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压缩性修正对γ-Re_θ转捩模型的影响研究被引量：1: 2015年; 将基于流场当地变量的γ-Reθ转捩模型加入可压缩RANS方程计算程序,对平均流场控制方程、湍流和转捩控制方程进行基于LU-SGS的隐式紧耦合求解。结合三种压缩性修正方法对高超声速平板、双楔和圆锥流动进行了数值模拟,给出了壁面斯坦顿数、热流值和实验值的比较,以及湍动能和间歇因子分布云图。数值计算结果表明,相同来流湍流度下不同压缩性修正方法得到的转捩位置差别较大。相比于未修正的模型,基于当地马赫数压缩性修正后的转捩位置最靠后,其对带有分离的双楔流动预测较为准确;基于来流马赫数的压缩性修正仅使得转捩位置稍有延迟;对湍动能源项的压缩性修正可提高模型在转捩后湍流段的热流预测精度。; 夏陈超姜婷婷郭中州陈伟芳; 关键词：高超声速 RANS方程紧耦合

尖锐前缘气动加热机理与激波脱体距离研究: 2013年; 针对尖锐前缘所处的气动环境,分析了由于前缘尖化所带来的稀薄效应影响。应用理论方法推导了尖锐前缘驻点气动热的计算方法和计算公式,并结合CFD方法、DSMC方法和Fay-Riddel工程方法对其前缘钝头的流场、驻点热流进行了计算和对比分析。计算结果表明,由于前缘的尖化使得稀薄气体效应提前出现,从而影响到前缘的激波厚度、激波形状和激波脱体距离等流动现象,导致激波结构复杂化,可能会对进气道唇口的斜激波带来不利的影响。另外稀薄效应的影响降低了驻点热流,缓解了尖化前缘的气动热环境。; 赵文文姜婷婷陈伟芳

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

高超声速混合流动的粒子模拟耦合算法被引量：1: 2017年; 通过采用基于三维非结构网格的子网格技术,对适用于高超声速混合流动的自适应时间步长粒子模拟耦合算法(Improved Hybrid Particle Simulation Method,IHPSM)进行了改进,在保证算法计算效率的同时降低数值误差。通过对三维双曲钝锥外形的数值仿真及与DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)计算结果的对比分析,证明改进的IHPSM算法具有较高的计算精度,且能较大幅度提高计算效率。基于改进的IHPSM算法,文中针对双曲钝锥外形进行了稀薄气体效应和飞行马赫数对高超声速流动影响规律的研究。结果表明,气体稀薄程度的增加会减缓双曲钝锥前端流场宏观物理量的变化梯度,使流场激波结构变厚;来流马赫数的增大会使激波明显增强,但对激波厚度与结构的影响较小。; 姜婷婷钱坤陈伟芳

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姜婷婷