用非线性涡粘性模式计算三维湍流边界层

针对非线性涡粘性模式在求解三维湍流边界层流动时的不足 ,本文从压力 变形率关联项中的快速项出发 ,考虑流动非均匀影响 ,在显式代数应力模式的雷诺应力表达式中引入了反映雷诺应力“松弛”效应的速度二阶导数项 ,构造了一个新的非线性涡粘性模式。通过对典型算例———翼体角隅流动的计算结果表明 ,新模式能较好地再现出三维湍流边界层内雷诺切应力方向的发展滞后于速度梯度方向发展这一流动特性。

使用Gao-Yong湍流方程计算翼体角偶流动

Gao-Yong湍流方程基于侧偏统计平均方法保留了湍流脉动量的一阶统计信息,并引入加权漂移速度对称性及正交各向异性,导出漂移流连续方程、动量方程和机械能方程,最后依据湍流物理的唯象论,使用动量传输链概念模化封闭了整个方程组.大量算例验证了此方程对广泛范围的复杂湍流问题的适定性.为了进一步的工程应用,将其加入开源计算流体力学软件OpenFOAM(Open Field Operation and Manipulation)中,并就翼体角偶流动进行了数值模拟.翼体角偶流动具有三维分离、马蹄涡等十分复杂的流动特征,通过与实验测量结果的对比研究表明,Gao-Yong湍流方程不论在定性还是定量上,都成功捕捉到这类复杂流动现象的主要特征,得到了令人满意的结果.

小型通用飞机翼根气动性能及流动机理研究

小型通用飞机通常需要采用相对简单的增升系统及自身良好的气动性能以满足起飞和着陆阶段的安全和效益的匹配要求,这些与大迎角空气动力学特性有关。而控制翼身结合部的流动分离,对改善小型飞机的大迎角性能具有重要的工程应用价值。通过数值模拟的方法,对某一典型通用飞机外形的着陆构型的气动性能及翼根处的流动机理研究得出,翼根处产生的马蹄涡及边角涡以及根部前缘吸力峰增高是导致翼根气流分离的主要原因,由此可通过前缘整流、展向整流和中后段三方面进行相关的整流方案设计。

JFFT控制特性的近似解析分析

由高Ｔｃ超导材料制备的Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ磁通流晶体管（ＪＦＦＴ）的控制特性中呈现了很强的非对称性。笔者分析了ＪＦＦＴ的控制场分布，并在电流－相位线性近似条件下，获得了这种非对称控制特性的近似解析描述。解析分析结果揭示了由控制线产生的不均匀外磁场是控制特性中非对称性产生的原因。其解析分析与实验结果之间符合较好。文中还讨论了各结构参数对ＪＦＦＴ的最大电流放大倍数的影响。

体-翼连接干扰流动对局部区域气动热环境影响的研究

针对气动布局中常见的体-翼连接形式对局部气动热环境的影响进行了研究进展综述。首先,分析了体-翼连接流动中有粘/无粘干扰对流场及局部气动热环境的影响特征。其次,梳理了流动状态、流动参数和几何参数对体-翼连接流场中流动结构和热环境的影响规律和研究进展。数值研究中以工程方法和CFD技术为主,工程方法可以给出平均场的热流分布,预测偏差在20%左右;CFD技术能够给出更为精细的流场信息和热流特征,但在流动分离尺度、脱体激波位置、热流峰值大小方面仍然存在一定的预测不足。最后,针对体-翼干扰对局部热环境影响的研究方向,指出了可以深入开展的研究方向,为体-翼连接干扰流动的热流精细预测研究形成了研究基础。

翼型突体三维绕流场的数值模拟计算

采用雷诺平均NS方程为基本方程 ,应用二层k-ε湍流模型封闭雷诺平均NS方程 ,并用有限体积法离散方程 ,对翼型突体的三维绕流场进行了数值模拟计算 .不同于通常的网格划分 ,采用了贴体坐标与空度法相结合的方法对翼型突体的几何形状及其对流场的影响进行描述 .计算结果与实验结果进行了比较 ,结果表明 ,所用方法 ,可以对翼型突体三维绕流场给出合理的描述 .