陈皓
- 作品数：2 被引量：2H指数：1
- 供职机构：中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院研究生院院长基金更多>>
- 相关领域：理学更多>>
- 壁温变化非定常气动加热机理研究被引量：2
- 2009年
- 研究了高超声速平板边界层因壁温时变引发的非定常气动热环境特征及机理.通过近似解析和数值模拟两种手段,得到了壁面热流随时间变化的完整过程.解析手段求解非定常可压缩边界层方程,将非定常响应表达成稳态解加上摄动级数的形式,在初始和最终稳态邻域分别求解,在适当的位置进行拼接,从而得到整个时间域上的解.在满足解析解假设的区域,数值结果与解析结果吻合较好,证明了所使用方法的可靠性.结果表明,非定常响应有两点显著特征:在壁温突然增加后短时间内,壁面热流方向改变,热边界层剖面在壁面附近出现了另一个拐点.这种新的剖面形状是典型的非定常特征.但是,高超声速情况下此种非定常响应存在的时间却很短,在考虑长时间气动加热的情况下,若只存在壁面温度时变的诱因.可以忽略流动中的非定常过程,当作准定常情况来处理.
- 陈皓鲍麟
- 关键词：高超声速数值模拟
- 壁面附着流的非定常气动热力学模型理论研究
- 2010年
- 我们旨在从理论上研究壁面附着流非定常气动热力学的原理.首先,选择了两个具有NS方程解析解的简化模型:时变的壁面速度与壁面温度边界条件诱发的可压缩非定常无穷大平板附着流动,并求解了(第二问题)其非定常温度场与壁面非定常热通量(即热流).其次,根据这两个简化模型的解析解,分析了上述模型流动中非定常温度场与非定常速度场相互作用的特征及其对壁面非稳态传热的影响.由能量方程决定的非定常热通量受到由动量方程决定的非定常压缩功和黏性耗散项的直接影响.我们从简化模型中揭示了非定常速度场对非定常热通量影响强弱的的主要参数以及影响规律.最后,基于可压缩边界层方程组,推导了非定常气动热力学的相似性准则.除了表征速度场非定常性的判据Strouhal数Stu,首次提出了表征温度场非定常性的判据Stt.研究结果表明,与非定常空气动力学中仅凭Stu大小即可判断要否考虑非定常因素的传统做法不同,在非定常气动热力学中是否需要考虑非定常因素,应该从无量纲的能量方程出发,根据温度场非定常判据Stt与其他各项系数的相对大小加以综合评估而定.
- 陈皓鲍麟童秉纲
- 关键词：非稳态传热
