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1.
用把碱金属(Na)加入到空气尾流中进行数值模拟的方法,研究了碱金属引射对高超声速尾流化学动力学和电子密度的影响。采用的化学反应模型为包括O2、N2、O、N、NO、NO+、Na 、Na、O2-及e-的10组元模型。计算结果表明,碱金属引射,使尾流电子数密度增加1~3个量级。计算结果与文献中的数据符合较好。
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2.
利用DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)方法研究了大Rayleigh(瑞利)数条件下稀薄气体的二维Benard对流的特性。考察了流动的非定常演化过程及若干流动特征量随时间的变化特征,得到了与实验较为一致的结论。计算结果表明,当流动控制参数不断增大时,二维Berard对流从热传导状态过渡到热对流状态表现出明显的非定常演化特征。最后当瑞利数增大到一定程度后,注动显示出混沌的特性。
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3.
针对非均匀等离子体在飞行器隐身中的应用,采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分(PLJERC-FDTD)方法计算等离子体涡及涡串电磁散射特性,分析等离子体涡对飞行器隐身性能影响。计算表明,等离子体涡在很大频率区间对电磁波吸收效果显著,RCS降低很大,具有明显的隐身效果。等离子体涡表现出一定规律性的极化特性,对L,S和C波段电磁波具有不同的吸收、反射特性。
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4.
本文针对DSMC方法的内在并行特征构造了两种并行算法,并在PVM环境下实现了并行化计算。计算结果表明,实现DSMC方法的并行化能够显著缩短计算时间,提高计算效率,不同并行算法能够达到的加速比存在差异。
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5.
通过引入“平衡抽样方法”有效解决了DSMC求解近连续流区所遇到的碰撞顶计算效率问题;对于过渡流及自由分子流区,构造了适合于DSM仿真的分子碰撞传能模型并配置了一种光滑过渡以减少误差的权函数。在此基础上首次实现了对姿控发动机喷管内流场及包括倒流区在内的高空弱流流场的DSMC方法一体化数值模拟。
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6.
运用时间相关法数值求解定常N-S方程和采用有限体积方法离散控制方程,对姿控发动机喷管内流场及其产生的推力进行了计算,得到了较为精细的流场图象。计算结果表明,不同壁面温度条件可以显著改变喷管壁面附近的流场结构及其产生的推力。
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8.
在分析了直接仿真Monte-carlo(DSMC)方法内在并行度的基础上,针对工作站群机并行系统(NOWS)分布主存的特点,构造了适合于DSMC仿的并行算法模型,在PVM环境下将其应用于姿控发动机喷管内流场的DSMC仿真,结合并行算法效率评价准则对如何提高并行计算效率进行研究。仿结果表明了实施DSMC并行计算的必要性与有效性。
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9.
研究如何利用固体火箭发动机工作产生的非均匀等离子体喷流流场,改变飞行器的目标光电特性是导弹等飞行器突防的一个重要课题.对此进行了一些初步的探索性实验,获得了两种不同固体火箭发动机喷流流场电子密度的有关数据,其中双基推进剂约为109cm-3量级,复合推进剂10^10~10^11cm^-3量级.试验表明,将固体火箭发动机作为等离子体发生器是一种行之有效的方法,可以获得需要的电子密度值.
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10.
基于三维可压Favre质量加权平均N-S方程,采用B-L湍流模型模拟了高超声速条件下,球头双锥再入体周围的流场特征。利用一种改进的时间、空间二阶精度的NND格式,再现了超声速/高超声速条件下再入体周围的复杂流动现象,分析、对比了层流和湍流流场流动现象的差别。
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