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一种基于聚类分析的二维激波模式识别算法 被引量：7
1
作者 常思源 白晓征 刘君 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期156-169,共14页
在激波捕捉求解器计算的可压缩无黏流场基础上,提出了一种探测并识别二维激波干扰模式的新算法,从3个层面详细介绍了该算法的实施流程。首先,采用基于当地流场参数设计的传统激波探测方法,辨识出激波附近的一系列网格单元;其次,通过经典... 在激波捕捉求解器计算的可压缩无黏流场基础上,提出了一种探测并识别二维激波干扰模式的新算法,从3个层面详细介绍了该算法的实施流程。首先,采用基于当地流场参数设计的传统激波探测方法,辨识出激波附近的一系列网格单元;其次,通过经典的K-means聚类算法将这些激波单元划分成许多簇,并根据簇的相邻信息定义每个簇的类别;最后,设定相关准则对某些紧邻的簇进行合并,进而确定各个激波干扰点的位置,记录各条激波分支所对应的簇,采用Bézier曲线拟合算法分别对其聚类中心进行拟合以获取更加光滑的激波线。数值试验表明,该算法不受网格类型的限制,不仅可以保证最终拟合的激波线具有较高的位置精度,还可以清晰地识别出流场中多激波干扰的模式,同时对分析非定常流场中激波的运动与演化过程也提供了一种有效的可视化手段。 展开更多
关键词 激波捕捉 激波探测 聚类分析 计算流体力学 激波干扰 非定常流动
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激波传感器放大电路设计 被引量：3
2
作者 姚宝珍 张亚 +1 位作者 李世中 刘铁鹏 《四川兵工学报》 CAS 2010年第7期107-109,共3页
针对空中高动态目标(巡航导弹、飞机等)的飞行特点,综合国内激波探测的研究现状,对激波传感器测得的信号,设计相应的处理电路将其输出有效放大,并具有良好的信噪比,以便于后续电路的处理和应用。
关键词 激波探测 激波传感器 信号处理 信噪比
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基于高阶WENO格式的喷管动态特性仿真分析 被引量：3
3
作者 梁俊龙 张贵田 秦艳平 《火箭推进》 CAS 2015年第4期29-36,共8页
喷管的动态特性分析是进行高品质控制系统设计、控制参数优化、控制规律验证的基础。为了分析喷管的动态特性,针对轴对称收扩喷管,基于一维变截面非稳态无粘流动控制方程,利用有限体积Roe类型的高精度WENO格式对控制方程进行离散,采用... 喷管的动态特性分析是进行高品质控制系统设计、控制参数优化、控制规律验证的基础。为了分析喷管的动态特性,针对轴对称收扩喷管,基于一维变截面非稳态无粘流动控制方程,利用有限体积Roe类型的高精度WENO格式对控制方程进行离散,采用三阶强稳定型龙格库塔方法进行时间方向的积分,利用激波探测函数实时捕获激波位置,建立了喷管的一维动态特性仿真程序。通过与理论解析解的对比验证了仿真程序和激波探测函数的正确性。在欠膨胀状态下,获得了喷管入口总压、总温扰动下,喷管进出口压力和推力的阶跃响应特性,对比分析了各扰动因素对推力响应特性的影响。进一步分析了扩张段存在激波的情况下,在不同的扰动下激波运动和推力等参数的变化规律,能够为推力控制系统分析提供参考。 展开更多
关键词 喷管 高阶有限体积法 WENO格式 动态特性 激波探测
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基于流场探测的发动机喘振控制仿真研究 被引量：1
4
作者 梁俊龙 王玉峰 张贵田 《火箭推进》 CAS 2017年第6期61-69,共9页
为使冲压发动机性能最优并始终工作在安全状态,需要使其工作的喘振裕度最小且在喘振边界内。在喘振边界安装一种能够准确分辨超声速或亚声速流场状态的流场探测装置,控制进气道结尾激波位置。针对一维变截面流动控制方程,研究了流场探... 为使冲压发动机性能最优并始终工作在安全状态,需要使其工作的喘振裕度最小且在喘振边界内。在喘振边界安装一种能够准确分辨超声速或亚声速流场状态的流场探测装置,控制进气道结尾激波位置。针对一维变截面流动控制方程,研究了流场探测装置的安装位置,以及激波越过流场探测装置后控制系统的减油规律。仿真研究结果表明,用试验数据修正理论仿真的方法可以准确地捕捉进气道结尾激波,同时根据某型冲压发动机的设计临界喘振裕度,确定了流场探测装置安装位置位于距进气道锥尖的距离;进气道沿程压力跟随发动机燃油流量的变化而变化,压力波传播时间相对于燃油调节时间可以忽略;由于进气道内激波前后运动存在明显的压力滞环现象,当激波越过喘振边界时,进气道出口压力会进一步上升,发动机喘振危险加大,应使用加速电磁阀快速减小燃油流量,控制激波回到安全区域。 展开更多
关键词 冲压发动机 激波探测 喘振控制 仿真
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激波探测系统传感器信号调理电路设计 被引量：1
5
作者 尹芳 张亚 +2 位作者 何斌 王素金 王琨 《机械》 2011年第7期68-71,共4页
采用压电式传感器测量激波信号时,由于其检测到的激波声压信号弱,输出为微电流,一般的信号调理电路不能满足要求,基于此问题,开展针对激波的信号调理电路的研究,该电路主要由电荷放大电路、带通滤波电路、输出放大电路等组成,其中带通... 采用压电式传感器测量激波信号时,由于其检测到的激波声压信号弱,输出为微电流,一般的信号调理电路不能满足要求,基于此问题,开展针对激波的信号调理电路的研究,该电路主要由电荷放大电路、带通滤波电路、输出放大电路等组成,其中带通滤波器的带宽设计为3～8 kHz,选用高精度单片运放OP07实现;电荷放大电路选用高阻、低偏置电流型的运放OPA128LM实现,并利用EWB电路仿真软件对电荷放大电路进行了仿真,仿真结果与设计指标一致,验证了参数选取的合理性。 展开更多
关键词 激波探测 压电式传感器 微电流 信号调理电路
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一种用于间断装配的流场结构辨识算法
6
作者 刘君 陈泽栋 +1 位作者 陈洁 邹东阳 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期373-381,共9页
使用激波装配法时,初始激波是否准确将会对计算过程产生影响。为了确定初始激波的位置,提出了一种新的流场结构辨识算法。该算法以捕捉法计算得到的流场作为系统观测数据,根据密度、压力等参数从该数据中获取激波和接触间断等流动特征... 使用激波装配法时,初始激波是否准确将会对计算过程产生影响。为了确定初始激波的位置,提出了一种新的流场结构辨识算法。该算法以捕捉法计算得到的流场作为系统观测数据,根据密度、压力等参数从该数据中获取激波和接触间断等流动特征周围的网格节点作为离散点集。通过将该离散点集分割成若干子区域,在各子区域内进行分片拟合,最终将离散点集拟合成连续光滑的实体模型,并将此作为初始激波面。在二维方法的基础上,通过引入单位球模型成功将该辨识算法拓展到三维应用。结果表明,采用该方法获得的间断曲面(激波和接触间断)与捕捉法流场中的间断分布吻合较好,作为初始间断面用于装配法可快速得到收敛解。该方法解决了应用激波装配法时确定初始间断面的难题。此外,该方法还可用于网格自适应方法。选择不同流动参数,可以获得相应流场特征结构的空间曲面,在此曲面的基础上可进行网格局部加密或重剖分。该流场结构辨识算法用于网格自适应具有网格尺度自由设置的优势。 展开更多
关键词 激波探测 激波装配法 非结构网格自适应 曲面拟合 结构辨识 数值模拟
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高阶间断Galerkin方法求解三维欧拉方程的研究 被引量：2
7
作者 郝海兵 杨永 左岁寒 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期128-132,共5页
在三维非结构网格上,对高阶间断Galerkin方法求解定常三维欧拉方程进行研究。文中使用Roe格式通量函数计算网格单元边界上的数值通量;时间方向采用显式Runge-Kutta方法推进;并引入激波探测器和斜率限制器技术,成功地抑制流场解在间断处... 在三维非结构网格上,对高阶间断Galerkin方法求解定常三维欧拉方程进行研究。文中使用Roe格式通量函数计算网格单元边界上的数值通量;时间方向采用显式Runge-Kutta方法推进;并引入激波探测器和斜率限制器技术,成功地抑制流场解在间断处的数值振荡。对M6机翼跨音速无粘流场进行数值模拟,结果表明:计算结果和实验值吻合较好,和同等精度的有限体积法相比,具有更低的数值耗散和更强的激波捕捉能力。 展开更多
关键词 间断Galerkin有限元 激波探测器 斜率限制器 欧拉方程
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高精度有限差分格式的色散优化及耗散控制 被引量：2
8
作者 李妍慧 陈琮巍 +2 位作者 任玉新 孙振生 王秋菊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期138-156,共19页
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... 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。 展开更多
关键词 自适应耗散格式 低色散格式 混合格式 尺度识别器 激波探测器
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混合动理学通量WENO方法拓展
9
作者 何康 李新亮 刘洪伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期46-62,共17页
对基于气体动理论的高精度WENO方法进行了拓展研究,将Int.J.Numer.Meth.Fluids 79(6),290-305(2015)中提出的5阶混合动理学通量WENO方法进一步拓展到7阶和9阶;在5阶混合动理学WENO方法框架下,比较了采用不同激波探测技术的计算准确度和... 对基于气体动理论的高精度WENO方法进行了拓展研究,将Int.J.Numer.Meth.Fluids 79(6),290-305(2015)中提出的5阶混合动理学通量WENO方法进一步拓展到7阶和9阶;在5阶混合动理学WENO方法框架下,比较了采用不同激波探测技术的计算准确度和效率。在时间方向采用三阶Runge-Kutta方法进行推进,空间离散采用混合动理学通量WENO方法。通过一维和二维算例,验证了构造的7阶和9阶混合动理学方法比传统的矢通量分裂技术具有更高的分辨率和更小的数值耗散,并保持了较好的激波捕捉能力;对比发现Ohwada等提出的激波探测技术具备良好的激波探测能力和计算效率。 展开更多
关键词 WENO重构 气体动理论 高阶方法 数值耗散 激波探测技术
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基于支持向量机与DS证据理论的复合触发技术
10
作者 吴腾 王泽民 《计算机与数字工程》 2018年第1期59-63,159,共6页
针对CCD立靶采用单一外触发方式可能造成的漏测、虚警、存储与处理冗余数据量过大而影响到系统工作效率及可靠性等问题,提出采用支持向量机(SVM)与DS证据理论信息融合的方法,将被测试武器的枪炮口火焰、弹丸激波、天幕靶信号等信息进行... 针对CCD立靶采用单一外触发方式可能造成的漏测、虚警、存储与处理冗余数据量过大而影响到系统工作效率及可靠性等问题,提出采用支持向量机(SVM)与DS证据理论信息融合的方法,将被测试武器的枪炮口火焰、弹丸激波、天幕靶信号等信息进行预处理,生成目标的初速度、着靶速度、存速率等弹道信息对目标进行状态估计,而后进行加权融合,最终实现复合触发。仿真与实验结果表明,该触发方式在保证系统可靠性的同时降低了虚警率和数据存储与处理量。 展开更多
关键词 CCD立靶 复合触发 支持向量机 DS证据理论 火焰探测器 激波探测器 天幕靶
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