《平衡空氣高超聲速邊界層轉捩機理和湍流特性研究》是依託天津大學,由曹偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:平衡空氣高超聲速邊界層轉捩機理和湍流特性研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:曹偉
- 依託單位:天津大學
- 批准號:10772134
- 申請代碼:A0901
- 負責人職稱:教授
- 研究期限:2008-01-01 至 2010-12-31
- 支持經費:38(萬元)
《平衡空氣高超聲速邊界層轉捩機理和湍流特性研究》是依託天津大學,由曹偉擔任項目負責人的面上項目。
《平衡空氣高超聲速邊界層轉捩機理和湍流特性研究》是依託天津大學,由曹偉擔任項目負責人的面上項目。項目摘要由於空氣在高超聲速流動過程中伴隨著化學反應,已不滿足完全氣體假設,氣體比熱不再是常數,必須考慮真實氣體效應,這已超出...
《高超聲速流動的轉捩和湍流研究》是依託天津大學,由曹偉擔任項目負責人的重大研究計畫。項目摘要 高超聲速飛行器在近空間作遠程飛行時,周圍大氣的密度、壓力以及溫度均較低。雖然升力和阻力都相對較小,但要求具有大的升阻比。準確計算阻力及提出減阻措施就更為重要,這就必然牽涉到邊界層的轉捩及湍流問題。當飛行器...
《超聲速高超聲速邊界層穩定性特徵及轉捩機理分析》是依託中國科學院力學研究所,由梁賢擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本項目以鈍錐(球錐)邊界層穩定性分析為背景,研究高超聲速邊界層的穩定性特徵及轉捩機理。重點討論(1)壁溫對前緣小擾動感受性的影響;(2)壁溫對邊界層擾動演化特徵的影響和對轉捩位置...
《超音波吸收層延遲高超聲速邊界層轉捩的機理研究》是依託中國航天空氣動力技術研究院,由呂鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 超音波吸收層能夠抑制高超聲速邊界層中的第二模態波,延遲邊界層的轉捩,從而降低飛行器熱防護系統的重量和複雜度。其中,粘性耗散和熱傳導效應對超音波吸收層的吸波特性起著重要...
《超聲速/高超聲速邊界層的轉捩機理及預測》是2015年科學出版出版的圖書,作者是蘇彩虹。內容簡介 超聲速/高超聲速邊界層轉捩機理和預測既是流體力學的基礎問題,也是與航空航天技術發展有關的重要套用基礎問題,是國內外公認的重要但也是迄今尚未很好解決的問題。近十年來,我們在轉捩機理及預測方法上,做了系統的工作...
《高湍流度條件下曲面邊界層轉捩:機理和預測》是依託天津大學,由吳雪松擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 設計高性能渦輪發動機的關鍵問題之一是精確預測葉片附近的流動狀態和轉捩位置。由於受來流中高強度湍流和葉片表面曲率的影響,葉片邊界層的轉捩過程十分複雜,其物理機理仍然不甚明了,目前工程計算和設計只能依賴...
《高超聲速邊界層中粗糙元強制轉捩的機理》是依託天津大學,由董明擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 由大粗糙元引起的高超聲速邊界層強制轉捩問題,是當前航天領域,特別是高超聲速吸氣式發動機研製者高度關注的流體力學問題。本項目以實驗數據為參照,對擾動在粗糙元尾跡流場中增長並觸發轉捩的整個過程進行數值模擬,並...
《高超聲速邊界層轉捩建模及數值模擬研究》是依託北京航空航天大學,由宋博擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 高超聲速邊界層轉捩現象長期以來一直是高超聲速飛行器空氣動力學的關鍵課題之一。現有的各類轉捩預測方法用於高超聲速邊界層轉捩位置的估算時均存在不同程度的局限或缺陷。.本項目以數值模擬為手段開展高超...
高超聲速空氣動力學指的是來流馬赫數遠超過聲速的流動(一般指馬赫數大於5的情況),是空氣動力學的前沿學科分支。高超聲速流可以粗略地劃分為:馬赫數5~10的流動主要套用於高超聲速推進系統、研究超聲速燃燒機理;馬赫數10~20的流動主要套用於各種大氣再入飛行器、研究高超聲流動氣動力/熱規律和氣動物理現象;馬赫數...
而對高超聲速邊界層,缺乏足夠的實驗和經驗去應對由這兩個不足導致的不確定性。為此,本項目擬採用理論分析與數值計算相結合的方法,以高超聲速平板、小鈍頭圓錐為研究對象,研究自由流中聲波、渦波、熵波激發邊界層內模態的機理,及邊界層內不穩定波的激發機制。以期得到外界自由流擾動特性與邊界層內主導轉捩的不穩定...
《高超聲速飛行器前緣鈍度對邊界層轉捩影響機理》是依託中國航天空氣動力技術研究院,由關發明擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 高超聲速飛行器邊界層轉捩對飛行器氣動力/熱產生重要影響,導致摩擦阻力和熱流數倍的升高,因而高超聲速飛行器氣動力和氣動防熱的精確設計需要準確的邊界層轉捩位置預測。高超聲速飛行...
《高超聲速邊界層轉捩及相關測試技術研究》是依託北京大學,由李存標擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 Vlasov-Fokker-Planck方程在電漿與相關工程領域具有重要的研究價值,但由於其自身複雜性,直接求解效率低,亟需發展高效數值算法。申請人等提出的數值正則化矩方法是數值模擬電漿的有效途徑之一,但現有工作中沒...
準確預測由層流向湍流的轉捩過程是高超聲速飛行器的設計一個關鍵問題。利用Görtler失穩機制,飛行器的進氣道設計為凹壁面以促進發動機內部的流動轉捩。為了掌握高超聲速凹壁面邊界層流動Görtler失穩的基本特性,本課題在穩定性分析、數值模擬方法、關鍵幾何影響參數以及流動控制等方面開展了詳細的研究。 線上性穩定性...
超聲速邊界層流場的精細結構涉及流動穩定性、轉捩、湍流等基礎問題,其研究不僅有助於加深對流動機理的認識,同時還能為新一代高超聲速飛行器研製中面臨的許多空氣動力學難題的解決提供重要的實驗數據的支撐。本研究首先對超聲速條件下平板邊界層轉捩過程精細流動結構開展研究,發現了邊界層轉捩過程中發卡渦結構的產生、...
《方形低台誘導的高超聲速邊界層轉捩機理研究》是依託中國航天空氣動力技術研究院,由紀鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 粗糙元誘導的邊界層轉捩是高超聲速飛行器中的典型氣動問題,也是流體力學的前沿基礎問題。國內外研究者對不同形狀、不同尺寸粗糙元誘導的轉捩現象進行了大量研究,仍然缺乏對轉捩機理的...
研究將揭示高超聲速邊界層二次失穩的類型、其本質特性以及關鍵的影響因素。控制Görtler渦即控制流動轉捩。研究將通過對Görtler渦對高超聲速邊界層失穩的第一、第二模態不同的影響,以及Görtler渦與邊界層條帶之間的關係,提出Görtler失穩轉捩的控制方法。結題摘要 高速層流-湍流轉捩極大地影響飛行器氣動力與...
《高超聲速邊界層轉捩處的激波-邊界層干擾研究》是依託中國航天空氣動力技術研究院,由沈清擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本項目擬對高超聲速(Mach=8)邊界層轉捩處的激波-邊界層干擾現象及其動態特性進行研究,獲得邊界層轉捩、激波運動和邊界層分離耦合現象的認識。高超聲速條件下的激波-邊界層干擾是再入飛行器...
在邊界層轉捩機理的研究中發現,與轉捩直接相關的應該是三維波的快速增長,二維波起著輔助、促進的作用,即存在二次失穩機制。在超聲速邊界層中還存在一種斜波失穩機制,即一對三維波不需要二維波的激勵,由於非線性作用而引起邊界層失穩。對於低超聲速邊界層,斜波失穩是導致邊界層轉捩的主要因素;對於高超聲速邊界...
本項目的研究計畫均已完成,並發現了兩個有待深入研究的新問題:(1) 條帶在局部被自由流渦擾動激發的機制,(2) 高超聲速由大粗糙元誘導的強制轉捩。這兩個問題可以使bypass轉捩的理論描述更加完整,將在今後研究的工作中展開。 在本項目的資助下,發表SCI論文2篇(其中一篇為流體力學頂級雜誌Journal of Fluid Mec...
在邊界層穩定性的部分,著重於非平行、非線性、以及高速流動、三維複雜物體的穩定性研究的方法、進展和結果分析,所採用的拋物型穩定性方程(PSE)方法是近年來發展起來的流動穩定性研究的一條新途徑;而在邊界層轉捩機理的部分,著重於轉捩後期流場的不同渦系的生成和演化,利用了直接數值模擬(DNS)方法所得到的...
.本項目將針對溫度超過2500K,空氣中的氧和氮分子先後發生離解這一真實氣體情形,採用流動穩定性分析和直接數值模擬相結合的研究方法,對典型(平板和錐體)高超聲速邊界層開展轉捩預測研究。由於高溫帶來一系列複雜流動現象和空氣熱力學問題,流場中存在熱化學非平衡,空氣組分發生變化,已不再滿足量熱完全氣體性質。本...
通過有效的邊界層控制方法,比如通過轉捩控制來研究層流邊界層和湍流邊界層對爆震波傳播的影響,通過邊界層吹除、抽吸以及氣動增厚等措施來研究邊界層厚度變化對爆轟波傳播的影響;建立考慮邊界層影響的超聲速氣流爆轟波準一維模型,尋找控制和利用超聲速氣流中爆轟波的新方法。結題摘要 以高超聲速飛行的爆轟發動機為研究...
在空氣動力學基礎理論方面,導出了平面定常馬赫反射馬赫桿形狀的解析解, 提出了通過求解非定常敏感性方程計算飛行器動導數的新方法。目前正在開展可壓縮湍流邊界層減阻、高超聲速邊界層強制轉捩機理等研究。獎勵榮譽 2006年,獲中國力學學會青年科技獎。研究領域 求解可壓縮流動的高解析度高精度激波捕捉格式,計算不可壓縮...
靜來流條件下高超聲速曲壁邊界層研究具有重要的軍事和經濟價值,在曲率的影響下,流場的感受性、轉捩、湍流與抗分離特性,呈現出更為複雜的物理機制。本項目擬採用高超聲速靜風洞、直接數值模擬和氣動反設計相結合的手段,對高超聲速邊界層轉捩途徑與不穩定渦結構的曲率效應進行研究。通過流場精細結構測量方法,獲得高...
3. 2011起任中國航天科技集團公司第十一研究院科技委主任,兼總工程師、研究生部主任 4. 2004-2008年任國防973計畫“××可壓縮湍流研究項目”技術首席 發表論文 1. NND格式在太空梭頭部段NS方程中的套用,《空氣動力學學報》,2,1989。2.鈍錐大攻角超聲速分離流場的數值模擬,《空氣動力學學報》,1,1991。
(2)高溫反應氣體流動機理:通過實驗研究與理論分析,揭示高溫分子微團的解離、複合、電離等物理化學變化及其對巨觀流動的影響,完善高溫反應氣體物理模型,探索高溫氣體流動的普遍規律。(3)高超聲速流動氣動力/熱規律:通過研究激波相互作用、高超聲速邊界層發展與轉捩、高溫氣體效應、表面催化與複合過程,獲得高超聲速...
09-2013.07 南京理工大學 能源與動力工程學院 學士 工作經歷 2019年10月至今 上海理工大學 能源與動力工程學院 講師 研究方向 激波/邊界層干擾及流動控制理論、湍流與轉捩機理、渦識別方法、流場測量等 主要成就 主要科研項目 1. 國家自然科學基金(青基),2020/01-2022/12,主持。
2、高超聲速翼面舵面資料庫軟體、2016SR161170 3、PMNS3D耦合邊界層轉捩自動預測的RANS方法計算軟體,2017SR272784 4、ROTNS旋轉葉片氣動分析軟體,2017SR292783 社會兼職 1、《空氣動力學學報》、《實驗流體力學》兩刊青年編委;2、中國空氣動力學學會計算空氣動力學專委會理事 2、美國AIAA學會會員、中國航空學會會員...
[38] 趙瑞,閻超.超聲速複雜流動中湍流模型的性能評估[J],北京航空航天大學學報,37(2),202-205,2011 [39] 孔維萱, 閻超, 趙瑞. 壁面溫度條件對邊界層轉捩預測的影響[J]. 航空學報. 2013,(10):2249-2255.[40] 孔維萱, 閻超, 趙瑞. γ-Reθ模式套用於高速邊界層轉捩的研究[J]. 空氣動力學學報. ...
2.作為重要參與人參與國家重點研發計畫課題“高超聲速邊界層轉捩機理與預測方法研究”,主要負責高超聲速邊界層穩定性與轉捩預測方法的相關研究;3. 作為重要參與人參與國家重大研究計畫培育項目“高雷諾數壁面剪下湍流中相干結構的非線性動力學”,主要從事邊界層Bi-Global穩定性分析相關研究工作。代表論著 [1] Han ...