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2016年  第1卷  第1期

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空心活塞运动产生的激波
俞鸿儒
2016, 1(1): 1-4.
77 8
摘要:
普通活塞在管道中运动, 不论活塞速度高低都能驱动产生激波.空心活塞在管道中运动与普通活塞不同, 当其运动Mach数低于壅塞Mach数, 活塞前不会形成运动激波; 只有活塞运动Mach数超出壅塞Mach数, 才能驱动产生激波.壅塞Mach数由空心活塞中心孔直径、长度和内壁面摩擦系数以及外直径横截面积决定.火车通过隧道类似空心活塞在管道中运动.将火车车箱与隧道间的空隙换算成有效水力直径后, 可利用空心活塞在管道中运动计算壅塞Mach数的方法, 求出火车通过隧道出现激波的条件.文章提出一种新颖的间接测量列车平均摩擦系数新方案.
尖化前缘的稀薄气体化学非平衡流动和气动加热相似律研究
王智慧, 鲍麟, 童秉纲
2016, 1(1): 5-12.
69 8
摘要:
以近空间尖前缘高超声速巡航飞行器的研制为背景, 作者在前一阶段采用模型理论分析方法, 陆续研究了沿微钝前缘驻点线的化学非平衡流动和气动加热相似律, 文章是上述研究的综合回顾和深化讨论.稀薄条件下, 驻点附近流动和传热出现一系列与连续流动模型不同的新特征, 超出了经典气动热预测理论的适用范围.作者建立了一个沿驻点线能量传递和转化的广义模型, 并分别推导了具有实际物理意义的边界层外离解非平衡流动判据和边界层内复合非平衡流动判据.基于这些判据构建了预测非平衡流动驻点气动加热的桥函数, 并讨论了稀薄非平衡真实气体流动和气动加热的相似律, 发现新型近空间尖前缘飞行器遭遇的气动热环境不同于传统大钝头航天器再入问题, 传统的天地换算相似准则将会失效.这些理论分析结果可为稀薄非平衡化学反应流及气动加热的实验和计算提供一个标模检验的手段.
两类非对称涡流动所诱导的摇滚运动
邓学蓥, 石伟, 王延奎, 杨家骥
2016, 1(1): 13-24.
36 3
摘要:
文章详细讨论了两类非对称涡流动诱发的模型摇滚运动.第1类是针对旋成体机身组合体模型, 其摇滚运动是由前体非对称涡流动诱发的, 运功形态呈现不确定性, 由模型头尖部的扰动触发形成.文章提出了快速旋转头尖部扰动的控制技术, 以抑制该类模型的大攻角摇滚运动.第2类是针对非常规机身的组合体模型, 其摇滚运动的主控流动是非常规机身和机翼的前缘分离涡流动, 这些流动是由组合体模型的边界条件确定的, 从而运动形态具有很好的确定性.所以, 这类模型的自由摇滚运动必须通过改变边界条件来改变诱发摇滚运动的流动, 以达到抑制模型自由摇滚运动的目的.最后, 文章还讨论了这类运动是由非对称的机翼涡涡强主控的.
收缩楔腔内激波汇聚诱导点火实验
杨剑挺, 朱雨建, 詹东文, 杨基明
2016, 1(1): 24-30.
57 2
摘要:
文章提出了一种采用圆柱形汇聚激波实现可燃气体点火特性研究的新方法.通过采用激波动力学理论合理地设计壁面型线, 将激波管中产生的平面运动激波近乎连续地转变为扇形区内圆柱形汇聚激波.以氢氧预混气体为考察对象, 开展了相关激波管实验, 实现了可控圆柱面激波汇聚诱导点火.实验发现两种点火现象：强点火和弱点火.在强点火过程中, 点火由入射激波直接诱导产生; 而在弱点火过程中, 点火则是在波后气流经历热压缩过程后发生.
湍流燃烧自适应求解技术在低排放燃烧室计算中的应用
张阳, 邹建锋, 郑耀, 王安科
2016, 1(1): 31-41.
113 3
摘要:
基于各向异性非结构网格生成技术, 开发了面向复杂几何和复杂湍流燃烧问题的自适应求解算法, 并进行了程序代码的可靠性验证工作, 展示了各向异性网格自适应算法在降低问题求解规模、提高火焰面和流场计算精度等方面的优势.应用该自适应求解技术准确捕捉到了一维预混层流火焰、二维对冲火焰和三维本生灯湍流火焰的流场信息, 火焰面附近的温度、速度、组分等物理量与实验值吻合很好.对一款富油-快速混合-贫油(rich-burn, quick-mix, lean-burn, RQL)低排放发动机燃烧室进行了计算分析, 发现了燃烧室内的热声不稳定现象.
复杂外形静动态混合网格生成技术研究新进展
张来平, 赫新, 常兴华, 赵钟, 张扬
2016, 1(1): 42-61.
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摘要:
网格生成技术是CFD复杂工程应用的重要环节, 网格质量的好坏直接影响计算结果的精准度, 因此其已成为CFD的重要研究领域.在张涵信院士的指导下, 作者自20世纪90年代初开始开展非结构网格、混合网格技术和相应的计算方法研究, 并逐步发展至动态混合网格技术及非定常计算方法.在张涵信院士80华诞之际, 对近年来作者及团队在网格生成技术及应用方面所取得的进展进行了简要的综述, 分别介绍了静动态混合网格生成、定常/非定常计算方法、网格技术的应用等方面的进展情况.最后, 就网格生成技术目前还存在的问题, 展望了未来的发展方向.作者谨以此文表达对张涵信院士25年来的培养、关怀和帮助的崇高敬意.

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