“黑暗冬季”真的会来临吗？——从美国模拟生物武器袭击说起

一场突如其来、急速蔓延的天花无情地袭击了美国.发展至第6天,全国已有300人死亡,2000人受感染,1200万支天花疫苗告罄,所有学校被迫停课.到了第12天,死亡人数增至1000人,各州间的商业活动和股市交易停止,要求得到疫苗的示威升级成骚乱.不到两个月,死亡人数高达100万,受感染300万,总统不得不考虑实施紧急状态……这是不久前由美国防卫专家联手进行的一次名为"黑暗冬季"的计算机模拟演习.这种以天花病毒作为武器的设想并非危言耸听,"黑暗冬季"并不是一个永远不能变为现实的神话.美国一位国会议员就明确告诉国人:"黑暗冬季"终有一天会来临!     

高超音速粘性流场数值计算中差分格式的对比分析

本文通过三维高超音速粘性流场的求解对三种常用的差分格式： Ｈａｒｔｅｎ 的 Ｔ Ｖ Ｄ 格式、修正后的 Ｏｓｈｅｒ Ｃｈａｋｒａｖａｒｔｈｙ 的 Ｔ Ｖ Ｄ 格式以及 Ｊａｎｅｓｏｎ 的当地极值递减 （ Ｌ Ｅ Ｄ） 格式对激波的分辨率、边界层计算的准确性和格式的计算效率等三个方面进行了较细致的对比分析， 为三维高超音速复杂流场的数值模拟打下基础。     

Boltzmann 方程求解方法综述

本文论述了Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程的求解方法，在分析了各类求解方法的优缺点之后指出目前Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ直接模拟方法是解决稀薄气体动力学问题的最佳方法。     

气氧/煤油发动机水冷推力室壁热分析

针对气氧／煤油地面试验发动机的热防护问题，采用非定常三维壁温分布模型为主体的分析模型，对槽道式水冷推力室壁温特性进行了计算分析。燃气流与冷却水流采用一维流动模型计算。应用有限差分方法确定了燃气与室壁的换热热流、推力室壁温分布，给出了壁温随时间变化的规律，讨论了冷却水流量对壁温的影响。     

钝倒锥体动导数数值工程模拟

分别采用求解非定常薄层近似的N－S方程数值模拟有粘扰动流场及非定常内伏牛顿流理论计算了钝倒锥外形的高超声速俯仰阻尼导数Cma＋Cmq。在非定常计算中通过引入“亚迭代”过程提高非定常流场的计算精度。两种方法计算结果一致，数值计算可应用于3＜M＜20，0°＜α＜20°时的一般流态俯仰阻尼导数计算。     

多波切仑柯夫振荡器的设计

采用相对论全电磁模粒子模拟程序，对多波切仑柯夫振荡器进行了设计，给出了一套结构参数。模拟结果表明：所设计的器件在较宽的运行条件下（Ud＝300～500kV，Ib＝0．45～10kA，τγ＝10～102ns）能产生相干微波，微波频率位于X波段（～10GHz），辐射效率在10％左右，最大输出功率约300MW．     

液体火箭发动机碳/碳复合材料喷管烧蚀分析

对液体火箭发动机碳／碳复合材料喷管的烧蚀过程进行研究。理论模型包括固相和气相守恒方程。气相湍流反应边界层流动应用质量加权平均控制方程分析，喷管壁温分布由非稳态传热方程进行数值计算获得。分析了推进剂混合比、液膜冷却量、燃烧室压力、壁面材料的密度对烧蚀速率的影响。     

载人飞船等离子体鞘电子密度分布的数值计算

研究高温空气的不同物理模型对载人飞船返回舱等离子体鞘电子密度的影响 ,包括热力平衡的化学非平衡模型与热力、化学都是非平衡的模型的比较 ,以及七组元模型与十一组元模型的比较。采用NND格式和时间预处理技术 ,得到了非平衡流全NS方程的时间渐近解 ,计算了载人飞船等离子体鞘电子密度的典型结果。与飞行试验及有关文献数值计算结果之比较表明 ,本文的计算结果是可信的     

激波对密度间断层干扰及界面效应的数值模拟

运动激波在密度间断层传播时 ,引起密度分界面的变形 ,相应激波形状发生改变。以高密度层为例 ,采用TVD格式模拟这一过程 ,并与半解析解比较分析 ,初步讨论了激波对高密度层干扰作用引起高密度层的上扬和高密度层内激波与壁面的反射现象     

磁镜场约束等离子体的粒子模拟

用PIC粒子模拟的方法描绘具有初始速度分布的等离子体在磁镜场中的运动状态 ,得出等离子体在磁镜场中的运动轨迹图 ,形象表现了磁镜场对等离子体的约束作用 ,表明用PIC粒子模拟方法探索在磁镜场中等离子体运动的物理过程和规律是可行的和有效的 .