摘要：针对超低轨飞行器迎风面气动阻力过大的问题,在理论解求自由分子流气动阻力方法的基础上分析迎风面阻力的主要影响因素,计算不同长度下几种典型迎风面构型的气动阻力值并分析其变化原因。在此基础上设计迎风面构型的表达函数并引入智能算法对其迭代寻优。对构型存在的约束,引入罚函数机制以降低不可行解的适应度值。研究结果表明:此方法可获得最小阻力迎风面的近似最优解,在现有材料的约束下,相比锥形构型,优化方法最大减阻可达5%以上,并能有效增加飞行器头部容积;随迎风面高度上升,最小阻力构型从近台形逐渐向锥形转化。提出的构型优化方法,可为后续超低轨飞行器减阻构型设计提供参考。

摘要：以 boltzmann方程为基础 ,本文提出了求解非平底浅水方程的 KFVS(Kinetic FluxVector Splitting)格式。因通量计算中考虑了底坡项的作用 ,计算方法和谐 ,即在非平底静水计算中始终能保持流速为零 ,水位为常数。数值试验表明 ,无论是计算恒定流还是非恒定流 。

摘要：长时间运行的GIS设备内部SF_(6)气体的绝缘性能受环境温度及内部气压的影响,为了分析环境温度、气压对SF6气体绝缘性能的影响规律,基于两项近似的boltzmann方程,求解了不同气压和温度下SF_(6)气体的电子输运参数,并分析其绝缘性能的变化规律。仿真计算结果表明:温度300 K、0.1 MPa~0.6 MPa气压条件下,随着气压的增大,SF_(6)气体的约化电离系数增大,约化吸附系数略微增大,计算得到约化有效电离系数增大,因此临界击穿场强增大,绝缘性能越好;在气压0.1 MPa、温度250 K、300 K、340 K的情况下,随着温度的增大,约化电离系数和约化吸附系数变化很小,因此临界击穿场强变化很小,对SF_(6)气体的绝缘性能影响不大。本研究工作为电力系统中SF_(6)气体安全稳定运行和气体放电现象研究提供参考。

摘要：灌水器由于其流道特征尺寸微小,因而在其流道内的流动特性分析中,基于连续性介质假设的Navier-Stokes(NS)方程是否适用一直存在争议。该文从微观角度采用格子boltzmann方法(1attice boltzmann method,LBM)研究灌水器的流动特性。首先进行LBM的网格无关性分析,其次将LBM的数值计算结果、传统的基于连续性介质假设下的有限体积法的计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)计算结果以及粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)试验结果进行对比,分析LBM计算结果与基于CFD结果偏离PIV试验值的相对偏差的算术平均值。结果表明,CFD偏离PIV试验结果的相对偏差的算术平均值为0.139%,而LBM偏离PIV试验的相对偏差的算术平均值为0.115%,两者偏离PIV试验结果的相对偏差的算术平均值比较接近。因此,针对流道特征尺寸为1 mm的灌水器,采用基于连续性介质假设下的流体动力学计算方法来研究是适用的。

摘要：为了求解空气放电中电子的各种输运参数,详细介绍了通过boltzmann方程计算气体放电参数的数值算法。进而分析了约化电场(E/nair)对电子能量分布函数的影响,电子扩散系数、迁移率与约化电场的关系,电离反应系数与电子平均能量的关系。仿真结果表明,随着约化电场强度不断增加,电子能量分布函数中最大比例电子数向能量增加的方向移动;电子的扩散系数和迁移率与其他研究者的实验数据基本一致,误差2eV时,电离反应系数与Maxwellian分布函数的电离反应系数基本保持一致,证明该计算模型的合理性,为建立可靠的等离子体流体模型奠定良好基础。