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薄片在空中运动模型国内外研究现状

时间:2019-03-08 17:02来源:毕业论文
对薄片在空中运动模型的研究,国内有许多类似方面的研究。国内研究者主要分析薄片在扩撒或下沉过程中的流场特性来了解其运动特性和各参数。 黄蓓针对薄片多体气动干扰的问题,

对薄片在空中运动模型的研究,国内有许多类似方面的研究。国内研究者主要分析薄片在扩撒或下沉过程中的流场特性来了解其运动特性和各参数。
黄蓓针对薄片多体气动干扰的问题,建立了相关的湍流方程与控制方程,并且分别采用了二阶迎风和全隐式方法进行了时间离散和空间离散,建立了含有碰撞响应的非结构动网格方法,利用耦合求解Navier-Stokes方程和刚体动力学方程,来数值模拟了薄片的多体沉降过程,其数值模拟结果与试验记录的运动状态基本符合,对薄片多体沉降干扰非定常流场结构变化的分析和对其流动机理的研究分析显示,多体间的干扰不仅改变物体的运动姿态,而且还会促进多体分离,在薄片运动初期,产生的接触提供了物体分离的反向冲量,薄片在干扰作用下,会发生滞空翻转并存在互斥的趋势,伴随着物体运动发展而脱落 。33636
中国科学院的于军、聂义勇,对不可压缩流场多体运动问题的数值解进行了研究 ,他们采用了重叠网格法和移动网格法,此两种方法是目前国内求解此内问题的两种高精度方法,他们的研究发现重叠网格法计算效率要高于移动网格法。
解放军理工大学的李霞、陈徐均等人对基于动网格的物体下沉运动的二维数值模拟进行了研究,采用基于拉格朗日-欧拉方程的动网格技术,计算水气两相粘性流体中下沉物体运动规律 ,此项研究为我们研究轻质薄片在空中的运动规律提供了很大启示。论文网
针对轻质薄片的相对运动问题,国外提出了多种动边界模拟技术,如非结构网格方法和重叠网格方法,在子母弹抛撒问题上取得了应用。而其中对薄片的气动特性研究则主要集中在薄片的沉降过程中。
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美国宇航局格伦研究中心的 Cleveland对采用AUSM +-up法对液滴下沉时的冲击状态进行了研究,其中用到的AUSM +-up法对处理轻质薄片空中运动有很大帮助,空气中的流场和流体中的流场有很大的相似之处。在许许多多相流中流体界面的存在有一个独特的性质;邻人费解的复杂界面常常有不稳定性和混合现象。与此同时,因为流体界面的发展强烈影响整体流场,这些数值模拟也为研究带来相当大的困难,反之亦然。此外,正如液滴破裂的情况一样明显,界面的拓扑在处理算法时会变得极其复杂。数值结果可能由于过度的数值模糊或严重的误差而错误。当考虑液体的压缩系数和密度有显著的差异时,问题就变得更具挑战性,比如水和空气之间,在计算压力时水密度的一个小失衡会导致较大振动 。如果冲击波和流体界面同时存在,这个问题变得更加复杂。那么在空气中,轻质薄片运动时所产生的冲击波也同样会有同样的问题。
加州大学的Santa Barbara就液滴的震动变形问题展开的研究,对于球形液滴,伴随着主要冲击激波的反射模式更加复杂,来自三相点的漩涡结构与马赫效应相互作用,并导致不同类型的冲击反映 ,轻质薄片在空中产生的震动变形也会有漩涡和马赫效应的作用,对其具体变形,本课题中会进行研究讨论。
从以上国内外文献可以看出,对于薄片的气动问题,用不同的动边界方法进行了研究,本课题我们用非结构动网格方法,利用耦合求解Navier-Stokes方程对轻质薄片在空中的飞行运动状态进行分析。 薄片在空中运动模型国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190308/30838.html
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