检索结果-内蒙古大学图书馆

推进技术 2011年第2期32卷 214-219页

作者：何小英贺碧蛟蔡国飙北京航空航天大学宇航学院北京100191

为了数值模拟包含气体分子和凝相颗粒的两相羽流场,使用自主开发的羽流计算软件(PWS)对两相作用模型进行研究。计算均匀气流对颗粒的加速过程,结果与理论解一致,证明气体分子对颗粒的单向作用模型合理。计算气体分子在颗粒表面的反射时... 详细信息

为了数值模拟包含气体分子和凝相颗粒的两相羽流场,使用自主开发的羽流计算软件(PWS)对两相作用模型进行研究。计算均匀气流对颗粒的加速过程,结果与理论解一致,证明气体分子对颗粒的单向作用模型合理。计算气体分子在颗粒表面的反射时,将全局坐标系转换到颗粒坐标系确定其法线,再转换到法线坐标系进行镜面反射或漫反射。将这种间接法与使用反射向量的分布函数的直接法进行了对比。对同一个气体分子在颗粒表面的反射进行1×106次数值试验,两种方法所得镜面反射的速度向量均符合空间均匀分布,漫反射的速度向量分布相互一致。使用两种方法模拟150N液体火箭发动机的两相羽流场,所得气相羽流场几乎相同,间接法计算效率较高。液滴颗粒对气流场的影响主要集中在轴线附近,与无液滴的气流场相比,有液滴时会使气流温度升高、压强增大、马赫数减小。

关键词：直接模拟蒙特卡罗两相羽流场气体-表面反射漫反射镜面反射

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直接模拟蒙特卡罗方法下的逆温度抽样算法

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西安交通大学学报 2006年第1期40卷 22-25页

作者：贺群武王秋旺索晓娜徐进良西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中国科学院广州能源研究所广州510640

从分子动力学出发,讨论了直接模拟蒙特卡罗方法中分子平均总能量、平均平动能以及边界热流密度的抽样方法.通过对与边界发生碰撞的分子进行统计平均,得到了分子反射能量与入射能量以及边界热流密度的关系式.在此基础上,通过结合壁面漫... 详细信息

从分子动力学出发,讨论了直接模拟蒙特卡罗方法中分子平均总能量、平均平动能以及边界热流密度的抽样方法.通过对与边界发生碰撞的分子进行统计平均,得到了分子反射能量与入射能量以及边界热流密度的关系式.在此基础上,通过结合壁面漫反射模型下分子反射速度的抽样方法,发展了一种从边界热流求得与壁面碰撞分子的平均反射特征温度的逆温度抽样算法.数值结果表明:该算法能够由分子反射能量准确求得分子反射特征温度,进而求得分子反射速度,从而将边界热流信息带入流场.该方法为实现壁面处给定热流边界条件下的直接模拟蒙特卡罗方法提供了途径.

关键词：逆温度抽样算法给定热流边界直接模拟蒙特卡罗

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直接模拟蒙特卡罗方法在微通道流动模拟中的应用

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工程热物理学报 2002年第S1期23卷 125-128页

作者：王娴王秋旺陶文铨郑平西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 香港科技大学机械系

直接模拟蒙特卡罗方法是一种求解稀薄气体流动换热新的数值方法。本文采用该方法对Kn数跨越速度滑移区和过渡区的三个微通道内的流动进行了数值模拟,给出了通道内速度、压力及局部阻力系数的变化曲线.为了表明通道横纵比对流动的影响,... 详细信息

直接模拟蒙特卡罗方法是一种求解稀薄气体流动换热新的数值方法。本文采用该方法对Kn数跨越速度滑移区和过渡区的三个微通道内的流动进行了数值模拟,给出了通道内速度、压力及局部阻力系数的变化曲线.为了表明通道横纵比对流动的影响,还对每个算例在不同的横纵比下进行了比较。结果表明,微通道内的流动特性不仅与Kn数有关,而且与通道的横纵比也有很大的关系。

关键词：直接模拟蒙特卡罗微通道 Kn数横纵比

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直接模拟蒙特卡罗方法在微通道流动模拟中的应用

直接模拟蒙特卡罗方法在微通道流动模拟中的应用

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中国工程热物理学会传热传质学学术会议

作者：王娴王秋旺陶文铨西安交通大学能源与动力工程学院热流中心(西安)

直接模拟蒙特卡罗方法是一种求解稀薄气体流动换热新的数值方法.本文采用该方法对Kn数跨越速度滑移区和过渡区的三个微通道内的流动进行了数值模拟,给出了通道内速度、压力及局部阻力系数的变化曲线.为了表明通道横纵比对流动的影响,还... 详细信息

直接模拟蒙特卡罗方法是一种求解稀薄气体流动换热新的数值方法.本文采用该方法对Kn数跨越速度滑移区和过渡区的三个微通道内的流动进行了数值模拟,给出了通道内速度、压力及局部阻力系数的变化曲线.为了表明通道横纵比对流动的影响,还对每个算例在不同的横纵比下进行了比较.结果表明,微通道内的流动特性不仅与Kn数有关,而且与通道的横纵比也有很大的关系.

关键词：直接模拟蒙特卡罗微通道横纵比流动特性流动传热

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等壁温加热微通道内气体流动换热特性的直接蒙特卡罗模拟

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计算力学学报 2007年第6期24卷 817-822页

作者：闫孝红王秋旺索晓娜谢公南西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

用直接模拟蒙特卡罗方法对压力边界条件下气体在微通道内的流动换热特性进行了研究,给出了壁面与来流存在温差时的沿程速度分布特点,以及在可压缩性与换热条件综合作用下的温度分布特点。研究结果表明:微通道内气体可压缩性作用显著,温... 详细信息

用直接模拟蒙特卡罗方法对压力边界条件下气体在微通道内的流动换热特性进行了研究,给出了壁面与来流存在温差时的沿程速度分布特点,以及在可压缩性与换热条件综合作用下的温度分布特点。研究结果表明:微通道内气体可压缩性作用显著,温度分布由可压缩性和换热强度的相对强弱综合决定;壁面与来流存在温差时气体沿程速度分布型线在入口段内上凸;壁温高于来流温度时,气流速度与等温流动工况下的速度的相对大小与气体稀薄性有关。

关键词：微通道压力边界可压缩性直接模拟蒙特卡罗

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脉冲等离子体推力器羽流三维粒子模拟

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宇航学报 2009年第2期30卷 680-684,734页

作者：钱中王平阳杜朝辉上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

以脉冲等离子体推力器(PPT)羽流为研究对象,基于单元粒子法和直接模拟蒙特卡罗法,建立三维物理模型,模拟羽流瞬态流动。假定电子等温流动将其动量方程简化并离散,运用交替隐式法求解等离子体电势。通过与实验数据和轴对称仿真结果对比... 详细信息

以脉冲等离子体推力器(PPT)羽流为研究对象,基于单元粒子法和直接模拟蒙特卡罗法,建立三维物理模型,模拟羽流瞬态流动。假定电子等温流动将其动量方程简化并离散,运用交替隐式法求解等离子体电势。通过与实验数据和轴对称仿真结果对比验证仿真模型,分析流场中电势、浓度分布随时间变化情况。研究表明,本文所建模型能在平行和垂直于电极的两个平面内有效预测等离子体羽流参数,且仿真结果优于二维模拟。PPT羽流中推进剂返流质量份额极小。研究方法、结果对PPT羽流更深入研究具有参考价值。

关键词： PPT 羽流三维粒子单元法直接模拟蒙特卡罗

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真空羽流中相变过程DSMC仿真方法研究

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力学学报 2024年第5期56卷 1356-1365页

作者：李中华李志辉吴俊林中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心飞行器流体物理全国重点实验室四川绵阳621000 国家计算流体力学实验室北京100191

真空燃气羽流快速膨胀过程中,其中的H_(2)O和CO_(2)等组元容易发生凝结相变现象.为了研究真空羽流中水蒸气的相变产物冰晶对羽流红外信号、侵蚀等污染效应的影响,开展羽流中相变过程的数值模拟方法研究.基于稀薄两相羽流双向耦合DSMC方... 详细信息

真空燃气羽流快速膨胀过程中,其中的H_(2)O和CO_(2)等组元容易发生凝结相变现象.为了研究真空羽流中水蒸气的相变产物冰晶对羽流红外信号、侵蚀等污染效应的影响,开展羽流中相变过程的数值模拟方法研究.基于稀薄两相羽流双向耦合DSMC方法,采用经典成核理论和液滴生长理论,建立了真空羽流的相变过程的数值仿真方法.对水蒸气在拉法尔喷管中自凝结试验的仿真.通过与试验结果的对比,对经典成核理论进行了修正,对成核率给出了10^(3)的修正因子,可以得到与试验符合的仿真结果,表明对成核理论修正后,可以应用到稀薄流动的数值模拟中.对某发动机真空羽流相变流场的仿真,在核心区得到与CFD相近的结果.仿真结果表明,在羽流流场中,由于相变,存在较多的冰晶颗粒,在计算条件下,羽流核心区冰晶数密度最大达到10^(15) m^(-3)的量级,冰晶直径在约10^(-8) m的量级.在真空环境下,随着羽流向倒流区无限制膨胀,倒流区流场内也会出现一定数量的冰晶颗粒,数密度从10^(7)~10^(10)m^(-3)的量级,直径在5.0×10^(-10)m的量级.颗粒在空间的数密度、尺寸等分布与气相分布存在差异,需要开展相关污染效应的影响研究.

关键词：真空羽流相变成核直接模拟蒙特卡罗数值仿真

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吸气式电推进系统进气道结构对进气性能的影响

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航空学报 2022年第3期43卷 206-215页

作者：谢晓乐李济源王娴鲁海峰韩先伟西安交通大学航天航空学院陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室西安710100

吸气式电推进系统能收集高空稀薄气体作为推进剂,延长卫星的工作寿命,其关键性技术之一是进气道的结构设计。采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)法,数值研究了进气道长纵比、进气道出口锥角和栅格结构及其几何尺寸参数对进气道进气性能的影响... 详细信息

吸气式电推进系统能收集高空稀薄气体作为推进剂,延长卫星的工作寿命,其关键性技术之一是进气道的结构设计。采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)法,数值研究了进气道长纵比、进气道出口锥角和栅格结构及其几何尺寸参数对进气道进气性能的影响规律。结果表明:提高进气道长纵比,能提高进气道的压缩比和收集效率,当长纵比为7时,压缩比和收集效率达到最大值,分别为200和0.65;增大进气道出口锥角,进气道的压缩比和收集效率呈现先增大后减小的变化趋势,出口锥角的理论最优值为70°;栅格结构能有效防止已捕获粒子从进口逸出,从而提高进气道的压缩比和收集效率,改变栅格板厚度对进气道的压缩比和收集效率影响不大,而增加栅格板的长度和层数,进气道的压缩比随之提高,但收集效率降低。

关键词：吸气式电推进进气道栅格结构直接模拟蒙特卡罗粒子轨迹

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火星稀薄大气参数对进入器气动特性的影响

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宇航学报 2015年第10期36卷 1093-1100页

作者：黄飞吕俊明程晓丽耿云飞中国航天空气动力技术研究院北京100074 中国空间技术研究院总体部北京100094

针对火星稀薄大气环境的不确定性对进入器气动特性的影响问题,先以海盗号火星进入器的飞行试验数据对发展的三维并行直接模拟蒙特卡罗(DSMC)仿真软件进行了算例校验,再以火星科学实验室外形为例,计算气体组分、密度、温度及速度等来流... 详细信息

针对火星稀薄大气环境的不确定性对进入器气动特性的影响问题,先以海盗号火星进入器的飞行试验数据对发展的三维并行直接模拟蒙特卡罗(DSMC)仿真软件进行了算例校验,再以火星科学实验室外形为例,计算气体组分、密度、温度及速度等来流参数的不确定性对进入器气动特性的影响偏差,定性定量给出火星高空稀薄环境下大气不确定性所带来的气动力特性规律。研究结果表明,通过与海盗号飞行实验数据的对比校验了所建立方法的正确性与可靠性;CO2大气环境对进入器气动特性的影响较大,利用空气稀薄环境中的计算及实验结果亦需进行CO2效应修正,这一点与连续流区的结论一致;来流密度及速度的不确定性对气动力、力矩特性均有影响,而来流温度影响的最大偏差小于0.5%;纵向压心对来流密度、温度及速度的扰动均不敏感。

关键词：火星稀薄大气参数不确定性直接模拟蒙特卡罗气动特性

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脉冲等离子体推力器羽流特性数值研究

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航空动力学报 2010年第5期25卷 1145-1150页

作者：钱中杜朝辉王平阳袁益超上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

以脉冲等离子体推力器羽流为研究对象,建立三维物理模型,简化并离散电子动量方程,运用单元粒子-直接模拟蒙特卡罗混合法模拟非稳态羽流流动.假定脉冲周期内推进剂粒子按正弦规律进入流场,分析流场中电势、电子、离子和原子数密度分布随... 详细信息

以脉冲等离子体推力器羽流为研究对象,建立三维物理模型,简化并离散电子动量方程,运用单元粒子-直接模拟蒙特卡罗混合法模拟非稳态羽流流动.假定脉冲周期内推进剂粒子按正弦规律进入流场,分析流场中电势、电子、离子和原子数密度分布随着时间变化情况,并通过与已有实验数据的对比验证仿真模型.研究表明:模型能在垂直和平行于推力器极板的两个平面内预测等离子体羽流流场参数.该研究方法、结果对更深入研究脉冲等离子体推力器(PPT)羽流具有参考价值.

关键词：脉冲等离子体推力器羽流三维单元粒子直接模拟蒙特卡罗

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