耿湘人
- 作品数：69 被引量：126H指数：7
- 供职机构：中国空气动力研究与发展中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划武器装备预研基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学一般工业技术动力工程及工程热物理更多>>
- 考虑时间相关性的DSMC方法统计误差分析（英文）被引量：2
- 2016年
- 过去的半个世纪,DSMC方法已经成为求解稀薄气体流动最有力的数值工具.它的精度问题得到了许多研究者的关注.DSMC方法的误差可以分为两类,一类是统计误差,另一类是数值误差.在DSMC方法中,宏观流动性质是通过对微观分布信息的抽样平均而得到的,因此模拟结果本质上是符合概率统计的,需要对由于有限的抽样步数而导致的统计误差进行仔细地量化考察.统计误差在DSMC方法中占有重要的地位,但是直到今天仍没有被完全研究清楚.尽管前人做了一些研究,但是通常都假设抽样结果是相互独立的,对于获得精确结果所需的最小抽样步数,还没有清晰统一的认识.时间相关性会增加统计误差理论分析的难度,因此在已有的工作中很少被考虑到.使用统计学中的自相关函数以及修正的中心极限定理,可以量化抽样结果中的时间相关性.在考虑抽样结果时间相关性的基础上,研究了DSMC方法中的统计误差,考核算例为一维的Couette流动问题.量化的结果显示,时间相关性对统计误差的影响很大.时间相关性可增大随机变量抽样序列的方差.
- 李锦耿湘人陈坚强江定武
- 关键词：DSMC方法统计误差COUETTE流动
- 一种数值模拟计算中的负载均衡方法
- 本发明公开了一种数值模拟计算中的负载均衡方法，涉及稀薄气体动力学数值模拟领域，本方法利用网格剖分METIS串行库实现MPI并行DSMC方法的基于模拟粒子数分布为权重的计算网格重新剖分，并根据剖分前后网格单元的全局编号不变...
- 李锦江定武王沛耿湘人陈坚强
- 文献传递
- 气动加热环境下针对球锥外形最小热应力目标的热膨胀系数异性轴夹角的优化设计
- 高超声速飞行器需要先进的材料进行热防护,比如增强碳/碳类材料。有两种将碳/碳纤维制作成球锥外形的工艺,研究表明在每种工艺中,纤维的异性轴角度可以在相当程度上影响结构热应力大小。为了将球锥热应力最小化,发展了一套优化设计方...
- 耿湘人桂业伟唐伟贺立新
- 再生冷却红外窗口热响应特性耦合计算研究被引量：2
- 2007年
- 本文对强对流加热环境下带再生冷却系统的红外窗口传热和热应力问题进行了数值模拟,采用一维管流假设,管流和固体结构传热采用耦合方式求解。研究表明:(1)在本文计算状态下模型温度和热应力都是随加热时间而增加的,最大温度发生在窗口表面的填充材料和石英玻璃中部,最大热应力发生在合金材料内部;(2)现有冷却管道配置下工质温度没有异常变化;(3)窗口区合金温度一直在升高,若飞行时间进一步延长,要考虑合金温升给窗口防热带来的不利影响;(4)在现有温度分布状态下,内冷管道的引入并未给结构强度造成薄弱环节.
- 耿湘人桂业伟张来平
- 关键词：热防护热传导热应力
- 碳布叠层穿刺复合材料多尺度传热特性研究被引量：3
- 2016年
- 为了深入认识复合材料的多尺度传热特性,预测复合材料宏观热物性参数,基于通用单胞思想和多尺度传热特性分析,建立了一种有效预测碳布叠层穿刺复合材料等效热物性参数的方法。基于电镜扫描分析了纤维束和编织结构的特征,采用通用单胞思想,建立了介/细观传热分析模型,通过数值仿真进行了一系列的多尺度传热特性分析,譬如:纤维体积分数对纤维束结构传热特性的影响、穿刺纤维束大小对编织结构传热特性的影响分析,在此基础上,建立了胞体模板扩展,初步将介/细观结构研究规律应用到宏观结构热物性预测,并进行多层胞体传热特性分析。验证实验表明:等效热物性预测值与实验值吻合较好,方法有效,为深入理解认识碳布叠层穿刺复合材料的介/细观传热特性提供了有效的分析手段。
- 石友安贺立新邱波曾磊耿湘人魏东
- 关键词：传热模型
- 飞船返回舱烧蚀防热不确定性初步研究
- 由于飞船返回舱的气动加热和热化学烧蚀是非常复杂的变化过程,许多参数很难测定,并且与材料制造工艺水平密切相关,目前使用的热物性数据存在较大散布,需要研究这些不确定因素对防热效果的具体影响.本文数值模拟了炭化材料的烧蚀热响应...
- 王安龄桂业伟耿湘人贺立新
- 关键词：热防护不确定性飞船返回舱气动加热热化学烧蚀
- 文献传递
- 风洞热结构考核中温度场相似准则问题研究
- 2014年
- 高速飞行会让飞行器结构承受大量的气动加热从而导致结构温度或应力失效,高超声速飞行器设计过程中通常需要进行结构考核试验。受风洞设备能力限制,试验模型尺寸、来流条件等方面与实际飞行条件存在很大差异。对真实模型进行缩放处理后进行风洞热结构考核,并通过相似关系转换获得真实飞行器结构温度情况,为飞行器防热布局设计提供有效数据支撑,有着迫切需求。本文通过热传导方程对模型相似参数进行讨论,并根据风洞试验实际边界情况进行了讨论研究。获得了具有针对性的相似准则关系。最后,经过对提出的相似参数进行的算例考核计算和初步分析,验证了该相似准则的正确性。
- 刘磊桂业伟杜雁霞耿湘人王安龄
- 关键词：温度场
- 微型凸起物高超声速气动热特性研究被引量：10
- 2006年
- 利用N-S数值解方法对高超声速气流中微型凸起物的气动热环境进行了计算研究,并对前斜坡峰值压力和热流跃升进行了分析,结果表明对于高雷诺数流动,由于其边界层很薄,气流对凸起物的冲击作用比低雷诺数流动大很多,给凸起物前缘和上表面带来较严重的气动热问题。研究还表明利用斜面侧扩张角可以降低凸起物后斜坡的气动热环境。最后对球锥与平板物型的差异给微型凸起物热环境特性带来的影响进行了研究,结果表明在本文计算状态下,风洞平板实验模型得到的凸起物前缘峰值压力和热流跃升比实际球锥外形要高,因此地面实验结果外推到天上实际情况还是比较保守的。
- 耿湘人桂业伟王安龄
- 关键词：数值模拟热环境高超声速翼身组合体
- 对流加热环境下带外部冷却源的平板结构传热和热应力计算研究
- 本文以对流加热环境下带冷源的平板结构模型为背景对传热和热应力现象进行了数值模拟,定量地研究了模型表面对流加热分布特性,以及冷源位置对冷却效果、结构温度以及热应力的影响,研究给出了各点位温度和热应力随加热时间的变化历程,以...
- 耿湘人桂业伟贺立新
- 关键词：热防护热传导热应力冷源传热
- 文献传递
- EPSM/DSMC混合计算方法研究
- 将基于粒子模拟的EPSM方法与DSMC方法相结合，利用新的混合参数，构造了模拟近连续流的EPSM/DSMC混合算法，并对马赫数5的超声速竖板绕流进行了计算，结果与纯DSMC方法结果进行了对比，证明了本文混合方法的有效性。
- 耿湘人桂业伟刘磊
- 关键词：稀薄流混合算法蒙特卡罗模拟DSMC方法
- 文献传递
