曹正蕊
- 作品数：28 被引量：70H指数：7
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- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信理学机械工程更多>>
- 空气光学击穿的光线追踪模型
- 2010年
- 为了探讨激光与物质的相互作用规律,利用光线追踪法,建立了一种空气光学击穿模型,根据光线在网格中的传播路径信息,运用辐射输运方程,得到流场的功率密度分布,模拟了空气的光学击穿过程。针对透镜聚焦情形,使用不同的计算网格和光路对模型进行了验证,计算得到的空气击穿等离子体流场爆轰波的形成和演化过程,与实验结果基本一致。结果表明:当焦平面处的艾里斑半径比该处网格尺寸大得多时,模型对计算网格的依赖性比较小;击穿区域的温度必须高于14000K,否则不能沉积能量。
- 黄辉洪延姬李倩曹正蕊冯海兵
- 脉冲激光推进的能量相似律理论研究被引量：2
- 2010年
- 激光推进的能量相似律,指确定的激光能量有与之相对应的最佳喷管尺寸,使得冲量耦合系数最大且不变的规律。用大气高度参数、入射的激光能量、喷管几何参数构造了无量纲因子,建立了圆锥形喷管在单脉冲条件和一维球对称点聚焦情况下的能量相似律。结果表明:当锥角固定时,冲量和冲量耦合系数存在极大值,极大值对应的无量纲因子仅与气体比热比相关;当无量纲因子固定时,冲量随入射激光能量增加而单调增大,冲量耦合系数则与能量无关。本文的研究结论和规律性认识,对目前可实现和以后工程化放大的激光能量范围,均能给出可信可靠的喷管优化尺寸。
- 曹正蕊洪延姬
- 关键词：激光推进相似律冲量耦合系数
- 激光等离子体点源减阻技术中入射能量对气动阻力的影响被引量：7
- 2010年
- 数值模拟了来流马赫数为5时的圆球绕流冷流场,以及来流与头部驻点附近注入激光能量而产生的等离子体相互耦合形成的流场的演化过程。计算结果表明:施加局部能量点源能够改变原有的弓形激波结构,使其变为斜激波,从而减小气动阻力;气动阻力随入射激光能量的增大而逐渐减小,当入射激光能量为1.1 J时,气动阻力减小的百分比高达40%。
- 李倩金星曹正蕊黄辉
- 关键词：激光等离子体气动阻力斜激波
- 吸气式激光推进中空气对CO2激光的吸收系数计算
- 2010年
- 比较分析了吸气式激光推进中空气对CO2激光的3种吸收机制,列出了相应的吸收系数计算公式。通过计算发现,自由-自由吸收对应的逆韧致吸收系数占总吸收系数的比例几乎达到80%,即在较强的激光辐照作用下,由于电子温度很高,高温空气主要通过逆韧致方式吸收入射激光能量。计算结果可以用于吸气式激光推进的能量沉积过程研究。
- 李倩洪延姬黄辉曹正蕊
- 关键词：CO2激光
- 吸气式激光推进单脉冲能量特性研究现状被引量：1
- 2008年
- 吸气式脉冲激光推进中，入射激光能量变化对其推进性能有着直接影响。在对国内外文献综合研究的基础上，总结了吸气式激光推进单脉冲能量特性的研究现状。通过对实验、理论和数值研究成果进行科学分析，提出了目前研究中存在的一些问题及对应的解决方案，最后给出了入射的激光能量与冲量耦合系数的关系，为进一步研究多脉冲下的推进性能提供了一定的参考价值。
- 曹正蕊洪延姬文明李倩
- 关键词：激光推进冲量耦合系数
- 来流情况对吸气式激光推力器冲量耦合系数的影响
- 针对大气吸气模式激光推进的原理,采用二阶精度的Roe格式,在气体模型为完全气体时,分别对无来流以及来流马赫数为2.5和5的条件下,环聚焦激光推力器内外流场的演化过程进行了数值模拟。结果表明,无来流、来流马赫数为2.5和5...
- 李倩洪延姬文明曹正蕊崔村燕
- 关键词：激光推进冲量耦合系数数值模拟马赫数
- 文献传递
- 粗糙度与激光强度分布对光船聚焦性能的影响被引量：7
- 2004年
- 激光束聚焦性能研究是激光推进技术研究中的一个重要内容。根据实验装置的形状和激光强度分布，建立了计算模型，编写了计算程序。用该程序可通过计算空间某点的激光能流密度和某个区域的能流密度分布来确定点火线的形状和点火区域的大小；研究喷管内壁的表面粗糙度和入射激光束的强度分布对聚焦性能的影响。为进一步研究激光支持等离子体流场特性和脉冲激光推进性能等提供重要的理论依据。
- 李倩洪延姬曹正蕊李俊美
- 关键词：光船激光推进技术激光强度脉冲激光
- 来流对吸气式激光推力器冲量耦合系数的影响被引量：11
- 2007年
- 针对大气吸气模式激光推进的原理,采用二阶精度的Roe格式,在气体模型为完全气体时,分别对无来流以及来流马赫数为2.5和5的条件下,环聚焦激光推力器内外流场的演化过程进行了数值模拟。结果表明,无来流、来流马赫数为2.5和5时的冲量耦合系数分别为2.42×10-4N.s/J,1.00×10-4N.s/J和1.13×10-4N.s/J,无来流时激光推力器的冲量耦合系数高于同工况下有来流的情况,但来流马赫数为5时由于激波不会传播到推力器前体而产生负推力,因此冲量耦合系数较马赫数为2.5时高。研究结果可为激光推力器的构形设计以及实验模拟高空环境下推力器的飞行情况提供一定的理论指导。
- 李倩文明曹正蕊崔村燕
- 关键词：激光推进数值仿真
- 吸气式激光推力器速度与高度耦合特性的数值研究被引量：6
- 2007年
- 使用基于有限体积法和分区结构化网格划分的高分辨率数值方法，计算得到了两种吸气模式激光推力器模型在加速度为10m／s^2的发射过程中，其冲量耦合系数随海拔高度的变化规律。不考虑来流速度和空气补充时，高度特性计算结果与实验吻合得很好。结果表明：推力器与空气具有相对速度时，冲量耦合系数整体明显减小，导致激光推进单级入轨发射由吸气模式向火箭模式的切换点由目前预测的20～30km明显下移至10～20km；经过进气道增压处理后，冲量耦合系数大幅度提高，为了增大吸气模式的工作高度范围，进气道设计是必不可少的关键技术之一。
- 曹正蕊洪延姬文明李倩
- 关键词：激光推进数值仿真
- 两种构形喷管的激光推进冲量耦合系数数值研究
- 2010年
- 提炼了由入射激光能量、能量沉积率、环境气体压强、喷管母线长度及其半顶角组合而成的圆锥形喷管无量纲因子,并将其推广到抛物形喷管的研究中。用辐射流体力学计算程序计算了4种半顶角下圆锥形和抛物形喷管的冲量耦合系数随无量纲因子的变化规律。计算结果表明:两种喷管的冲量耦合系数都存在极大值,极大值对应的无量纲因子约为0.4;无量纲因子相同时,半顶角越小,冲量耦合系数越大;同等条件下抛物形喷管的冲量耦合系数高于圆锥形喷管的冲量耦合系数。
- 李倩曹正蕊金星
- 关键词：激光推进冲量耦合系数
