蔡晋生
- 作品数：111 被引量：240H指数：8
- 供职机构：西北工业大学航空学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金西北工业大学基础研究基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- CFD数学模型的线性化方法及其应用被引量：5
- 2015年
- 计算流体力学(CFD)方法不仅仅起到数值模拟的作用,它本身是一个复杂的非线性系统。在流动稳定性分析、气动弹性分析、优化设计以及流动控制等领域,从系统的角度出发,对CFD数学模型线性化后,可以对模型的系统矩阵进行定量分析获得更多的系统特性。但是CFD数学模型往往非常复杂且阶数很高,因此其线性化系统矩阵的获得比较困难。鉴于此,采用人工编程和自动微分相结合,构造有限体积法并行CFD模型的线性化系统矩阵。其中自动微分只被用来得到每个界面通量的局部雅可比矩阵,而采用人工编程方法来实现并行环境下的稀疏雅可比矩阵的组装。线性化系统的并行求解采用了块雅可比预处理的广义最小残量法,每个并行进程内部则采用零填充不完全LU分解预处理。为了验证这种线性化方法,上述方法被用于:1NACA 0012翼型的非定常绕流线性系统构造与求解;2NACA 0012翼型稳态流动的伴随方程构造与求解;3AGARD wing 445.6机翼颤振问题降阶建模。上述三个算例的结果与CFD模拟的吻合一致。
- 屈崑李记超蔡晋生
- 关键词：计算流体力学降阶模型
- 低湍流度水洞的水动力学设计与流场校测被引量：5
- 2019年
- 中国空气动力研究与发展中心建成了低湍流度水洞流动显示实验室,以满足边界层转捩、湍流结构与控制及旋涡与分离流结构特性等基础研究需求,同时为开展新概念、高性能飞行器布局绕流结构及复杂流场特性研究提供流动显示实验平台。为满足低湍流度、速度场均匀、流场稳定性好和流场调节过程高效等核心指标需求,该水洞的水动力学设计过程打破了常规设计理念,注重理论与经验密切结合,提出并使用了三个方面的关键技术:一是使用消能孔板保证洞体回路全程低流速,综合迭代优化收缩段剖面结构、收缩比、稳定段蜂窝器、阻尼网和拐角段的拐角导流片结构形式等关键技术降低湍流度,将收缩比控制在9.3的状态下使湍流度达到0.1%,大幅节约了建设成本;二是在试验段下游使用等直下沉段释放能量、稳定流速和抑制回波,这种动力段与试验段之间的液位差,对消除轴流泵运行带来的水激振动扰动和抑制因流场调节带来的回波扰动作用重大;三是试验段上洞壁为敞开式槽体结构,保证试验段流体液面压力稳定,速度均匀,依据水动力学及轴流泵运行理论,上洞壁敞开式槽体结构对试验段速度场的稳定性及均匀性是有益的。流场校测试验结果表明水洞流场具有湍流度低(优于0.1%)、空间速度场均匀、流速稳定、流场调节高效和使用便捷等特点,该水洞的低湍流度水动力学设计方法值得推广。
- 耿子海耿子海蔡晋生姜裕标
- 关键词：低湍流度
- 考虑地面影响的半空间气动噪声数值计算方法被引量：2
- 2014年
- 含非紧致边界的半空间气动噪声问题普遍存在于航空领域,在数值计算过程中不仅要考虑非紧致边界的散射效应,还需要考虑地面对声波的反射。基于Lighthill声模拟理论和广义格林函数方法,引入边界声压积分项和可压缩修正项可以考虑非紧致边界以及流体可压缩性对声波散射的影响。然而在半空间声场的计算过程中,包含沿无限大地面的积分项,为了克服沿地面积分所带来的巨大工作量,根据无穷大平板对声波的反射特性,推导得出频域下基于半空间格林函数的声学积分方程。同时开展了半空间中应力源噪声与圆柱绕流噪声的数值预测与分析,验证了该方法的准确性与高效性。
- 庞川博王芳蔡晋生刘秋洪
- 关键词：气动噪声格林函数法半空间
- 一种确定精确格林函数的方法及装置
- 本发明公开了一种确定精确格林函数的方法及装置，属于声学技术领域。用于解决现有技术中边界阻抗特性在声学分析中的应用受到限定的问题。包括建立的边界元模型S离散成M个网格单元，确定任意两个中心点为z<Sub>m</Sub>和z...
- 刘秋洪蔡晋生
- 不可压缩湍流非对称脱体涡流场数值分析被引量：1
- 1995年
- 采用拟压缩性方法，Ｂｅａｍ－Ｗａｒｍｉｎｇ近似因式分解格式数值求解三维定常不可压Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程。对Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｍａｘ代数湍流模型，采用Ｄｅｇａｎｉ－ｓｃｈｉｆｆ修正。计算绕尖头正切拱型旋成柱体的大迎角大雷诺数脱体涡流场，计算结果中的非对称脱体涡与实验相符．
- 蔡晋生罗时钧
- 关键词：湍流模型非对称涡流场
- Re=3900的圆柱绕流湍流模拟对比研究（英文）被引量：1
- 2016年
- 重点采用DDES和CLES研究基于Reynolds(雷诺)数3 900的圆柱绕流.大量已有实验和数值研究结果表明:圆柱后缘流动结构和回流区长度与数值空间离散格式息息相关.基于此考虑,选用了一个优化格式并通过典型的简单湍流流动和强激波流动验证了格式对多尺度结构和激波的捕捉能力.然后,分别采用DDES和CLES对基于Reynolds数3 900的圆柱进行数值模拟.通过对比圆柱表面压力分布、圆柱表面平均速度型和圆柱尾迹区的时均脉动量,发现CLES相比于DDES与实验值吻合更好.从瞬时流场来看,DDES和CLES都能捕捉丰富的流场结构,此外,CLES在物面附近区域包含更多微小脉动.最后,尽管CLES对时均脉动捕捉好于DDES,但是程序实现更加复杂.
- 靳瑶蔡晋生廖飞
- 关键词：圆柱
- 一种介质阻挡放电等离子体除积冰装置及方法
- 本发明公开了一种介质阻挡放电等离子体除积冰装置及方法，采用在飞行器蒙皮易结冰部位固定等离子体激励器，实现对飞行器蒙皮的快速高效除冰。等离子体激励器的上电极和下电极沿绝缘层两侧面通过绝缘胶粘贴，且上电极、下电极交错分布；等...
- 蔡晋生田永强孟宣市翟琪
- 文献传递
- 蔡晋生 流体力学、飞行器气动布局设计专家被引量：1
- 2009年
- 请您简要介绍一下计算流体力学（Computatiohal Fluid Dynamics，CFD）以及飞行器气动布局设计技术在航空航天领域的应用情况。
- 蔡晋生岩石
- 关键词：计算流体力学飞行器气动航天领域航空
- 一种非紧致可渗透边界气动噪声数值积分计算方法
- 本发明公开了一种非紧致可渗透边界气动噪声数值积分计算方法，属于流体力学和声学技术领域，采用流动计算软件将流场计算区域离散为K个网格单元，获得声源信息；在物体附近区域选择边界S<Sub>P</Sub>，并将S<Sub>P<...
- 王芳蔡晋生刘秋洪郑雯斯
- 宽气压下介质阻挡放电等离子体激励器放电特性被引量：2
- 2019年
- 为适应飞行器在高空宽气压环境下的等离子体流动控制,基于典型构型的介质阻挡放电等离子体激励器(dielectric barrier discharge plasma actuator,DBDPA)在不同气压下的静止大气放电实验,研究了气压对DBDPA放电的起始放电电压、辉光形态、光谱特性、伏安特性、放电功率、诱导气流的时均反推力和时均速度等的影响特性。研究结果表明:随着气压的逐渐下降(从0.1 MPa降至0.02 MPa),DBDPA的起始放电电压逐渐降低(从6.4kV降至2.8 kV),放电辉光逐渐增强,辉光区域逐渐变大(从约2 mm增到15 mm);光谱特征谱线位置不变,光谱强度增加;电流幅值和微放电电流脉冲逐渐增强;放电功率单调增加,并在0.06 MPa以下阶段呈现陡增;诱导气流的时均速度整体上单调增加;而时均反推力先增加后减少,存在峰值气压,随着驱动电压峰值从12 kV增加至16 kV,峰值气压从0.04 MPa增至0.06 MPa。另外,诱导气流的时均反推力和时均速度与驱动电压和频率均成正比。在特定的低气压0.05 MPa下,DBDPA的放电功率与驱动电压成正比,而随着驱动频率的增加,放电功率先增加后减少,存在峰值频率3.5 kHz。
- 杨磊磊康磊蔡晋生
- 关键词：介质阻挡放电放电功率光谱特性
