摘要：基于共轭传热数值计算方法,对某高隐身无人机(UAV)单边膨胀后体喷流作用下的壁面温度分布进行研究,利用薄壁型网格解决了面积大且厚度薄的蒙皮、侧板结构导致的网格量过大的问题,构建精度较高的计算模型,并完成相关计算分析,主要结论如下:传统的单一流体计算虽然可以得到相似的温度分布,但得到的温度值偏高,最大可相差50 K以上;共轭传热计算可以得到更为符合实际的结果,并且可以得到结构内部温度梯度的分布,为热应力分析及结构设计提供指导;对比相同流动条件下不同金属材料的影响,某耐高温合金的壁面温度极值比金属钢高约30 K,且其上、下壁面的温差更大,梯度更高,两材料纵向肋板位置温度梯度极值分别为120 K/cm和65 K/cm。

摘要：为研究基于时间推进的非定常流-热耦合数值模拟方法在具有时间周期性特征的物理问题中的适用性,利用课题组HGFS程序平台完成了平板对流换热以及带有周期性热斑的空心钝头叶片等算例的数值模拟,并在时域和频域范畴对非定常计算结果进行了深入分析,得到的主要结论如下:平板对流换热的数值模拟结果表明,流体域热对流的时间尺度为10^-3 s量级,而固体域热传导的时间尺度为秒的量级,时间尺度的差异可能会导致计算量急剧增加,甚至使基于时间推进的计算方法失效;对简化涡轮叶片的非定常计算表明,热斑的扫过频率增加到原来的5倍时,叶片内部温度波的一阶幅值减小为原来的50.4%,由0.343 K减小到0.173 K,而渗透深度减小为原来的42.8%,由5.21 mm减小到2.23 mm,频率的增加会使温度波动幅值和渗透深度显著降低。

摘要：为研究高超声速进气道的性能参数随飞行高度、来流湍流度及来流马赫数的变化规律,并考察其压缩面上的边界层转捩现象对进气道性能的影响,采用本课题组程序平台HGFS所发展的γ-Reθ转捩模型进行了一系列的数值模拟工作,并对相应的流动现象和机理进行分析。首先,利用进气道压缩面的简化模型对γ-Reθ转捩模型经验关联公式的高超声速改进方法进行了验证;其次,以某型等熵压缩面的高超声速进气道为对象,研究了飞行高度、来流马赫数对边界层转捩位置等多个参数的影响。结果表明:随着飞行高度的增加,压缩面上边界层转捩位置延后,进气道总压恢复系数下降;与地表情况相比,在设计飞行高度转捩位置延后了约0.525 m,边界层厚度增加了约73%,总压恢复系数下降了约3.2%;来流湍流度变化0.5%量级可导致转捩位置移动0.2 m左右,但来流湍流度对总压恢复系数的影响则很小。

摘要：针对传统用Synopsys公司IC Compiler工具自动生成供电带的设计方法会对布线资源产生一定程度的浪费,而影响物理设计布线质量的情况,提出了一种基于布线轨道的供电带设计优化方法。该方法在保证电压降的基础上,充分利用布线轨道,将供电带设计简化为两个参数的选取,同时推导出这两个参数与供电带占用布线轨道比例的关系公式,为后续设计流程留出足够的布线资源,提高芯片整体布线质量。将该方法用在一款采用TSMC 0.152μm Logic 1P5M CMOS工艺的电力载波通信芯片物理设计中,芯片数字规模约80万门。结果表明,在电压降保持稳定的情况下,释放了总共约300条布线轨道,为成功完成物理设计奠定了基础。

摘要：高隐身无人机为提高侧向、后向隐身指标,机身和喷管-后体结构的一体化设计尤为重要,该设计在气动、结构、强度等领域带来了新的挑战,喷流作用下的气动载荷预测是其中一个关键问题。利用CFD方法结合风洞试验数据,对高隐身无人机喷管-后体结构的稳态、动态气动载荷及其影响规律进行研究,结果表明:喷流形成的复杂波系投影到后体壁面上会形成压力、吸力交替的气动载荷,该载荷分布对喷管落压比极为敏感,小幅度的落压比变化即可能导致载荷方向变化;稳态气动载荷分布也会受到来流速度、次/主流流量比等的影响。基于IDDES方法的数值计算对动态气动载荷有不错的预测精度,将流场划分为喷流主流与次流掺混区、喷流核心区、喷流与外流掺混区等几个区域,有助于从流动机理上揭示脉动压力的分布规律,且得到了试验验证。动态载荷极值区位于喷流区边界,正是气流剪切掺混最强的位置,而喷流核心区尽管稳态气动载荷强,但动态气动载荷相对较低。