三角翼大幅度俯仰运动非定常测压实验洞壁干扰研究

用两个几何相似大小不同的前缘后掠角70°三角翼模型在闭口风洞中进行正弦俯仰振荡实验,测量三角翼模型吸力面动态压力以及风洞洞壁上最佳测压点的非定常压力.实验表明,三角翼模型在正弦俯仰振荡时,其吸力面动态压力以及洞壁上最佳测压点的非定常压力与三角翼模型上的法向力一样呈现迟滞环现象.模型展宽比(翼展/洞宽)增大,迟滞环幅度增大,动态压力绝对值增大.无论上仰或下俯,模型展宽比(翼展/洞宽)增大,三角翼模型吸力面涡破碎位置离前缘较远.风洞顶壁上最佳测压点非定常压力迟滞环方向与风洞底壁上对应最佳测压点非定常压力迟滞方     

驻点壁面催化速率常数确定的研究

以平衡流动作为热环境估算的依据,提出了用数值求解非平衡Navier-Stokes方程和实验测量热流值确定模型表面材料催化速率常数的方法.用5组分17个化学反应Durm-Kang空气化学模型和轴对称热化学非平衡Navier-Stokes方程,对激波管中球头和平头圆柱模型绕流流场进行了数值模拟,给出了驻点热流随催化速率常数变化的分布,并根据激波管实验测量的热流值确定了表面材料Pt、SiO2、Ni和某种飞船材料的催化速率常数,建立了数值分析高焓流动边界层催化特性的软件.     

滚摆非定常流场的定量流动显示

对80°三角翼滚摆的非定常流场进行常规流动显示和定量流动显示即PIV测量,获得了对于引起和维持滚摆的气动机理的新认识,即引起和维持滚摆的气动机理不仅在于前缘分离涡相对翼面位置的动态迟滞特性,而且还在于前缘涡强度的动态迟滞特性.     

武器分离及舱门开启过程数值模拟研究

基于非结构重叠网格技术,发展了一套能较好模拟空腔流动和武器分离问题的数值计算方法。通过模拟典型空腔流动和WPFS模型分离轨迹,并与试验结果比较,说明本文方法可较好模拟空腔复杂流动和武器分离轨迹。采用发展的数值方法对某内埋弹舱舱门开启过程和内埋武器分离轨迹进行了数值模拟,研究了舱门运动的非定常效应对舱门气动特性的影响。研究表明：一定条件下,舱门运动产生的非定常效应对舱门气动特性影响较大,舱门和舱门控制系统设计时必须考虑;在本文给定条件下,弹舱内的内、外侧导弹均能安全分离。通过研究,为内埋弹舱的舱门设计和内埋武器分离安全评估提供了技术手段和依据。     

非连续增强金属基复合材料的热残余应力

详细地论述了非连续增强金属基复合材料热残余应力的产生、松弛机理以及热残余应力对材料组织和性能的影响,并预测了今后的发展方向。指出增强体与基体的线膨胀系数之差、界面结合和温度变化是产生热残余应力的必要条件,非连续增强金属基复合材料的热残余应力的松弛将使得金属基复合材料基体内的位错密度增加,热残余应力使复合材料的拉伸强度降低。     

熔融纺丝态下聚碳硅烷的流变特性

采用自制单孔熔融纺丝系统,对熔融纺丝状态时聚碳硅烷(PCS)的流变特性展开了研究。结 果表明:PCS熔融纺丝时,喷丝板孔道中的剪切速率在102～104s-1之间;PCS熔体为切力变稀流体;非牛顿 指数n为0.6～0.95;黏流活化能Eη约为190～230kJ/mol,是一般成纤高聚物的2～5倍。表观黏度η为 20～60Pa·s,对温度变化非常敏感,可纺温区很窄。     

外挂物投放问题的二维非结构动态网格技术研究

以动态网格守恒型方程为控制方程,在二维非结构网格基础上发展了弹簧式光顺法和局部网格重构法两种动态网格变形技术.结合运动轨迹计算方程,将动态网格法应用于飞机外挂物投放问题中,成功模拟了导弹自由投放的整个过程,获得了详细的包括弹体运动速度、运动轨迹和受力情况等在内的丰富的流场信息.成功的应用不仅验证了动态网格法的可行性;而且也表明,动态网格法的进一步完善与发展将成为解决外挂物投放问题的有力工具.     

非结构同位网格SIMPLE类算法收敛性能比较

以非结构网格的SIMPLE算法为基础,将算法扩展为SIMPLEC算法.利用30°角的斜方腔流动计算成果,分析了非结构同位网格的SIMPLE/SIMPLEC算法的收敛性能;比较了因网格的非正交而引入的非正交项的取舍对该算法收敛性能的影响;并采用显式校正步法对SIMPLEC算法进行了显式校正.比较表明,在非结构同位网格SIMPLEC算法中可忽略非正交项,但有必要对压力作亚松弛.显式校正步法可显著地加速在非结构网格上求解N-S方程的收敛性能,而且在不同的松弛因子组合下,均有较好的收敛速率.     

边界层流动的非平行稳定性研究

采用极为有效的抛物化稳定性方程（PSE）方法研究边界层的非平行稳定性。并利用抛物线坐标变换、有限远延拓外边界条件、及流向和法向全差分的数值方法,对不同频率的二维Tollmien-Schlichting波的非平行稳定性进行了计算和分析。计算结果与Orr-Sommerfeld方程(OSE)的解以及谱配置方法的PSE结果作了详细的比较,得到了满意的结果。     

含运动边界二维多体干扰流场的数值模拟

本文采用二阶精度Godonov扩展方法求解非定常Euler方程,以基于格心的自适应非结构网格的显式有限体积法为基础,空间和时间都是二阶精度,使用HLLC近似黎曼解的方法计算网格单元边界处的守恒量通量,对作俯仰振动的NACA0012翼型绕流及激波管中运动、静止圆柱的流场进行了数值模拟,并对数值模拟的结果进行了分析,为进一步对含多体分离流场进行数值模拟打下了基础.