与遗传算法结合的优化方法 被引量:7 2008年 提出一种基于小波神经网络(简称WNN)与Pareto遗传算法相结合的优化方法,并用于内流的数值流场优化计算.小波神经网络由输入层、隐含层和输出层组成.在隐含层用Morlet小波母函数取代了误差反向传播(BP)神经网络中常用的Sigmoid激励函数.Pareto遗传算法具有很好的全局寻优能力和良好的优化效率,在通常情况下它总可以得到均匀分布的Pareto最优解集.典型算例表明:该算法快速、高效,能高精度的完成非线性函数的逼近与映射,其泛化能力很强. 王保国 刘淑艳 钱耕 南希 郭宇航关键词:小波神经网络 射流元件 叶轮机械 优化设计 描述函数法及其在非线性人机系统中的应用 被引量:4 2009年 文章发展了一种描述函数(Describing function)法,它是针对某些非线性人机系统进行特性分析时所遇到的困难,因此将系统分解为线性部分与非线性部分处理;线性部分采用经典的传递函数法,非线性部分使用描述函数法处理,并在Nichols图上分析了它们的幅相特性。几个典型人机系统的算例表明:使用上述方法,能够得到与相关实验数据较为接近的数值结果,并且方法简捷、有效。另外,使用本方法能够计算出Gap值并能从数量上预测出该系统发生驾驶员诱发振荡(Pilot Induced Oscillation,简称PIO)现象的量级,而PIO现象是安全人机工程中最为关注的热点问题之一。 王保国 钱耕关键词:描述函数 安全人机工程 小波神经网络与响应面流场特性预测法 在多因素多水平试验设计方法建立数据库的基础上,本文提出了预测流场特性的两类高效方法:一类是响应面方法;一类是小波神经网络方法。典型算例表明,两类方法都可以高效率的获取流场特性参数,而且在预测的精度与计算的效率上,小波神经... 王保国 吴俊宏 刘淑艳 刘艳明 钱耕 梅文晓关键词:小波神经网络 响应面法 数据库 文献传递 再入飞行中DSMC与Navier-Stokes两种模型的计算与分析 被引量:6 2011年 首次提出了再入飞行过程中"小Knudsen数特征区(即[Kn1,Kn2]域)"的概念,并用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)算法与求解Navier-Stokes方程两种模型详细研究了在这个区域中的流动.数值计算表明:采用王保国教授课题组自己编制的DSMC源程序和求解多组分、考虑热力学非平衡以及化学反应非平衡、弱守恒型Navier-Stokes方程组的源程序均可以完成在该区域的流动计算,而且所得流场气动参数的分布趋势大体上基本一致,对应点处相应参数的值相差较小.计算中发现:采用DSMC程序计算时,当来流工况的Knudsen数越小、越接近Kn1时则计算所需的时间越长,使用该程序可以得到[Kn1,Kn2]域的Kn1值,其值近似为0.001 9;采用Navier-Stokes方程的程序时,当来流工况的Knudsen数越大、越接近Kn2时则计算越不易收敛,使用该程序能够得到Kn2值,其值近似为0.012 5.计算中还发现:在流场计算过程中,分别采用DSMC与Navier-Stokes方程的源程序,其对应的来流工况Knudsen数取值分别越接近Kn1与Kn2时,均会出现收敛速度明显变慢的现象.为此,文中给出了加速流场计算收敛的3种措施.正是由于小Knudsen数特征区的存在,因此整个再入过程的所有飞行工况可以通过适当选用DSMC与Navier-Stokes方程的程序完成.显然,这个结论对再入飞行过程中的数值计算来讲是非常重要的. 王保国 黄伟光 钱耕 李翔 李学东关键词:再入飞行 NAVIER-STOKES方程 四种飞行器绕流的三维DSMC计算与传热分析 被引量:10 2011年 在地球大气层与火星大气层中,使用自己编制的DSMC(direct si mulation Monte Carlo)源程序完成了四种飞行器(即Apollo,Orion,Mars Pathfinder以及Mars Microprobe)高超声速穿越稀薄气体时的三维绕流计算,给出了上述飞行器42个典型飞行工况(其中包括在地球大气层中,飞行高度从250 km变到90km,飞行攻角从45°变到-45°,Knudsen数从111.0变到0.0057,飞行速度从7.6km/s变到9.6km/s;在火星大气层中,飞行高度从141.8km变到80.28km,飞行攻角从45°变到0°,Knudsen数从100.0变到0.0546,飞行速度从7.47km/s变到6.908km/s)时详细气动力与气动热的数值结果,并与国外的飞行数据以及美国NASA(National Aeronautics and Space Administration)Langley研究中心发表的计算结果进行了比较,所得结果令人满意.文中采用了三种无量纲参数分别刻画这四种典型飞行器绕流流动的热力学非平衡、化学反应非平衡以及壁面热流分布的特征,这些结果对于指导空间飞行器的热防护气动设计十分有益. 王保国 李耀华 钱耕高超声速双锥体绕流的数值计算与流场分析 被引量:2 2010年 双锥几何外型的高超声速绕流问题涉及激波-激波相互干扰以及激波-边界层相互作用等复杂流动现象,是计算流体力学领域的热点问题,常被作为此类复杂流动的典型算例。本文从守恒型Navier-Stokes方程组出发,考虑了非平衡态气体的振动激发过程,采用高分辨率TVD有限差分格式研究了5种来流马赫数(15.56,10.34,9.59,8.20和8.06),2种气体环境(纯N2和纯O2),以及2种双锥外型(尖头体和钝头体)的气动热力学特性,较详细地给出了上述各种情况下壁面热流密度分布以及气动力系数等重要参数,所得结果与国外相关实验数据吻合较好,初步显示了本文所编程序的有效性。对差分格式精度和典型限制器(minmod、vanLeer限制器)进行比较,发现数值计算所得分离区大小受格式耗散性影响很大,其中使用vanLeer限制器所得到的分离区大小与实验结果吻合得较好。 钱耕 王保国关键词:气动热力学 高超声速绕流 NAVIER-STOKES方程 两类典型高超飞行器壁面热流的工程算法 本文提出一种计算两类典型高超声速飞行器壁面热流的工程算法,其主要的三个步骤是:(1)用Euler方程组求解该高超声速飞行器的绕流问题;(2)引进Cooke轴对称比拟的思想以及吴仲华先生关于流面理论的思想;在三维边界层问题... 王保国 孙业萍 钱耕关键词:高超声速流动 壁面热流 小波神经网络的自学习过程及预测 小波神经网络是一种新型人工神经网络,简称WNN,它具有自学习功能,同时又引进了小波在函数逼近中的优良特性,使网络逼近非线性函数的功能更强,网络的泛化能力更好。几个典型算例初步表明:本文所编制的Fortran 语言源程序是... 王保国 刘淑艳 刘艳明 钱耕关键词:小波分析 小波神经网络 正交设计 航空发动机 文献传递