李海燕
- 作品数：26 被引量：106H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国防基础科研计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学化学工程兵器科学与技术更多>>
- 高超声速飞行器高温流场数值模拟面临的问题被引量：9
- 2015年
- 随着高超声速飞行器目标光辐射和电磁散射特性研究的发展和深入,高温流场特性日益引起人们的关注。由于高温流场特性研究中涉及到非常多的复杂气动现象,如气动加热、烧蚀、辐射、燃烧、化学反应以及湍流等,因此其数值模拟面临着诸多挑战。这里基于连续流计算流体力学(CFD)技术和稀薄气体蒙特卡罗直接仿真(DSMC)方法,从化学物理模型建模、方法稳定性与数值求解效率出发,分析了高超声速飞行器外部绕流、尾迹和发动机喷焰三方面的流场特性数值模拟在不同弹道、热防护手段和飞行流域环境下所面临的问题。在此基础上提出了数值求解技术和化学物理模型建模今后需要发展的方向,为有效提高高超声速高温流场特性数值模拟效率、增加流场特性预测精度提供了指导,从而为研究流场对高超声速飞行器目标光辐射和电磁散射特性影响提供有效的基础数据。
- 李海燕唐志共杨彦广石安华罗万清
- 关键词：高超声速飞行器高温数值模拟高超声速流动尾迹
- 双时间步长方法在高温激波管非平衡流动模拟中的应用
- 在破膜前的驱动段定容燃烧以及破膜后的化学非平衡流动数值模拟中,引入双时间步长方法,发展高温激波管化学非平衡流动数值模拟方法,该方法在时间上具有二阶精度.计算结果与目前存在的激波管流动解析解以及零维化学反应系统的数值解进行...
- 李海燕
- 高超声速高温气体流场的数值模拟
- 高超声速飞行器再入大气层时，在其周围的激波层内具有很高的温度，足以引起气体发生振动激发、离解甚至电离等物理化学现象，这些现象统称为“高温效应”。高温效应严重地影响了飞行器的气动加热、俯仰力矩特性和通讯传输。高温效应的研究...
- 李海燕
- 关键词：数值模拟高超声速喷管航天飞机
- Newton型迭代法在求解烧蚀边界条件控制方程中的应用被引量：4
- 2010年
- 对于采用烧蚀手段进行防热的高超声速飞行器而言,利用有限速率烧蚀条件下的防热层热响应与流场耦合计算,则可以更加准确地预测包括气体烧蚀产物在内的化学非平衡流场特性。基于稳态能量平衡假设(SSEB),本文对有限速率烧蚀边界数值处理方法进行了初步探索。采用Newton迭代法对表面质量和能量平衡方程进行迭代时,为了避免Jacobi矩阵求逆困难,发展了一种基于对角化Jacobi矩阵的Newton型迭代法。以碳基石墨防热材料有限速率烧蚀边界为例,通过与相关文献的壁面温度、热流以及流场不同组分质量分数等计算结果的比较,表明了这种Newton型迭代法在数值求解有限速率烧蚀边界方面的有效性。
- 李海燕罗万清石卫波
- 关键词：化学非平衡流烧蚀
- 高温激波管化学非平衡流动数值模拟研究
- 为了预测氢氧定容燃烧驱动的高温激波管性能，需要准确分析激波管非定常化学非平衡流动过程。本文在破膜前的驱动段定容燃烧以及破膜后的化学非平衡流动数值模拟中，引入了双时间步长方法，该方法在时间上具有二阶精度。计算结果与目前存在...
- 李海燕李志辉陈爱国罗万清
- 关键词：化学非平衡流
- 文献传递
- 高超声速喷管非平衡粘性流动的数值研究
- 本文分别采用平衡气体模型、化学非平衡气体模型和热化学非平衡气体模型,通过求解轴对称Navier-Stokes方程组,数值模拟了法国Marseille高焓激波风洞锥型喷管(H=10.3MJ/kg),分析了热化学非平衡效应对...
- 李海燕董维中朱国林
- 关键词：高超声速喷管数值模拟
- 文献传递
- 最小二乘无网格方法及其在近空间解体碎片绕流场模拟应用
- 2020年
- 针对航天器再入解体碎片绕流问题,通过分析无网格方法计算原理,推导了基于泰勒级数展开确定点云结构上的空间离散与适用于最小二乘无网格方法的无粘通量求解格式,采用三阶Strong Stability Preserving型Runge-Kutta时间推进与特征基础边界条件数值处理,研究建立了求解二维无粘气体流动的无网格数值方法。通过对典型算例和碎片简化模型等问题进行计算分析,表明设计的无网格方法通量格式能够很好地捕捉Euler方程描述的流场特征,具有较强的收敛适应性与鲁棒性。研究表明建立的最小二乘无网格数值方法具备推广应用到航天器解体碎片绕流模拟的潜在能力。
- 罗万清罗万清梁剑寒李海燕
- 关键词：无网格方法最小二乘法
- 高超声速喷管三维热化学非平衡流场的数值模拟被引量：1
- 2008年
- 利用数值求解三维热化学非平衡Navier-Stokes方程的方法和多块网格技术,数值模拟了典型高焓激波风洞锥型喷管的三维非平衡流场,分析了热化学非平衡效应对喷管流动的影响,给出了平动温度、组分N2和O2振动温度、马赫数和组分质量分数在轴对称线上的分布,也给出了喷管出口附近的速度和温度沿径向分布等结果,获得了喷管流场的详细信息,并与已经存在的采用轴对称Navier-Stokes方程计算的结果,进行了比较,二者吻合得很好。计算结果表明:目前的代码是可以模拟多块结构网格下的热化学非平衡流动的。
- 李海燕朱国林董维中
- 关键词：数值模拟高超声速喷管
- 考虑高温效应的风洞流场参数计算
- 针对高总温条件下采用量热完全气体模型计算风洞流场参数存在显著误差的问题,基于热完全气体和平衡化学反应气体模型,利用空气组分热力学特性数据库和轴对称风洞准一维流动假设,建立了高总温(>2000K)风洞的流场参数计算程序,并...
- 胡振震陈爱国石义雷李海燕罗万清
- 文献传递
- 碱金属杂质对飞行器烧蚀流场电子数密度影响被引量：2
- 2017年
- 通过数值求解含有碱金属杂质碳酚醛烧蚀效应的层流与湍流化学非平衡Navier-Stokes控制方程,理论预测了无线电衰减测量计划(RAM)-C系列钝锥体前两次再入等离子体鞘套电子数密度。计算结果包括化学非平衡纯空气流场结果以及含碱金属杂质的碳酚醛烧蚀流场结果,并和文献发表的飞行器上朗缪尔探针、反射计等离子体诊断数据,以及从信标和遥测信号衰减中获得的等离子体相关数据进行了比较,获得了与试验分析结论相一致的碱金属电离对电子数密度峰值影响随高度变化趋势。理论计算与飞行试验结果均表明:烧蚀材料中的碱金属电离会显著增加中低空飞行器等离子体鞘套的电子数密度,最高可达2~3个量级。
- 曾学军李海燕
- 关键词：化学非平衡烧蚀碱金属
