不可压缩翼型绕流数值研究

使用标准k-ω模型及与色散模型相耦合的k-ω模型分别计算了NACA0012翼型和NACA 4412翼型的低速绕流问题.NACA 0012翼型计算了其来流雷诺数为2.88×106,攻角从0°到15°范围内的流动结构、翼型表面压力分布和升力、阻力特性;NACA 4412翼型计算了临界雷诺数为1.52×106,攻角为13.87°时的流动分离和翼型表面压力系数 ,并与实验数据进行对比.结果表明:在同等条件下,使用与色散模型相耦合的k-ω模型计算得到的NACA 0012翼型的升力和阻力系数比标准k-ω模型提高精度约5%,NACA 4412翼型的表面压力系数精度提高了约3%,进一步验证了其可信性,可将其进一步应用到低速飞行器的气动计算中.      

用于气动声学计算的非均匀网格紧致差分格式

为克服传统紧致差分格式在数值求解非均匀网格问题时产生的寄生波,构造了一种新的高精度紧致差分格式.通过泰勒展开分析方法,详细给出了格式系数的通用形式;利用傅里叶分析方法,分析了数值耗散、色散误差.以3对角6阶精度紧致差分格式求解均匀扰动网格问题为例,计算表明:色散值和耗散值随扰动因子的增加而更加趋近于精确值;当扰动因子大于0.213时,格式不稳定,当扰动因子小于等于0.213时,格式渐近稳定;对一维对流波和二维波传播的模拟计算所得数值解与精确解吻合,体现了该格式在求解非均匀网格问题时的优越性.      

啁啾脉冲激光放大系统中的色散研究

理论分析了飞秒钛蓝宝石激光啁啾脉冲放大系统中各光学元件引入的色散,讨论了以块状玻璃作为展宽器,以双棱镜对作为压缩器的应用,并以重火石玻璃ZF7为基材,模拟了展宽--放大--压缩过程中脉冲宽度的变化。相较于光栅对展宽器来说,光学玻璃的展宽倍数较小,但是对于放大能量不高的预放大系统来说,这种展宽--压缩方式价格低廉、调节简便,具有较大的应用价值。通过灵活的选择基底玻璃材料及调节棱镜的插入量,或者将该展宽--压缩系统与光栅对及高阶色散啁啾镜混合使用,实现优势互补,可以进一步补偿高阶色散,缩短压缩脉冲宽度。     

高精度有限差分格式的色散优化及耗散控制

本文综述了我们在高精度有限差分格式的色散优化和耗散控制方面的研究进展。首先,我们提出了半离散有限差分格式色散和耗散相互独立的充分条件,实现了差分格式色散和耗散特性的独立调节。在此基础上,提出了色散最小、耗散可控的高精度差分格式,称为MDCD格式。MDCD格式已经得到了广泛应用,取得了很好的计算效果,但其主要缺点是耗散的调节依赖于经验。为了解决这一问题,我们进一步提出耗散的自适应调节方法。具有自适应耗散特性的高精度有限差分格式的基本特征是,差分格式的耗散能够随解的局部尺度自适应调节。为了构造这类格式,我们提出了一种新型的尺度识别器,它能够以等效无量纲波数的形式来定量衡量数值解的局部长度尺度。在此基础上,设计差分格式耗散参数与尺度识别器得到的等效无量纲波数之间的关系,从而构造了一类色散最小、耗散自适应的差分格式,称为MDAD格式。为了计算含有间断的问题,同时保持在光滑区的良好耗散特性,我们利用尺度识别器对一种经典的激波探测器进行改进,提出了一种新的激波探测器,并将自适应耗散格式与对应的WENO格式相混合,得到自适应耗散混合格式。近似色散关系显示该混合格式兼具高分辨率和鲁棒性。多个含间断流场的标准算例测试结果显示,自适应耗散混合格式具有良好的分辨率和激波捕捉能力。     

大气中激光等离子体通道的传播特性分析

对大气中激光等离子体通道的传播终端特性进行了研究。建立了大气中激光等离子体通道的近似电磁模型,基于圆柱坐标系中纵向分量所满足的波动方程,给出了纵向场与横向场的关系,由边界条件导出了大气中激光等离子体通道的特征方程。特征方程的数值解获得了相应色散曲线。     

抛物线色散时表面声学激子能量

本文从ｓａｋ提出的表面极化子的哈密顿量出发，采用顾世洧教授所用的方法，考虑到色散效应对表面激子的影响，用微法计算正弦色散时对表面激子能量的影响及表面声学激子和表面极化子间关系。     

关于三维ADI-FDTD方法的数值色散分析

给出了三维ADI-FDTD的数值色散关系式。沿空间步长最大的方向,实现了对三维色散关系的降维处理,使色散分析变得容易。并利用降维的方法,对三维ADI-FDTD的数值色散关系进行了全面的分析,得出相关的结论。     

耦合模式偏振模色散传递标准的研制

波片堆作为理想的耦合模式传递标准已被国外许多著名校准机构采用。对采用波片堆研制偏振模色散传递标准的原因,及其设计、制备和装配的全过程进行了叙述;并对其研制过程中遇到的技术难点和解决方法进行了介绍;最后简述了波片堆偏振模色散传递标准的适用性和实验结果。     

基于子带累积的DS/FH卫星测控信号捕获算法

DS/FH(直接序列扩频/跳频扩频)混合扩频信号的快速捕获问题亟待研究。电离层色散效应增加了BPSK(二相相移键控)调制的DS/FH信号捕获的复杂度,并导致不同频点信号载波相位难以保持连续。通过估计电波传播路径上TEC(电子浓度),可以消除电离层色散效应的影响,利于应答机精确测速。提出一种划分子带的信号捕获方法,放宽TEC搜索步进,缩短搜索TEC的时间,从而实现信号的快速捕获。分析了划分子带个数与捕获时间及捕获能量损失的关系,在实现过程中可通过调整子带的个数来控制捕获能量损失,使得捕获模块设计更加灵活。     

有效修正ADI-FDTD算法中数值色散的方法

针对变换方向隐式(ADI)时域有限差分(FDTD)算法提出了一种改进方法．通过添加各向异性参数来修正相速度误差，从而减少数值色散，提高计算精度。给出了改进后的ADI—FDTD计算公式，并对改进算法的稳定性、色散关系以及各向异性参数的选取进行了研究，数值结果证明了所给方法的有效性。