王东方
- 作品数：15 被引量：17H指数：2
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- 采用态-态模型的高温空气非平衡喷管流数值研究
- 2024年
- 采用态-态模型在总温T_(0)=2000K~8000 K、总压p_(0)=1~20 MPa范围,开展高温空气准一维非平衡喷管流动数值模拟.考虑5种化学组元(N_(2),O_(2),NO,N,O),其中N_(2),O_(2),N_(O)分别有61,46,48个振动能级,将不同振动能级上的粒子视为不同组元,共157个组元.对未见公开文献给出速率系数的分子能级跃迁过程,综合振动能方程松弛时间和其他类似微观过程跃迁速率系数进行折算.计算结果表明,喷管喉道前流动接近平衡,喉道后出现非平衡,喉道下游不远处发生化学组元质量分数、较低振动能级分子数和表征振动能的振动温度的冻结,N_(2)的振动温度冻结较NO和O_(2)早,冻结值也更高;对振动能级跃迁起主导作用的微观机制是平动-振动能量交换(VT)过程,复合反应生成的分子更多位于中等振动能级;喷管非平衡和冻结区域分子能级分布偏离振动温度下的玻尔兹曼分布,高能级出现过分布;提高驻室总压能够降低喷管流动非平衡程度,推迟热化学冻结发生.
- 王辉曾明段欣葵王东方刘伟
- 关键词：热化学非平衡喷管流动高焓风洞
- 非定常运动状态下的激波与边界层干扰特性研究
- <正>数值求解RANS方程,模拟8°,16°和20°压缩拐角定姿态情况下的风洞实验,验证数值方法的可靠性。然后让其中20°压缩拐角按照等速低头,等速抬头的方式绕拐角点做非定常俯仰运动,研究压缩拐角在非定常运动状态下的非定...
- 赵云飞刘绪王东方刘伟
- 文献传递
- 基于在线虚拟风洞的空气动力学实验教学被引量：1
- 2020年
- 空气动力学实验教学是培养航空航天专业学生创新实践能力、巩固理论知识的重要途径。受限于教学风洞设备体积大、价格贵、数量少等特点,学生很难获得充分锻炼。在线虚拟风洞可有效弥补传统实验教学不足,使大型教学设备进入每名学生的电脑,突破时间空间限制,让学生有更加充分的锻炼和实践,达到了很好的教学效果。本文主要介绍分析了传统教学手段的特点,在线虚拟风洞的原理、结构,以及基于虚拟风洞的线上线下融合式教学方法。
- 冈敦殿王东方
- 关键词：空气动力学实验教学
- 基于边界变差最小的高精度有限差分格式构造被引量：1
- 2021年
- 从加权紧致非线性(WCNS)高精度有限差分格式出发,在其重构形式的基础上,根据边界变差最小(BVD)原理,遵循单元边界两侧重构物理量值之差最小的准则,在每个单元内通过两步空间重构,构造了一种新的高精度有限差分格式。一般对WCNS等加权非线性格式的改进都是基于改善色散耗散特性、优化非线性权、提高分辨率等单一途径,将它们作为重构候补函数进行结合,既保持了各自优势所在,又能控制格式整体黏性,所得格式具有丰富的应用场景。通过数值实验,将结果与单一格式进行对比,新格式既能在流场光滑区保证设计的精度,对激波等间断附近的振荡也有很好的抑制作用,提高了对高波数区的分辨率,而且在长时间计算后也有较为精确的结果。面向广泛发展的数值格式,还可以构造出其他新方法,对包含强间断和多尺度的流动问题可以获得更好的结果。
- 张昊谢春晖董义道王东方邓小刚
- 关键词：WCNS激波捕捉
- 态-态模型下的O2/O系统热化学非平衡与辐射过程被引量：1
- 2020年
- 采用态-态模型,研究包含振动能级跃迁、化学反应和辐射跃迁的O2/O系统的非平衡过渡过程。对静止的O2/O气体系统,设定不同的初始条件,突然降温或升温至3000K、10 000K、20 000K后保持等温等容,数值模拟组元质量分数、振动能级分布和辐射特性随时间的演化过程,分析不同条件下各类过程趋近平衡的松弛时间、稳态平衡结果等特征,以及辐射和热化学非平衡过程的相互影响特点。结果表明,态-态模型得到的振动温度趋近平衡值的特点与双温度模型所描述的不同,有时振动温度随时间甚至出现非单调变化的现象,非平衡过渡过程中的振动能级分布也不满足振动温度下的玻尔兹曼分布。本文算例显示出O2/O系统在高温条件下的非平衡辐射特征,不过辐射跃迁对热化学非平衡过程的影响不明显,非平衡辐射的特征时间达到振动松弛时间的10倍以上。
- 郑伟杰曾明王东方谢易
- 关键词：热化学非平衡数值模拟
- 一种适用于高超声速流动高阶精度数值模拟的通量格式研究
- 提出了一种基于Roe通量的混合通量格式,在继承Roe通量高分辨率和精确捕捉接触间断等优点的基础上,修正了其激波不稳定的缺点,而计算成本仅增加5％.
- 王东方邓小刚
- 非定常运动状态下的激波与边界层干扰特性研究
- 数值求解RANS方程,模拟8°,16°和20°压缩拐角定姿态情况下的风洞实验,验证数值方法的可靠性.然后让其中20°压缩拐角按照等速低头,等速抬头的方式绕拐角点做非定常俯仰运动,研究压缩拐角在非定常运动状态下的非定常激波...
- 赵云飞刘绪王东方刘伟
- 高精度有限体积格式在三维曲线坐标系下的应用被引量：2
- 2016年
- 为了构造在光滑区具有较高分辨率并且可以无振荡捕捉激波的高精度有限体积格式,同时降低格式在模板选择上遇到的困难,基于逐维重构方法,发展了结构网格下的高精度有限体积格式,并将这一格式推广到三维曲线坐标系下,从而可以适应相对复杂外形下的计算。为充分验证格式的有效性,选取一系列典型算例进行计算:在等熵涡输运和二维喷管流动中验证了格式的精度可以达到设计精度;在双马赫反射问题中格式也表现出良好的捕捉激波的能力。数值计算表明,上述格式在曲线网格上具有较高的数值精度和鲁棒的激波捕捉能力,适用于流体力学方程的计算。
- 徐丹王东方陈亚铭邓小刚
- 关键词：有限体积方法曲线坐标系
- 态-态模型下的CO_(2)系统热非平衡过程数值研究
- 2024年
- 以火星大气条件下飞行器非平衡流场研究为背景,采用态-态模型对定容静止CO_(2)系统自30 km火星大气条件(181 K)瞬时升温后的热非平衡过程开展数值模拟。考虑CO_(2)分子的对称拉伸、弯曲和非对称拉伸三个振动模态共201个振动能级,微观过程包括:振动-平动(VT)能量交换过程引起的同一模态内部的和不同模态间的振动能级跃迁,振动-振动(VV)能量交换过程引起的同一模态内部振动能级跃迁。分析不同振动模态的能级分布演化特点,并考察对应微观过程细节探究内在原因,结果表明:VT过程起支配作用,对由初始低温突然升温后保持定温的气体非平衡过程,VV过程的贡献可以忽略;CO_(2)分子的弯曲振动模态具有最快的激发速率,平衡时也具有最高的粒子数占比,升温至2 000 K情况下,对称拉伸和非对称拉伸模态的松弛时间约为弯曲模态的2.2倍和46.1倍;更高温度下振动能级跃迁速率加大,升温至5 000 K情况达到平衡的平均松弛时间比2 000 K情况低了2个量级。
- 段欣葵曾明王辉王东方
- 关键词：数值模拟
- 腹支撑对模型超声速气动特性及流场影响的数值模拟
- 超声速、高超声速风洞中模型的安装多采用尾支撑形式,但在一些特定的试验中需采用腹支撑。腹支撑不仅在支撑附近产生激波,而且支撑尾迹改变了后体与模型底部流场及表面压力系数分布,从而对整个模型的气动力特性和流场结构产生影响,带来...
- 吴天佐刘绪王东方刘伟
- 关键词：气动特性数值模拟
- 文献传递
