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国家自然科学基金(91016027)

作品数:20 被引量:77H指数:7
相关作者:李志辉吴俊林蒋新宇彭傲平梁杰更多>>
相关机构:中国空气动力研究与发展中心北京航空航天大学江南计算技术研究所更多>>
发文基金:国家自然科学基金国防基础科研计划国家重点基础研究发展计划更多>>
相关领域:航空宇航科学技术理学自动化与计算机技术机械工程更多>>

文献类型

  • 20篇期刊文章
  • 3篇会议论文

领域

  • 14篇航空宇航科学...
  • 6篇理学
  • 2篇自动化与计算...
  • 1篇化学工程
  • 1篇机械工程

主题

  • 9篇流域
  • 7篇跨流域
  • 6篇BOLTZM...
  • 5篇激波
  • 4篇气体运动论
  • 4篇DSMC方法
  • 3篇数值模拟
  • 3篇气动
  • 3篇气动力
  • 3篇绕流
  • 3篇空气动力
  • 3篇空气动力学
  • 3篇BOLTZM...
  • 3篇值模拟
  • 2篇低密度风洞
  • 2篇隐式
  • 2篇隐式格式
  • 2篇有限体积
  • 2篇数值模拟研究
  • 2篇稀薄气体

机构

  • 22篇中国空气动力...
  • 13篇北京航空航天...
  • 2篇北京大学
  • 2篇江南计算技术...
  • 1篇国防科学技术...
  • 1篇中国运载火箭...
  • 1篇北京卫星环境...

作者

  • 19篇李志辉
  • 8篇吴俊林
  • 6篇蒋新宇
  • 5篇彭傲平
  • 3篇梁杰
  • 3篇李明
  • 3篇李海燕
  • 2篇祝智伟
  • 2篇罗万清
  • 2篇李绪国
  • 2篇唐少强
  • 2篇徐金秀
  • 2篇李中华
  • 2篇杨彦广
  • 2篇方明
  • 1篇易仕和
  • 1篇李四新
  • 1篇杜波强
  • 1篇陈爱国
  • 1篇胡振震

传媒

  • 5篇空气动力学学...
  • 2篇力学学报
  • 2篇计算物理
  • 2篇实验流体力学
  • 1篇红外与激光工...
  • 1篇计算机学报
  • 1篇应用数学和力...
  • 1篇计算力学学报
  • 1篇航天返回与遥...
  • 1篇计算机科学
  • 1篇Scienc...
  • 1篇载人航天
  • 1篇中国科学:物...
  • 1篇北京力学会第...

年份

  • 2篇2016
  • 4篇2014
  • 10篇2013
  • 5篇2012
  • 2篇2011
20 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
求解Boltzmann模型方程高性能并行算法在航天跨流域空气动力学应用研究被引量:8
2016年
对Boltzmann方程碰撞积分物理分析与可计算建模,得到适于描述航天再入从外层空间到近地面各流域统一Boltzmann模型方程,提出求解Boltzmann模型方程统一算法高性能并行计算数学模型.发展离散速度空间区域分解大规模并行计算技术,分析统一算法变量依赖关系,建立可扩展并行计算方案;研究数据并行分布与并行执行特征,开展大规模并行化程序设计,并在小、中、大规模256-512、4096-20 625CPU及异构计算机500-45 000、3125-112 500进程并行算法测试,建立稳定运行于国产千万亿次超级计算机高性能可扩展大规模并行算法与航天器再入跨流域复杂气动力/热绕流问题并行化软件应用平台.通过对稀薄流到连续流再入飞行不同高度可回收返回式卫星飞行器、近空间大尺度机动飞行器跨流域绕流环境不同粒度高性能计算与验证,揭示大尺度复杂结构飞行器跨流区飞行稀薄过渡流区热流系数比连续、近连续流区热流系数随物面变化剧烈得多、大得多,发现该类飞行器后端面热流最大值发生在水平舵外侧拐角处,达驻点热流六分之一量级,提供了一个可靠求解航天器再入各流域高超声速绕流问题统一算法高性能并行计算应用研究方向.
李志辉蒋新宇吴俊林徐金秀白智勇
关键词:航天器BOLTZMANN模型方程
MPI并行调试与优化策略在三维绕流气体运动论数值模拟中的应用被引量:2
2012年
从求解三维绕流问题的Boltzmann模型方程的数值模拟程序出发,通过研究区域分解并行计算策略,引入输入/输出、通信与CACHE等优化策略,对数值模拟程序进行MPI并行化移植与高性能计算调试。以高空稀薄过渡流区飞行器绕流状态为算例,进行了MPI大规模并行计算测试,证实了所发展的MPI并行化区域分解策略及程序优化途径的正确性。研究表明开展的并行化实现能明显地缩短模式计算时间,并取得较好的效果。
徐金秀李志辉尹万旺
关键词:BOLTZMANN模型方程并行计算
稀薄过渡流区横向喷流干扰效应数值模拟研究被引量:8
2013年
为了准确预测稀薄过渡流区横向喷流与稀薄大气的干扰流动特征,本文在建立直角与表面非结构网格混合结构的DSMC数值算法以及碰撞网格自适应算法基础上,提出基于MPI的静态随机负载平衡技术,构建了DSMC并行计算代码。计算的不同压力比条件下三维平板模型横向喷流与稀薄大气干扰的分离长度与低密度风洞试验有较好的一致性,验证了本文算法的可靠性。开展了细长钝双锥外形高超声速稀薄来流与超声速/高超声速横向喷流干扰效应的研究,计算分析了不同飞行高度、不同飞行速度、不同飞行攻角、不同喷流推力下复杂流场结构和对气动力特性的影响规律。考察了RCS喷管出口参数不同(均匀/非均匀)对喷口附近分离涡和分离长度的影响。
梁杰阎超李志辉李绪国
关键词:DSMC方法喷流干扰
稀薄气体自由分子流到连续流跨流域气动力热绕流统一算法研究被引量:4
2013年
研究描述各流域气体流动输运现象统一的Boltzmann模型方程及数值求解方法,发展气体分子运动论离散速度坐标法,建立直接求解分子速度分布函数耦合迭代数值格式;研究可用于高、低不同马赫数绕流问题的Gauss型离散速度数值积分法,建立模拟各流域高超声速气动力、热绕流问题气体运动论统一算法与并行计算技术。对稀薄气体自由分子流到连续流不同Knudsen数、高低不同马赫数球体、钝锥外形、飞船返回舱再入飞行环境等绕流问题并行计算与算法验证分析,证实统一算法用于高稀薄自由分子流到连续流高超声速飞行器气动力、热绕流问题求解的可靠性,揭示飞行器跨流区不同高度高超声速绕流现象与变化规律。
李志辉彭傲平吴俊林张涵信
关键词:BOLTZMANN模型方程速度分布函数离散速度坐标法
求解Boltzmann模型方程的气体运动论隐式格式应用研究
本文通过对Crank-Nicolson隐式差分方法的研究,首先构造了求解含有非线性源项的离散速度Boltzmann模型方程绝对稳定的一维气体运动论隐式格式。通过一维流动计算比较,在近连续流区、过渡流区等流域,因格式稳定条...
彭傲平李志辉毕林吴俊林
关键词:BOLTZMANN模型方程隐式格式
文献传递
基于多块对接网格的隐式气体运动论统一算法应用研究被引量:2
2016年
基于玻尔兹曼模型方程的气体运动论统一算法(gas kinetic unified algorithm,GKUA)给出了一种能模拟从连续流到自由分子流跨流域空气动力学问题的途径.该算法采用传统计算流体力学技术将分子运动和碰撞解耦处理,若采用显式格式将受格式稳定条件限制,在模拟超声速流动尤其是近连续流和连续流区的流动时计算效率较低.为了提高计算效率,扩展其工程实用性,采用上下对称高斯-赛德尔(LU--SGS)方法和有限体积法构造了求解玻尔兹曼模型方程的隐式方法,同时在物理空间采用能处理任意连接关系的多块对接网格技术.通过模拟近连续过渡区并排圆柱绕流问题,计算结果与直接模拟蒙特卡洛方法模拟值吻合较好,验证了该方法用于跨流域空气动力计算的可靠性与可行性.
彭傲平李志辉吴俊林蒋新宇
关键词:隐式格式有限体积法
Boltzmann-Rykov模型的有限体积方法计算被引量:1
2014年
构建一种三阶精度的有限体积格式,数值求解考虑转动非平衡影响的Boltzmann-Rykov模型方程.针对模型方程的速度空间离散得到各个离散速度坐标点上彼此独立的控制方程组,运用高阶精度的半离散化有限体积格式在位置空间对离散控制方程进行数值求解,时间项采用三阶Runge-Kutta方法推进,方程右端二体碰撞项采用中心近似技术.该有限体积格式在气体分子对流运动项上具有三阶精度,同时保证了分布函数的正定性和流通量守恒.计算结果与有限差分方法数值模拟结果和连续流区非定常激波管问题的Riemann精确解均吻合较好,说明基于有限体积法的Boltzmann-Rykov模型方程数值求解过程是正确的.
吴俊林李志辉彭傲平蒋新宇
关键词:有限体积方法
考虑转动非平衡效应Boltzmann模型方程统一算法与跨流域绕流问题模拟研究
为了研究气体分子转动非平衡效应对跨流区气体流动的影响,本文基于过去开展稀薄自由分子流到连续流气体运动论统一算法框架,通过对转动自由度松弛变化特性的研究,采用转动惯量描述气体分子的自旋运动,利用分子总角动量守恒作为一个新的...
李志辉吴俊林彭傲平张涵信
关键词:BOLTZMANN模型方程
文献传递
Numerical study on the gas-kinetic high-order schemes for solving Boltzmann model equation被引量:1
2011年
The high-order compact finite difference technique is introduced to solve the Boltzmann model equation, and the gas-kinetic high-order schemes are developed to simulate the different kinetic model equations such as the BGK model, the Shakhov model and the Ellipsoidal Statistical (ES) model in this paper. The methods are tested for the one-dimensional unsteady shock-tube problems with various Knudsen numbers, the inner flows of normal shock wave for different Mach numbers, and the two-dimensional flows past a circular cylinder and a NACA 002 airfoil to verify the reliability of the present high-order algorithm and simulate gas transport phenomena covering various flow regimes. The computed results are found in good agreement both with the theoretical prediction from continuum to rarefied gas dynamics, the related DSMC solutions, and with the experimental results. The numerical effect of the schemes with the different precision and the different types of Boltzmann collision models on the computational efficiency and computed results is investigated and analyzed. The numerical experience indicates that an approach developing and applying the gas-kinetic high-order algorithm is feasible for directly solving the Boltzmann model equation.
LI ZhiHuiPENG AoPingZHANG HanXinDENG XiaoGang
关键词:BOLTZMANN模型方程稀薄气体动力学
飞船返回舱再入稀薄流域配平特性研究被引量:9
2013年
飞船返回舱一般采用横偏质心位置的方法来提供再入配平攻角和实现飞行轨迹机动控制所需的配平升阻比,准确预测配平攻角随再入高度的变化对控制系统以及返回舱落点精度都非常重要。中国载人飞船返回舱再入稀薄流域配平攻角地面试验、理论计算和实际飞行中有较大差异,如何分析评估将直接影响到其它深空探测返回器的气动设计。文章采用工程和数值方法,在对原有风洞试验数据和理论计算数据整理分析的基础上,结合"阿波罗"返回舱的部分试验结果和计算研究结果以及"联盟号"飞船返回舱的计算结果,给出了配平攻角沿再入轨道变化的基本规律,分析了质心位置、壁面反射模型、马赫数、高温真实气体效应等影响返回舱再入配平特性的主要因素,可以对未来近似外形的试验和计算研究提供参考。
梁杰李志辉杜波强
关键词:再入飞船返回舱
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