An exact network flow formulation for cell‐based evacuation in urban areas

In the literature two common macroscopic evacuation planning approaches exist: The dynamic network flow approach and the Cell–Transmission–Based approach. Both approaches have advantages and disadvantages. Many efficient solution approaches for the dynamic network flow approach exist so that realistic problem instances can be considered. However, the consideration of (more) realistic aspects (eg, density dependent travel times) results in non‐linear model formulations. The Cell‐Transmission‐Based approach on the other hand considers realistic traffic phenomena like shock waves and traffic congestion, but this approach leads to long computational times for realistic problem instances. In this article, we combine the advantages of both approaches: We consider a Cell‐Transmission‐Based Evacuation Planning Model (CTEPM) and present a network flow formulation that is equivalent to the cell‐based model. Thus, the computational costs of the CTEPM are enormously reduced due to the reformulation and the detailed representation of the traffic flow dynamics is maintained. We investigate the impacts of various evacuation scenario parameters on the evacuation performance and on the computational times in a computational study including 90 realistic instances.     

潜艇应急上浮六自由度运动及黏性流场数值模拟

为揭示潜艇应急上浮过程中的强非线性运动及水动力作用规律,基于RANS方程及流体体积模型,针对Suboff标模建立了潜艇应急上浮数值预报方法。通过开展不同纵倾攻角及斜航漂角下全附体模型的水动力计算,验证了该计算方法的有效性,确定了其适用范围,进而结合整体动网格技术模拟了潜艇的应急上浮过程,获得了艇体六自由度运动的时历参数及流场细节信息。数值模拟结果表明该方法能够较合理地描述潜艇上浮的运动规律,也证明了该方法在潜艇上浮多自由度运动及水动力性能研究中的潜力和适用性。     

全隐LU-SGS算法在高超声速热化学非平衡流刚性问题中的应用

在高超声速热化学非平衡流动计算中,当地气体能量松弛时间、化学反应特征时间与流动时间推进步长量级差异过大会带来严重数值刚性问题,且在高雷诺数条件下,壁面、拐角等强干扰区网格加密使得该问题加剧,导致初始最大CFL数极小,收敛速度缓慢.原始LU-SGS算法仅考虑化学反应源项和对流项的隐式处理,通过推导黏性项Jacobian矩...     

Numerical simulation of base flow with hot base bleed for two jet models

In order to improve the benefits of base bleed in base flow field, the base flow with hot base bleed for two jet models is studied. Two-dimensional axisymmetric Navier–Stokes equations are computed by using a finite volume scheme. The base flow of a cylinder afterbody with base bleed is simulated. The simulation results are validated with the experimental data, and the experimental results are well reproduced. On this basis, the base flow fields with base bleed for a circular jet model and an annulus jet model are investigated by selecting the injection temperature from 830 K to 2200 K. The results show that the base pressure of the annular jet model is higher than that of the circular jet model with the changes of the injection parameter and the injection temperature. For the circular jet model, the hot gases are concentrated in the vicinity of the base. For the annular jet model, the bleed gases flow into the shear layer directly so that the hot gases are concentrated in the shear layer. The latter temperature distribution is better for the increase of base pressure.     

移动式排烟在公路隧道火灾救援中的应用探讨

近年来我国公路隧道的建设迅速发展,然而公路隧道由于空间相对封闭,发生火灾情况下的烟气排除成为了难点。结合公路隧道通风排烟方式,探讨临界风速在隧道火灾排烟时的应用,并分析了公路隧道纵向空气流对火灾烟气流动的影响,指出不同流速的空气流对火灾烟气的影响效果不同,同时阐述了隧道内移动风机的气流环流现象。最后提出了基于不同火灾位置的排烟方案,为消防部队隧道火灾的排烟战术提供参考。     

高超声速飞行器中若干气动难题的实验研究

回顾了近几年本研究团队在高超声速飞行器若干气动难题方面的实验研究进展。在边界层转捩方面,测量了边界层转捩现象,研究了攻角效应对圆锥边界层转捩的影响,获得了边界层转捩的脉动特性以其对飞行器表面热流和摩阻的影响。在激波-边界层干扰方面,分析了突起物形状变化对流动特性的影响,研究了复杂外形的流动特性。     

数值模拟气/气喷嘴速度比对燃烧性能的影响

为研究应用于全流量补燃循环发动机的不同气/气喷嘴得到的燃烧流场,通过求解NavierStokes方程组,对不同燃料与氧化剂速度比下的流动燃烧过程进行了数值计算,计算结果与实验结果吻合。仿真结果表明:增加速度比能使燃烧火焰面提前,燃烧效率变大。如果发动机的长度受到限制,可以适当增加速度比以实现高效燃烧。     

高超声速滑翔飞行器滑翔段预测-校正制导研究

为了满足高超声速滑翔飞行器再入制导过程中的终端约束和过程约束,针对滑翔段具有不确定初值和气动干扰的滑翔再入问题,联合三维轨迹快速在线生成技术和模型预测静态规划（MPSP）技术提出了一种改进的MPSP预测-校正制导律。建立了基于能量的高超声速滑翔飞行器的运动学模型,详细推导了MPSP预测-校正制导理论。构建了基于三维快速轨迹规划的初值生成器,探讨了初始下降段对滑翔段的影响因素。针对滑翔段初值干扰和气动参数摄动问题,设计了预测-校正制导律,进行了数字仿真。仿真结果表明,改进的MPSP预测-校正制导方法能够有效利用精确的猜测值,对干扰初值和气动摄动具有较强的鲁棒性。     

装备保障资源确定技术研究与需求分析系统开发

维修资源是实施装备维修工作的物质基础和重要保证,无论是平时训练还是战时抢修,维修资源都占据着十分重要的地位,不仅影响着装备的寿命周期费用(Life Cycle Costs,LCC),还直接影响着装备的战备完好率以及部队战斗力的保持和恢复.应用更加科学高效的方法确定保障资源,是维修决策面临的重要问题之一.据此,着眼于部队装备维修保障现状需求,将维修任务分配与保障资源需求紧密结合,提出了保障资源确定分析流程,并对分析过程中的关键技术进行了相应的研究,建立了典型的维修决策模型,优化了保障资源配置.最后开发了计算机辅助决策分析系统,为维修资源的优化配置起到了很好的辅助决策作用.     

轴对称物体空泡流动的数值计算

基于势流理论和边界元方法,对水下运动的回转体的空泡流进行了数值模拟.将半经验空泡封闭模型由平面流动推广至轴对称流动.对头部为圆锥的圆柱体空泡流动进行了数值计算.分析了空化数、半锥角、空泡长度间的关系.计算与实验结果符合较好.