气膜孔内置扰动条作用下的射流-横流流场

为改善气膜冷却效率,提出了在倾斜气膜孔前缘内置扰动条的结构。通过与典型的圆柱形气膜孔流场的对比研究,总结出内置扰动条对流场的影响规律。研究结果表明,在射流-横流流场中,内置扰动条减小了射流向主流的穿透,使反向旋转涡对向壁面靠拢,穿透顶点下移;扰动条使下游反向涡对的强度增大;随着吹风比的增大,气膜孔下游同一位置处的流向涡强度增大,这一方面增加了主次流的相互掺混,另一方面也增大了流体沿展向的相互掺混。     

Possible physical properties of the flow in the vicinity of the heliopause

An interface between the fully ionized hydrogen plasma of the solar wind (SW) and the partially ionized hydrogen gas flow of the local interstellar medium (LISM) is formed as a region where there is a strong interaction between these two flows. The interface is bounded by the solar wind termination shock (TS) and the LISM bow shock (BS) and is separated on two regions by the heliopause (HP) separating the solar wind and charged component of the LISM (plasma component below). The BS is formed due to the deceleration of the supersonic LISM flow relative to the solar system. Regions of the interface between the TS and HP and between the HP and BS were in literature named as the inner and outer heliosheaths, respectively. An investigation of the structure and physical properties of the heliosheath is at present especially interested due to the fact that Voyager-1 and Voyager-2 have crossed the TS in December 2004 (Burlaga, L.F., Ness, N.F., Acuna, M.Y., et al. Crossing the termination shock into the the heliosheath. Magnetic fields. Science 309, 2027–2029, 2005; Fisk, L.A. Journey into the unknown beyond. Science 309, 2016–2017, 2005; Decker, R.B., Krimigis, S.M., Roelof, E.C., et al. Voyager 1 in the foreshock, termination shock and heliosheath. Science 309, 2020–2024, 2005; Stone, E.C., Cummings, A.C., McDonald, F.B., et al. Voyager 1 explores the termination shock region and the heliosheath beyond. Science 309, 2017–2020, 2005) and in September 2007 (Jokipii, J.R. A shock for Voyager 2. Nature 454, 38–39, 2008; Gurnett, D.A., Kurth, W.S. Intense plasma waves at and near the solar wind termination shock. Nature 454, 78–80, 2008. doi: 10.1038/nature07023; Wang, L., Lin, R.P., Larson, D.E., Luhmann, J.G. Domination of heliosheath pressure by shock-accelerated pickup ions from observations of neutral atoms. Nature 454, 81–83, 2008. doi: 10.1038/nature07068.14; Burlaga, L.F., Ness, N.F., Acuna, M.H., et al. Magnetic fields at the solar wind termination shock. Nature 454, 75–77, 2008. doi: 10.1038/nature07029; Richardson, J.D., Kasper, J.C., Wang, C., et al. Cool heliosheath plasma and deceleration of the upstream solar wind at the termination shock. Nature 454, 63–66, 2008. doi: 10.1038/nature07024; Stone, E.C., Cummings, A.C., McDonald, F.B., et al. An asymmetric solar wind termination shock. Nature 454, 71–74, 2008. doi: 10.1038/nature07022; Decker, R.B., Krimigis, S.M., Roelof, E.C., et al. Mediation of the solar wind termination shock by non-thermal ions. Nature 454, 67–70, 2008. doi: 10.1038/nature 07030), respectively, and entered to the inner heliosheath.     

附壁射流元件的仿真研究

以数值模拟为主要手段,研究一种附壁射流元件内部流场的速度分布和压力分布,并研究其非定常流动机理.提出主射流的偏转是由主射流两侧的压差导致射流偏斜,进而形成一低压涡流区,低压涡流诱导主射流附壁.附壁射流元件的偏转特性与其几何结构和流体雷诺数有关.在此基础上,用仿真模型模拟流场,优化结构,研究特性,为此类型附壁射流元件的结构改进、优化设计和应用提供了有效途径.     

Numerical Simulation for the 16 August 1999 EUV Brightenings

The 16 August 1999 EUV brightenings are numerically simulated by a third-order upwind compact scheme, basing on the TRACE observation. The present simulation can give a possible explanation to its formation and evolution. The numerical results show that the initial reconnection jets at around X-point are responsible for the occurrence of EUV brightening. The strong and superposed ejections caused by the first and second coalescence of magnetic islands are possibly related to the lifted material which initially appeared as absorption features and Later EUV-emitting structures respectively. The bi-directional reconnection jets may correspond to the lifted material that either continued to move upward along the apparently open field lines or fell down to the surface.      

基于共享模型的工作流表单系统设计

表单是应用系统中信息传递的主要载体.分别分析了表单系统和工作流系统的运行过程,分析了传统表单工作流系统中表单与工作流的结合方式,研究了基于建模的方式对表单模型和工作流模型进行定义,并在建模过程中对二者进行结合,同时采用分域的方式对工作流表单进行划分并在同一流程模型中共享同一表单,并提出了一种基于共享模型的工作流表单系统的开发方法,该方法采用表单引擎和工作流引擎技术,分离表单数据和工作流数据的处理,按表单模型和流程模型的结合点定义使工作流引擎处理表单数据,对该方法的过程和特点也进行了详细的介绍.      

3He原子磁强计技术

~3He原子磁强计利用~3He核自旋的拉莫尔进动测量磁场,具有高精度、小体积等特点,可以满足未来网络化磁异常探测对高性能磁强计的需求。围绕~3He原子磁强计的技术特点,重点介绍了该磁强计的基本工作原理及其硬件组成,分析了其理论灵敏度,给出了该磁强计的国内外研究情况,最后对该磁强计技术的未来发展进行了展望。     

磁悬挂天平导航控制系统的应用与研究

介绍了利用美国国家仪器有限公司(简称NI:National Instruments)的软件LabVIEW和硬件高速定时器/计数器,以及含步进电机的CCD线阵列式位置传感器支架来实现的磁悬挂天平MSBS(Magnetic Suspension and Balance System)导航控制系统,其中主要包括它的俯仰、左右和平动方向的导航控制.磁悬挂天平是进行风洞实验的理想装置,其基本核心技术之一就是进行导航控制.该系统基于LabVIEW7.0平台进行编程,具有操作界面友好直观、导航控制精度高、便于扩展等特点.磁悬挂天平导航控制系统是"30cm×30cm磁悬挂天平装置"及"30cm×30cm低速高品质气流风洞装置"的重要组成部分.     

环电流区能量离子分布特性研究

为了考察环电流区离子的分布情况,采用环电流粒子理论模式,对环电流中10-100 keV的离子进行了模拟研究.这个模式能够根据近地注入区外边界处离子的分布函数得出磁暴主相期间环电流中的主要成分H+,O+,He+3种离子的通量分布.计算结果分析表明,在其他条件相同的情况下,不同种类离子的通量分布的形态结构十分相似.电场强度对环电流离子通量的空间分布具有决定性的作用;晨昏电场强度越强,离子的通量越高;晨昏电场越强,环电流离子的内边界越接近地球.10keV的离子在电场相当弱的时候还是存在着连续的通量分布,但他们的形态和结构随着电场的变化有明显的变化.电场很弱时,离子分布主要集中于内外两个环带,离子通量在晨侧的更多一些,离子通量的最大值基本上是在比较靠近地球的环带上;随着电场的增强,离子分布的内外两个环带逐步合并,离子的分布逐渐靠近地球,通量分布的最大值也移动到了昏侧.环电流离子投掷角分布具有各向异性,投掷角在90°左右的时候,离子通量能达到最大值.      

附属小圆柱对主圆柱绕流影响的数值模拟

从小马赫数下的可压缩Navier-Stokes方程出发,采用覆盖网格分区算法,对在主圆柱尾流场的适当位置放置附属小圆柱时的流动特性及其对主圆柱绕流问题的影响进行了详细的数值模拟研究.根据模拟结果,主要探讨在小雷诺数范围内,附属小圆柱位置、个数、大小以及雷诺数变化等因素对主圆柱绕流的流场结构及其非定常演化过程的影响.计算结果表明,在小雷诺数范围内,无论附属小圆柱的个数如何,都存在最佳抑制区域.当附属小圆柱放在这个区域时,涡街被完全抑制,整个流场达到准定常状态;同时,阻力系数也显著下降.在一定程度上,随着小圆柱直径的增加,主圆柱涡脱落更易被抑制.另外,相对于单个附加小圆柱而言,使用两个附加小圆柱能使主圆柱涡脱落的抑制提高到更高的雷诺数.      

可调桨距冲压空气涡轮气动特性实验与数值分析

冲压空气涡轮风洞实验主要目的是采用相似准则,模拟空中加油工作状态,测量涡轮输出功率,分析涡轮气动特性。实验分别使用励磁发电机和加油泵作为测功器,通过调桨变距并测量最大输出功率。气动特性实验表明在风洞气流速度比加油机最小飞行速度低16%的条件下,冲压涡轮输出功率即可满足加油需要。论文还采用高数值稳定性代数Baldwin-Lomax湍流模型模拟冲压涡轮全三维混合型流场,分析流场主要气动特性,讨论桨叶表面载荷的分布。数值模拟结果显示在冲压空气涡轮桨叶近轮毂区域需要进一步优化。