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全国流体力学青年研讨会

召开年：2001
召开地：江苏无锡
出版时间： 2001-09-01

主办单位：中国空气动力学学会;中国力学会;中国造船工程学会

会议文集：全国流体力学青年研讨会论文集

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1.Convective Heat Transfer:Constitutive Theory
- 王立秋
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
2.液滴高速碰撞固壁引起的皇冠型飞溅现象理论研究
- 吴子牛
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：液滴与湿润或粗造的固体壁面调整碰撞引起的皇冠型飞溅是自然界中十分美丽的物理现象.皇冠型飞溅的产生条件、飞溅出的小液滴大小与原碰撞液滴直径的关系有重要的基础研究意义和应用价值,但一百多年来国际上只有实验研究.本文采用唯像分析方法,首次从理论上获得了不带经验参数的飞溅液滴最可几直径与入射液滴直径的关系式,能较好的预测已知实验结果.
3.A BGK Scheme for Viscous Flow Simulations
- 徐昆
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
4.有限谱法的研究及其在ENO格式中的应用
- 刘洪伟;王健平
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文对王健平所提出的有限谱法做了进一步的理论研究,发现了一些新的有限谱法的插值基函数组,并且将有限谱法应用在ENO格式中,通过对一维Euler方程的几个经典的模型问题的数值计算,表明了此格式对于激波和其他间断具有较高的分辨率,而且在激波附近基本上没有明显的数值振荡.
5.圆管湍流减阻的次优控制
- 许春晓;崔正一;成亨镇
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文推导了圆管湍流减阻的次优控制方程,并利用直接数值模拟进行了验证.分别采用壁面上的周向压力梯度δp/δθ|<,w>和周向速率的径向梯度δv<,θ>/δr|<,w>作为控制的探测变量,来决定壁面上的周向滑移速度φ<,θ>和径向吹吸速度φ<,r>的分布.对Re<,τ>=150的圆管湍流进行的直接数值模拟显示,应用本文导出的次优控制方程,阻力可减小13～23﹪.对δv<,θ>/δr|<,w>-φ<,r>控制下的湍流场的分析表明,流向涡的强度和数量的减小是导致阻力减少的重要因素.通过圆管和直槽次优控制方程的对比,发现周向曲率的影响是不显著的.
6.后缘喷流对三角翼前缘涡破裂控制的实验研究
- 王晋军;刘激瀛;薛启智;苗福友;钮珍南;冯亚南
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本实验应用染色液流动显示技术和激光测速技术(LDV)研究了60°后掠三角翼在后缘差动喷流、对称喷流情况下前缘涡破裂位置、涡核的空间分布、涡核的速度分布等随攻角的演化.实验结果表明,喷流增大了三角翼前缘涡涡核保持高速度的区域,推迟了涡核减速的位置;另外,在大攻角情况下,对称喷流有助于消除由前缘涡振荡引起的“摇滚”现象.
7.涡轮叶片尾缘对开缝喷气效应的数值模拟
- 刘波;王掩刚
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：为了探讨涡轮叶片尾缘对开缝对叶栅性能的影响,发展阿与主流场求解进行有机耦合,准确反应射流与主流相互干扰过程的喷气模型,结合涡轮叶片流场数值模拟,得到了不同喷气量下涡轮叶栅性能参数.计算结果与实验结果比较有满意的一致性.分析表明,测量截面总压损失并不一定是随着喷气量的增加而单调递增,而喷气量的改变对出口流角的影响较小.
8.二维超声速非线性混合过程分析
- 罗俊荣;沈清;张涵信
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文利用直接数值模拟方法,模拟了二维超声速混合流动中的小扰动波在时间和空间上的发展.通过对空间各个位置上扰动参数时间序列的分析,本文得到了二维超声速混合流动由线性到非线性的失稳过程的部分特征,包括:间歇性大结构扰动,相图演变,李雅普诺夫指数和关联维数的显著增加等.分析结果表明,在本文的计算条件下,二维超声速混合流动发生了间歇性失稳并具备了混沌运动特征.
9.Mc=0.4、0.5的剪切流动的旋涡合并的压力频谱分析
- 李沁;张涵信;高树椿
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文采用四阶精度的频谱关系保持格式和基于特征的边界处理方法,对Mc=0.5的时间和空间发展以及Mc=0.4的空间发展的剪切流动进行了数值模拟,为了对漩涡合并进行更深入的研究,文中对压力进行了波数和频谱分析.分析显示波数或频率谱存在所谓相互加减的现象,即已有的波数或频率通过非线性相互作用,产生相加和相减的新波数或频率,新波数或频率进一步加减从而产生以分离出的最小因子为间隔的谱系.
10.水下气体射流数值研究
- 贺小艳;马汉东
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文提出了一种新的水下气体射流的数学物理模型,并成功地将位标函数方法应用于水下气体射射气水交界面求解,数值模拟了水下气体射流的流动演化和气水相互作用特征,首次得到了气水全耦合的水下气体的射流喷射初期的流场形态及其演化过程,定性结论与实验吻合.
11.热分层剪切湍流大涡模拟动力学亚格子尺度模型
- 陆夕云;庄礼贤
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文提出了一种新型的湍流应力和湍流热通量的动力学亚格子尺度(SGS)模型,并针对热分层剪切湍流问题,计算验证了该模型的正确性.文中进一步采用大涡模拟方法和该动力学亚格子尺度模型,研究了在浮力和剪切双重驱动下的稳定分层和不稳定分层槽道热剪切湍流问题,以及湍流特征量随Richardson数的变化规律,并分析了相关的流动物理机制.
12.流体力学最优低维动力系统方法及其应用
- 吴锤结
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文着重介绍流动数据库分析及建立低维动力系统的优化理论及其在湍流数据库分析和低维动力特性研究中的应用,以及基于动力系统亚网格模式的湍流大涡模拟新方法.
13.转捩边界层一个随机性的产生及演化的路径
- 李存标;李睿劬
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：湍流被认为是确定性和随机性的统一,但是,确定性和随机性这一对相互矛盾的流态怎么统一起来呢?本文给出随机性在边界层转捩过程中产生的物理过程,结果表明随机性主要来源于初始条件中的非周期性.初始随机信号被线性及非线性相互作用放大而产生的伪随机性.
14.用改进的Level Set方法计算可压缩双介质流动
- 张镭;袁礼
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：用带有虚拟流体(Ghost Fluid)修正的Level Set方法计算了一维可压缩双介质流动.把描述流动的Euler方程和描述流体界面运动的Level Set方程耦合起来,得到一个整体的双曲型守恒律系统,从而可应用高分辨率差分格式求解.为了解决流体界面附合的数值跳动问题,我们须界面附合引入了虚拟流体方法的Isobaric修正,对一维问题的求解获得了较好的结果.
15.混合网格上的高分辨率数值计算方法和自适应技术研究
- 张来平;杨永健;张涵信
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：通过对限制器函数的比较研究,建立了基于任意网格单元的高分辨率有限体积格式.典型无粘流场和复杂粘性分离流场的比较计算表明该方法具有良好的精度.通过在四面体网格和六面体网格之间引入“金字塔”型单元,简化了混合网格的自适应过程.该方法被成功应用于复杂外形的无粘和粘性绕流计算,取得了较好的结果.
16.船舶水动力学若干前沿力学问题
- 吴有生;颜开
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：船舶力学是船舶科学技术的核心.现代船舶发展的历史,也就是船舶力学发展的历史.船舶力学通常又分为船舶结构力学与船舶水动力学.本文主要对世纪之交船舶水动力学中的若干前沿热点问题作些讨论,希望这些问题能引起国内力学界同行的关注.
17.第四代战斗机设计面临的空气动力学主要难题
- 高正红
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：由于第四代战斗机必须具备隐身、超音速巡航以及过失速机动特性,这就为其空气动力设计提出了许多新的问题.本文着重从飞机设计角度,对于第四代战斗机设计中面临的气动与隐身一体化优化设计、大迎角非定常气动力以及超音速减阻等问题进行了分析,并对解决这些问题的主要方法以及存在的困难做了简要地总结.
18.高阶精度耗散加权紧致非线性格式
- 邓小刚
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：基于构造耗散紧致线性格式的方法,本文发展了新的高阶精度耗散加权紧致非线性格式(DWCNS).通过Fourier分析方法讨论了DWCNS的耗散与色散特性.从修正波数来看,DWCNS在光滑区的精度与显式迎风偏斜的5阶精度格式接近.发展了边界格式和靠近边界格式,分析了均匀网格和拉伸网格上的渐进稳定性,并讨论了多维Euler方程和Navier-Stokes方程中的应用.几个典型的无粘/有粘算例表明DWCNS对间断有很好的捕捉能力,对边界层的分辩精度也很高,并具有很好的收敛性(含有强激波流场计算,其均方根残差可以收敛到机器零),尤其是网格设计合理的情况下能抑制TVD和ENO格式均无法克服的涡量场的非物理波动.
19.爆轰推进概念与机理研究——新型发动机研究的热点
- 姜宗林
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文首先概述了爆炸现象、爆轰气动物理、爆轰推进概念和爆轰推进研究进展.然后重点介绍了目前正在研究中的主要爆轰推进概念,如脉冲爆轰发动机,斜爆轰推进,冲压加速器.并从热效率和比冲的角度把脉冲爆轰发动机和传统的喷气推进出发动机作了比较.最后探讨了爆轰推进研究的问题与方向.
20.高超声速推进技术的发展前景
- 张新宇;陈立红
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：高超声速技术是21世纪发展我国军事国防以及航空航天高科技必不可少的科研领域.当前,国家将大力发展高超声速技术已成定局,有关的基础设施、关键性技术、部件与整机的研究等在未来十年将有较大的发展.高超声速技术是一门跨学科的尖端科学与技术,范围广、难度大.本文介绍国际上高超声速技术发展状况,讨论我国对该技术的需求情况以及急需开展的研究工作.同时,介绍作者有关这方面的想法和研究计划.
21.昆虫产生高升力的机理
- 孙茂
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：对近年来关于昆虫产生非定常高升力的研究进行了综述和归纳.这方面的工作对生物学研究和微型飞行器等微型机械的仿生设计有重要意义.研究表明:果蝇等昆虫的拍动运动可产生很大的非定常升力,其平均值是定常值的2～3倍,足够平衡昆虫的重量,并有较大的富余用于机动飞行;产生高升力有三个原因,一是拍动开始阶段翼的快速加速运动,二是拍动中的失速机制,三是拍动结束阶段翼的快速上仰运动.对于蜻蜒等有前、后两对翅膀的昆虫,有以下初步结果:翼的下拍主要产生升力,上挥主要产生推力;下拍时的平均升力系数可达2～3,十分大,上挥时的平均推力系数可达1～2,也很大,它们主要由非定常效应产生;前、后翼的相互干扰并未起着增大升力和推力的作用,反而有一定的不利作用.
22.直升机旋翼前飞噪声计算
- 韩忠华;宋文萍;乔志德;王立群
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文在直升机旋翼前飞流动欧拉方程非定常计算的基础上,发展了一种简单的直升机旋翼瓣前飞噪声计算方法——CFD/Kirchhoff方法,解决了前飞噪声计算所遇到的计算机存储量大、CPU时间长的问题.运用此方法对直升机旋翼前飞噪声的定量计算表明,该方法可靠有效,是一种很有发展前途的直升机旋翼噪声计算方法,可为直升机降噪设计提供设计依据.
23.用混合网格模拟绕X-38粘性流动
- 陈坚强;Andreas Mack
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文采用混合网格,利用DLR所发展的计算软件TAU对X-38高超声速粘性绕流进行了数值计算.网格自适应技术被用来生成有效的计算网格及提高对流场细节的分辨率.计算结果与现有的实验结果和用结构网格得到的结果吻合很好.
24.考虑流态变化的再入飞行器粘性流场的数值模拟
- 叶友达;张涵信;袁先旭
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文利用NS方程数值模拟了航天飞行器的流场,对飞船返回舱、再入弹头和航天飞机(OV-102)的流场进行了数值模拟.为了进行比较,在湍流的计算中采用了B-L代数模型的κ-ε两方程模型.应该指出,由于现有的湍流模型都是在不可压的条件下推导出来的,用于本文的高超声速流场的计算存在着一定的差别,虽然在使用κ-ε模型时考虑了压缩性影响,但结果有待进一步完善.
25.三维超音速混合层的稳定性分析及增强混合途径的研究
- 罗纪生
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：利用流动稳定性提高超音速混合层的混合效,对于提高超音速流的高效混合是一个关键问题.本文研究结果表明,有展向曲率的三维混合层,高频三维扰动的增长率有很大,且法向的掺混能力也较强,可以使混合层有效地混合.对于高马赫数来流的超音速混合层,这一特性依然存在的,这将有利于提高高超音速混合层的混合能力.
26.自然对流中螺旋结构及螺度分析
- 王明皓;符松
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：对Rayleigh数的5.4 10<'5>的竖直平板湍流自然对流进行直接数值模拟计算,发现流场中普遍存在螺旋羽流结构.本文首先分析螺度与大尺度相干结构的关系,讨论通过螺度研究相干结构的可行性,然后推导出瞬时、脉动和平均流场的螺度方程,分析竖直平板浮力湍流比一般湍流更容易产生螺旋结构的原因.最后,通过平均螺度值的概率分布和螺度等值面图证明,该流动中的螺旋结构是倾斜于壁面的大尺度结构.
27.高分辨率格式的若干问题及其改进思路探讨
- 阎超;陈靓
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：本文分析了目前高分辨率格式存在的若干问题,从插值和求解两步分别探讨了改进这些格式的可能性,研究结果表明:通过提高插值步的精度、改进求解步的效率和可靠性可以克服高分辨率格式的一些缺陷,提高格式的分辨率.按照这种思路,可以有效的改进格式性能或构造新的格式.
- 计算流体力学;
- 高分辨率格式;
28.用改进的LevelSet方法计算可压缩双介质流动
- 张镭
- 《全国流体力学青年研讨会》 | 2001年
摘要：用带有虚拟流体(GhostFluid)修正的LevelSet方法计算了一维可压缩双介质流动.把描述流动的Euler方程和描述流体界面运动的LevelSet方程耦合起来,得到一个整体的双曲型守恒律系统,从而可应用高分辨率差分格式求解.为了解决流体界面附合的数值跳动问题,我们须界面附合引入了虚拟流体方法的Isobaric修正,对一维问题的求解获得了较好的结果.
- LevelSet方法;