介绍试验粒子Monte Carlo(test particle Monte Carlo,TPMC)方法,并采用该方法对4种航天器表面出气分子形成的环境散射返回流进行数值模拟.其中,圆球出气表面的计算结果与已有的DSMC(direct simulation Monte Carlo)结果一致,验证了方...介绍试验粒子Monte Carlo(test particle Monte Carlo,TPMC)方法,并采用该方法对4种航天器表面出气分子形成的环境散射返回流进行数值模拟.其中,圆球出气表面的计算结果与已有的DSMC(direct simulation Monte Carlo)结果一致,验证了方法的正确性.此外,对不同出气和来流条件下圆形平板、凸半球和凹半球3种航天器简化表面出气分子形成的环境散射返回流进行计算,结果表明:出气表面外形是影响返回通量比的一个重要因素;圆形平板和凹半球出气表面的返回通量比远大于凸半球表面的;凹半球表面的出气分子会直接和出气表面碰撞形成直接流污染,且其量级远大于返回流污染.因此,在航天器设计中尽可能使用凸形表面作为敏感的出气表面可以有效降低出气分子污染.展开更多
针对航天器工作中的返回流污染问题,利用试验粒子Monte Carlo(Test Particle Monte Carlo,TPMC)方法对圆盘表面出气分子形成的环境散射返回流进行数值模拟,验证了计算结果与相关研究的一致性。结果表明:返回通量比随圆盘表面半径、来流...针对航天器工作中的返回流污染问题,利用试验粒子Monte Carlo(Test Particle Monte Carlo,TPMC)方法对圆盘表面出气分子形成的环境散射返回流进行数值模拟,验证了计算结果与相关研究的一致性。结果表明:返回通量比随圆盘表面半径、来流气体速度、来流气体分子数密度的增加呈线性增大;随出气分子质量、来流气体攻角的增加而先增大后减小;随出气表面温度的增加而减小并渐趋于稳定;随来流气体分子质量的增加而增大并渐趋于稳定;随来流气体温度的增加而增大。同时,采用分子动理学的观点,分析了这些因素影响返回通量比的物理机制。展开更多
针对航天器表面出气分子形成的环境散射返回流污染问题,利用试验粒子Monte Carlo方法对圆球和圆柱体简化航天器表面环境散射返回流进行数值模拟。其中,圆球出气表面的计算结果与已有的DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)方法计算结果...针对航天器表面出气分子形成的环境散射返回流污染问题,利用试验粒子Monte Carlo方法对圆球和圆柱体简化航天器表面环境散射返回流进行数值模拟。其中,圆球出气表面的计算结果与已有的DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)方法计算结果一致,验证了该方法的正确性。此外,对不同长径比的圆柱表面环境散射进行了计算和分析,结果表明:来流方向垂直于圆柱对称轴时,返回分子主要分布在圆柱体侧面的迎风部位;返回通量比随来流与出气分子质量之比的增加逐渐减小,随来流与出气表面温度之比、来流分子速度比和数密度的增加而增大;不同长径比条件下返回通量比相对于上述4个参数的变化具有相似性和递变性,短粗体的返回通量比最小,长细体的最大,正常圆柱体的则居中;返回通量比相对来流攻角的变化在不同长径比条件下不再具有相似性,而是取决于有效迎风面积。展开更多
目的比较光散射方法与滤膜称重法测定室外空气细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度的一致性,探讨影响光散射方法测定结果准确性的因素,构建校正模型。方法采用光散射法和滤膜称重法同时测定住宅室外PM_(2.5)浓度,通过计算相对偏差、相关系数等...目的比较光散射方法与滤膜称重法测定室外空气细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度的一致性,探讨影响光散射方法测定结果准确性的因素,构建校正模型。方法采用光散射法和滤膜称重法同时测定住宅室外PM_(2.5)浓度,通过计算相对偏差、相关系数等指标分析两种方法测定结果的一致性;以重量法和光散散射法测定结果比值(校正系数)为因变量,分别采用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)和随机森林(random forest,RF)算法构建校正模型,采用十折交叉验证法评价模型的性能。结果共获得138组有效数据,其中光散射法测定结果与重量法间存在显著正相关关系(r_(s)=0.932,P<0.001),但存在系统偏差,其测定结果显著高于重量法(P<0.001);以环境湿度、温度和光散射法响应值为预测变量的两类模型均可以提高光散法的准确性,且RF模型具有更好的校正效果,经其校准后两种测定方法结果间相关系数提高至0.957,均方根误差(root mean square error,RMSE)由13.5μg/m^(3)下降至7.3μg/m^(3),平均绝对偏差(mean absolute deviation,MAE)由10.8μg/m^(3)下降至5.4μg/m^(3)。结论光散射法与重量法测定结果具有良好的相关性,但存在系统偏差;基于MLR或RF模型可以对结果进行有效的校准,且RF模型的校准效果优于MLR。展开更多
文摘介绍试验粒子Monte Carlo(test particle Monte Carlo,TPMC)方法,并采用该方法对4种航天器表面出气分子形成的环境散射返回流进行数值模拟.其中,圆球出气表面的计算结果与已有的DSMC(direct simulation Monte Carlo)结果一致,验证了方法的正确性.此外,对不同出气和来流条件下圆形平板、凸半球和凹半球3种航天器简化表面出气分子形成的环境散射返回流进行计算,结果表明:出气表面外形是影响返回通量比的一个重要因素;圆形平板和凹半球出气表面的返回通量比远大于凸半球表面的;凹半球表面的出气分子会直接和出气表面碰撞形成直接流污染,且其量级远大于返回流污染.因此,在航天器设计中尽可能使用凸形表面作为敏感的出气表面可以有效降低出气分子污染.
文摘针对航天器工作中的返回流污染问题,利用试验粒子Monte Carlo(Test Particle Monte Carlo,TPMC)方法对圆盘表面出气分子形成的环境散射返回流进行数值模拟,验证了计算结果与相关研究的一致性。结果表明:返回通量比随圆盘表面半径、来流气体速度、来流气体分子数密度的增加呈线性增大;随出气分子质量、来流气体攻角的增加而先增大后减小;随出气表面温度的增加而减小并渐趋于稳定;随来流气体分子质量的增加而增大并渐趋于稳定;随来流气体温度的增加而增大。同时,采用分子动理学的观点,分析了这些因素影响返回通量比的物理机制。
文摘针对航天器表面出气分子形成的环境散射返回流污染问题,利用试验粒子Monte Carlo方法对圆球和圆柱体简化航天器表面环境散射返回流进行数值模拟。其中,圆球出气表面的计算结果与已有的DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)方法计算结果一致,验证了该方法的正确性。此外,对不同长径比的圆柱表面环境散射进行了计算和分析,结果表明:来流方向垂直于圆柱对称轴时,返回分子主要分布在圆柱体侧面的迎风部位;返回通量比随来流与出气分子质量之比的增加逐渐减小,随来流与出气表面温度之比、来流分子速度比和数密度的增加而增大;不同长径比条件下返回通量比相对于上述4个参数的变化具有相似性和递变性,短粗体的返回通量比最小,长细体的最大,正常圆柱体的则居中;返回通量比相对来流攻角的变化在不同长径比条件下不再具有相似性,而是取决于有效迎风面积。
文摘目的比较光散射方法与滤膜称重法测定室外空气细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度的一致性,探讨影响光散射方法测定结果准确性的因素,构建校正模型。方法采用光散射法和滤膜称重法同时测定住宅室外PM_(2.5)浓度,通过计算相对偏差、相关系数等指标分析两种方法测定结果的一致性;以重量法和光散散射法测定结果比值(校正系数)为因变量,分别采用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)和随机森林(random forest,RF)算法构建校正模型,采用十折交叉验证法评价模型的性能。结果共获得138组有效数据,其中光散射法测定结果与重量法间存在显著正相关关系(r_(s)=0.932,P<0.001),但存在系统偏差,其测定结果显著高于重量法(P<0.001);以环境湿度、温度和光散射法响应值为预测变量的两类模型均可以提高光散法的准确性,且RF模型具有更好的校正效果,经其校准后两种测定方法结果间相关系数提高至0.957,均方根误差(root mean square error,RMSE)由13.5μg/m^(3)下降至7.3μg/m^(3),平均绝对偏差(mean absolute deviation,MAE)由10.8μg/m^(3)下降至5.4μg/m^(3)。结论光散射法与重量法测定结果具有良好的相关性,但存在系统偏差;基于MLR或RF模型可以对结果进行有效的校准,且RF模型的校准效果优于MLR。
