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热完全气体的热力学特性及其N-S方程的求解
被引量：
31
1
作者
梁德旺
李博
容伟
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第4期424-429,共6页
首先用五次多项式拟合给出了温度在 5 0～ 3 0 0 0 K范围内的热完全空气的焓值与温度之间的函数关系式 ,导出了其它热力参数 e,cp,cv 和 γ的表达式。接着提出了热完全空气总温、总压的计算方法 ,并将其计算结果与量热完全空气的结果进...
首先用五次多项式拟合给出了温度在 5 0～ 3 0 0 0 K范围内的热完全空气的焓值与温度之间的函数关系式 ,导出了其它热力参数 e,cp,cv 和 γ的表达式。接着提出了热完全空气总温、总压的计算方法 ,并将其计算结果与量热完全空气的结果进行了比较。最后 ,将该热完全空气模型用于 N-S方程求解 ,对 NAPA软件进行了改进 ,并用该软件对高马赫数钝体绕流流场和乘波体流场进行了计算 ,分析了气体真实效应对流场结构及参数的影响。结果表明 ,本文提出的总温、总压计算方法及对 NAPA软件的改进是成功的 。
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关键词
热
完全气体
计算流体力学
热
力学特性
N-S方程
解题方法
空天飞行器
气动构型
数值拟合
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职称材料
气体体积粘性对二维环形激波聚焦的影响
被引量：
3
2
作者
李馨东
赵英奎
+2 位作者
欧阳碧耀
胡宗民
姜宗林
《计算物理》
CSCD
北大核心
2017年第4期394-402,共9页
基于体积粘性系数ζ的分子运动论和连续介质理论,对二维环形激波聚焦(马赫数Ma=2.0)的体积粘性效应进行数值研究,结果表明:对于热完全气体,体积粘性使得激波汇聚中心点处的压力减小、温度增加、密度减小,聚焦点物理参数的改变量分别可达...
基于体积粘性系数ζ的分子运动论和连续介质理论,对二维环形激波聚焦(马赫数Ma=2.0)的体积粘性效应进行数值研究,结果表明:对于热完全气体,体积粘性使得激波汇聚中心点处的压力减小、温度增加、密度减小,聚焦点物理参数的改变量分别可达20%、10%、30%,体积粘性效应对环形激波聚焦的影响是不可忽略的;与转动模态相比,在振动模态下环形激波聚焦的体积粘性效应更为明显,因为激波聚焦点附近的体积粘性应力ζΔ·V与热力学压力p达到同一数量级,从而显著改变了流动参数.
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关键词
可压缩流动
热
完全气体
体积粘性效应
激波聚焦
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职称材料
真实气体效应对Ma10级进气道流动的影响
被引量：
12
3
作者
张启帆
岳连捷
+3 位作者
贾轶楠
张新宇
李欣
高雄
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1042-1050,共9页
为了探究高马赫数超燃冲压发动机高速飞行时真实气体效应对进气道流场的影响,仿真获得了不同气体模型下Ma10级进气道流场结构和性能。结果表明:进气道主流流场温度较低,不足以触发空气的离解反应,反应仅发生在边界层内,但反应程度较低,...
为了探究高马赫数超燃冲压发动机高速飞行时真实气体效应对进气道流场的影响,仿真获得了不同气体模型下Ma10级进气道流场结构和性能。结果表明:进气道主流流场温度较低,不足以触发空气的离解反应,反应仅发生在边界层内,但反应程度较低,远未达到化学平衡状态,除了边界层温度及热载荷特性,其流场结果则更为贴近冻结流流场,因而化学非平衡模型与热完全气体模型的进气道通流流场结构和性能基本一致。而真实气体效应导致边界层特性的不同,对进气道起动特性产生影响,吸热离解反应通过对进口分离包的抑制和增大进口马赫数将进气道的再起动马赫数从9.8降低到9.4。在对进气道在宽速域应用中的钝化设计研究发现,真实气体效应虽然对前缘钝化进气道流场的压力分布和性能无明显影响,但是其能起到整体降低壁面热流的作用,不仅钝头处的热流降低了1MW/m2,通道内的热流也整体降低了0.1MW/m2。
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关键词
真实
气体
效应
高马赫数进气道
化学非平衡
气体
模型
热
完全气体
模型
前缘钝化
再起动性能
下载PDF
职称材料
高超声速飞行器推进系统建模
被引量：
5
4
作者
肖地波
陆宇平
+2 位作者
姚克明
刘燕斌
陈柏屹
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期944-951,共8页
为在高超声速飞行器设计初期快速地获得推力和推力矩,以满足控制相关分析和建模需要.提出一种推进系统建模方法,基于激波/膨胀波相交理论来建模与机身耦合的进气道模型;用有摩擦变截面加热管来描述双模态燃烧室;将内喷管建模成一维变截...
为在高超声速飞行器设计初期快速地获得推力和推力矩,以满足控制相关分析和建模需要.提出一种推进系统建模方法,基于激波/膨胀波相交理论来建模与机身耦合的进气道模型;用有摩擦变截面加热管来描述双模态燃烧室;将内喷管建模成一维变截面摩擦管,采用动量定理估算推力,并通过曲线拟合得到推力的解析表达式.与CFD计算结果相比,该模型计算得到双模态冲压发动机入口气流马赫数和温度误差小于5%,压强误差小于10%;计算得到的推力随马赫数、燃油当量比和迎角的增大而增加,随高度增加而减小,单个状态平均计算时间小于0.5s.计算结果表明:该建模方法满足面向控制建模的效率和精度需求,有助于此类飞行器设计初期的动力学和控制相关的分析和设计.
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关键词
降阶模型
高超声速飞行器
推进系统模型
非量
热
完全气体
激波相交
原文传递
题名
热完全气体的热力学特性及其N-S方程的求解
被引量：
31
1
作者
梁德旺
李博
容伟
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第4期424-429,共6页
文摘
首先用五次多项式拟合给出了温度在 5 0～ 3 0 0 0 K范围内的热完全空气的焓值与温度之间的函数关系式 ,导出了其它热力参数 e,cp,cv 和 γ的表达式。接着提出了热完全空气总温、总压的计算方法 ,并将其计算结果与量热完全空气的结果进行了比较。最后 ,将该热完全空气模型用于 N-S方程求解 ,对 NAPA软件进行了改进 ,并用该软件对高马赫数钝体绕流流场和乘波体流场进行了计算 ,分析了气体真实效应对流场结构及参数的影响。结果表明 ,本文提出的总温、总压计算方法及对 NAPA软件的改进是成功的 。
关键词
热
完全气体
计算流体力学
热
力学特性
N-S方程
解题方法
空天飞行器
气动构型
数值拟合
Keywords
hypersonic flow
thermally perfect gas
computational fluid dynamics
分类号
V212.11 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
气体体积粘性对二维环形激波聚焦的影响
被引量：
3
2
作者
李馨东
赵英奎
欧阳碧耀
胡宗民
姜宗林
机构
北京应用物理与计算数学研究所
中国科学院力学研究所
出处
《计算物理》
CSCD
北大核心
2017年第4期394-402,共9页
基金
国家自然科学基金(11532014
11672308)资助项目
文摘
基于体积粘性系数ζ的分子运动论和连续介质理论,对二维环形激波聚焦(马赫数Ma=2.0)的体积粘性效应进行数值研究,结果表明:对于热完全气体,体积粘性使得激波汇聚中心点处的压力减小、温度增加、密度减小,聚焦点物理参数的改变量分别可达20%、10%、30%,体积粘性效应对环形激波聚焦的影响是不可忽略的;与转动模态相比,在振动模态下环形激波聚焦的体积粘性效应更为明显,因为激波聚焦点附近的体积粘性应力ζΔ·V与热力学压力p达到同一数量级,从而显著改变了流动参数.
关键词
可压缩流动
热
完全气体
体积粘性效应
激波聚焦
Keywords
compressible flow
thermally perfect gas
bulk viscosity effect
shock-wave focus
分类号
O35 [理学—流体力学]
下载PDF
职称材料
题名
真实气体效应对Ma10级进气道流动的影响
被引量：
12
3
作者
张启帆
岳连捷
贾轶楠
张新宇
李欣
高雄
机构
中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
北京动力机械研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1042-1050,共9页
基金
国家自然科学基金(11472279
11672309)
文摘
为了探究高马赫数超燃冲压发动机高速飞行时真实气体效应对进气道流场的影响,仿真获得了不同气体模型下Ma10级进气道流场结构和性能。结果表明:进气道主流流场温度较低,不足以触发空气的离解反应,反应仅发生在边界层内,但反应程度较低,远未达到化学平衡状态,除了边界层温度及热载荷特性,其流场结果则更为贴近冻结流流场,因而化学非平衡模型与热完全气体模型的进气道通流流场结构和性能基本一致。而真实气体效应导致边界层特性的不同,对进气道起动特性产生影响,吸热离解反应通过对进口分离包的抑制和增大进口马赫数将进气道的再起动马赫数从9.8降低到9.4。在对进气道在宽速域应用中的钝化设计研究发现,真实气体效应虽然对前缘钝化进气道流场的压力分布和性能无明显影响,但是其能起到整体降低壁面热流的作用,不仅钝头处的热流降低了1MW/m2,通道内的热流也整体降低了0.1MW/m2。
关键词
真实
气体
效应
高马赫数进气道
化学非平衡
气体
模型
热
完全气体
模型
前缘钝化
再起动性能
Keywords
Real-gas effect
High Mach number inlet
Chemical non-equilibrium gas model
Thermally perfect gas model
Leading-edge bluntness
Restart capability
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
高超声速飞行器推进系统建模
被引量：
5
4
作者
肖地波
陆宇平
姚克明
刘燕斌
陈柏屹
机构
南京航空航天大学航天学院
江苏理工学院电气信息工程学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期944-951,共8页
基金
江苏省自然科学基金(BK20130234
BK20130817)
+1 种基金
江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(CXZZ13_0169)
常州市科技支撑计划项目(CE20145056)
文摘
为在高超声速飞行器设计初期快速地获得推力和推力矩,以满足控制相关分析和建模需要.提出一种推进系统建模方法,基于激波/膨胀波相交理论来建模与机身耦合的进气道模型;用有摩擦变截面加热管来描述双模态燃烧室;将内喷管建模成一维变截面摩擦管,采用动量定理估算推力,并通过曲线拟合得到推力的解析表达式.与CFD计算结果相比,该模型计算得到双模态冲压发动机入口气流马赫数和温度误差小于5%,压强误差小于10%;计算得到的推力随马赫数、燃油当量比和迎角的增大而增加,随高度增加而减小,单个状态平均计算时间小于0.5s.计算结果表明:该建模方法满足面向控制建模的效率和精度需求,有助于此类飞行器设计初期的动力学和控制相关的分析和设计.
关键词
降阶模型
高超声速飞行器
推进系统模型
非量
热
完全气体
激波相交
Keywords
reduced-order model
hypersonic vehicles
propulsion system model
calorically imperfect gas
shcok wave interaction
分类号
V271.9 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热完全气体的热力学特性及其N-S方程的求解
梁德旺
李博
容伟
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003
31
下载PDF
职称材料
2
气体体积粘性对二维环形激波聚焦的影响
李馨东
赵英奎
欧阳碧耀
胡宗民
姜宗林
《计算物理》
CSCD
北大核心
2017
3
下载PDF
职称材料
3
真实气体效应对Ma10级进气道流动的影响
张启帆
岳连捷
贾轶楠
张新宇
李欣
高雄
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
12
下载PDF
职称材料
4
高超声速飞行器推进系统建模
肖地波
陆宇平
姚克明
刘燕斌
陈柏屹
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
原文传递
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