五阶HWCNS在低速复杂流场中的应用

采用五阶精度显式混合加权紧致非线性格式求解雷诺平均NS方程;利用多块对接结构网格技术,对30P-30N多段翼型进行网格收敛性研究。在不考虑转捩的情况下,采用SA一方程湍流模型研究混合加权紧致非线性格式与二阶精度MUSCL格式对该翼型压力分布和典型站位速度型的影响,并与实验结果进行对比分析。采用混合加权紧致非线性格式和SA一方程湍流模型模拟梯形翼高升力构型低速复杂流场,通过对总体气动特性和压力分布的分析,探讨五阶精度显式混合加权紧致非线性格式在低速复杂外形流动中的应用能力。结果表明,对30P-30N三段翼型,采用全湍流模拟方法可以得到较好的压力分布;对梯形翼高升力构型,在附着流和边界层小分离情况下混合加权紧致非线性格式有较好的模拟能力。     

实兵演习战场态势研究

实兵演习战场态势是指挥员通过实战化训练提升获取战场情况、指挥部队行动能力的重要支撑和手段。首先针对当前实兵演习战场态势存在的数据结构、传输机制、系统架构和聚合显示等重点难点问题进行了详细地阐述和分析,然后在此基础上提出了态势数据结构的层次化设计、按需公布订购的数据传输机制、态势框架的柔性化设计和基于作战能力的态势聚合机制等相关的解决方法。以期能够建立一个支持大规模、分布式联合应用,并且可以显示综合战场态势和专用战场态势的战场态势系统。     

非对称通气空泡多相流场特性研究

通气空泡的非对称介质分布将影响其水动力特性,继而影响空泡稳定控制,目前对其流动特性的认识较为局限。为揭示非对称通气空泡的流动机理,基于循环水洞实验及数值仿真开展了多相流场特性研究。结果表明：非对称流动导致空泡形成非对称沾湿区,依据流动介质的不同,非对称沾湿区可分为透明气相区、水气混合区及沾湿区。水气混合边界由底端母线向顶端母线发展过程中,滞止高压减小,空泡厚度增加,液体进入空泡内部方式从主要由轴向进入转化为主要由周向进入,同时水气混合物在来流作用下逐渐聚集,水气混合区面积随之增大。随着空泡闭合点逐渐靠近顶端母线,沿周向流动的液体层发展至顶端母线,顶端母线处则形成低速、高压、水气掺混区,湍流特性增强,并伴有大量细碎空泡涡的脱落。     

含新型间断探测器的混合WCNS格式在间断无粘可压流的应用

为了让高精度数值格式在含间断和小尺度涡等复杂结构的超声速无粘可压缩流动情况下,仍能鲁棒地捕捉激波并快速得到流场高保真的模拟结果,研究了以子模板导数组合为基础的光滑度量算法,构造了精度与鲁棒性兼顾的新型间断探测器,使间断识别对小尺度涡也具有高分辨率;研究了混合加权紧致非线性格式(weighted compact nonlinear scheme, WCNS)方法,对流场中的光滑与间断区域分别使用线性与非线性加权格式求解,从而克服单一非线性格式在光滑区分辨率难以达到设计精度的问题。数值实验表明,使用新型间断探测器的混合WCNS格式对一维、二维Euler方程模拟结果良好,并且相比于在全流场使用局部特征分解的原始WCNS方法有计算效率的提高。     

跨音速流动中涡轮动叶叶顶的气膜冷却特性分析

为了掌握跨音速流动中涡轮动叶叶顶气膜冷却特性,采用压敏漆测试技术来研究叶顶间隙高度和质量流量比对叶顶气膜冷却特性的影响规律。研究结果表明:在小质量流量比条件下,增加叶顶间隙高度能够有效改善叶顶中弦区域的气膜覆盖,然而当质量流量较大时,叶顶间隙高度变化对叶顶中弦区域的气膜冷却效率分布影响并不明显;在小叶顶间隙高度条件下,随着质量流量比增加,叶顶中弦区域冷气覆盖效果逐渐变差,在大叶顶间隙高度条件下,仅当质量流量比从0.1%+0.05%增加到0.14%+0.07%时,叶顶中弦区域的冷气覆盖效果才有所改善。     

凹腔上游横向喷流混合过程的实验研究

利用基于纳米粒子的平面激光散射(NPLS)技术研究了超燃冲压模型发动机中凹腔上游横向喷注乙烯燃料时凹腔附近的流场,主要研究了燃料射流与主流的混合过程;对比了在不同喷注压力下燃料射流穿透度的变化;研究了不同凹腔参数对燃料与主流混合过程的影响。通过研究发现,喷注压力对燃料射流与主流混合效果的影响主要体现在两个方面,射流的穿透度和射流的扩散;对燃料射流来说,与主流混合的主要阶段为大涡的形成直至破碎阶段;在喷注总压相同下,喷注位置靠近凹腔有利于燃料射流与主流的混合和向凹腔内的输运;凹腔构型对燃料射流的影响主要在于大尺度结构开始发展破碎的阶段。     

流动危险源泄漏事故应急疏散决策优化

在流动危险源泄漏事故中,如何根据流动危险源的危险特性,快速制定最优疏散决策,使应急疏散的成本最低是现场指挥人员急需解决的重要问题。在分析讨论疏散范围、疏散人员、疏散方式、疏散路径、避难场所等影响应急疏散决策因素的基础上,采用线性规划方法,建立了应急疏散的优化模型。以运输液氯槽车泄漏事故为例,研究危险区域的人员疏散,并利用Lingo软件对优化模型进行了求解,得到了应急疏散的最佳方案。研究结果对消防部队有效地指导疏散救人行动具有参考价值。     

Zr基块体非晶合金屈服行为及屈服准则研究

为了明确块体非晶合金屈服行为与屈服准则的关系,对非晶合金屈服强度间相互关系以及试验中拉伸和压缩断裂面与最大剪应力作用的45°倾斜面的偏离角度进行分析,应用滑移线间断场理论和Mises屈服条件计算出拉伸颈缩断裂面与载荷轴夹角和块体非晶合金实验结果的一致性,利用Coulomb屈服条件计算出的单轴压缩断裂面倾斜角与实验结果相吻合,确定块体非晶合金在不同应力状态下遵循不同的屈服准则:在拉伸条件下该块体非晶合金遵循Mises屈服准则;在压缩条件下遵循Coulomb屈服准则。     

A new importance sampling Monte Carlo method for a flow network reliability problem

The exact evaluation of the probability that the maximum st‐flow is greater than or equal to a fixed demand in a stochastic flow network is an NP‐hard problem. This limitation leads one to consider Monte Carlo alternatives. In this paper, we propose a new importance sampling Monte Carlo method. It is based on a recursive use of the state space decomposition methodology of Doulliez and Jamoulle during the simulation process. We show theoretically that the resulting estimator belongs to the variance‐reduction family and we give an upper bound on its variance. As shown by experimental tests, the new sampling principle offers, in many cases, substantial speedups with respect to a previous importance sampling based on the same decomposition procedure and its best performances are obtained when highly reliable networks are analyzed. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 49: 204–228, 2002; DOI 10.1002/nav.10004     

多传感器多目标定位与跟踪技术研究

针对炮兵打击目标的特性和获取目标信息所采用的侦察设施 ,研究了多传感器多目标定位和跟踪问题。在闭圆和聚类概念的基础上 ,提出了一种多传感器多目标融合算法 ,并给出了状态估计的最优解。仿真结果证明了这种算法的有效性。这一模型的物理实现正在进一步研究之中。