一、关于平面激波在凹两段楔面上的传播（论文文献综述）
滕宏辉,杨鹏飞,张义宁,周林[1]（2020）在《斜爆震发动机的流动与燃烧机理》文中研究表明斜爆震发动机是一种用于吸气式高超声速飞行器的新型动力系统.它利用斜爆震波实现超声速气流中的高效燃烧,具有放热快、比冲高、燃烧室短、运动部件少等科学和技术优势,是高超声速推进技术的前沿方向.这种发动机的关键是斜爆震波的起爆与波系控制,因此需要对燃烧室的流动与燃烧机理进行深入研究.在激波与燃烧耦合作用下,斜爆震会形成具有多波结构的起爆区,是一种受燃料性质影响的复杂波系结构.这种波系结构通过高速来流的作用驻定在楔面上,然而其对来流参数变化非常敏感,因此需要对可能出现的非定常波动力学过程进行研究.此外,受限空间中的斜爆震结构,即斜爆震波系结构与发动机几何约束的作用,也是斜爆震发动机研制必须面临的问题.本文对上述几个方面的研究进展进行了综述,在总结研究成就的基础上,阐释了斜爆震发动机研制面临的关键问题,提出了下一步研究需要重点关注的方向.
张志雨[2]（2020）在《V字形钝前缘激波干扰及气动热/力特性研究》文中研究说明复杂的激波干扰现象广泛存在于吸气式高超声速飞行器的内外流中,会导致内外流特征的突变和局部气动力/热载荷的大幅跃升,成为制约长时间飞行的关键因素之一。以内转式进气道为典型代表的三维进气系统,由于压缩效率高和流量捕获性能好等优势,成为极具潜力的进气方案。随着研究的深入,内转式进气道逐渐暴露出类V字形唇口所面临的严酷激波干扰问题,而基于现有的经典理论,难以有效地评估和预测这种激波干扰新现象。因此,V字形唇口处的激波干扰问题已成为飞行器设计和科学研究中极富挑战性的课题之一,亟待有针对性地开展研究,以丰富认识、揭示机理、掌握规律、指导设计。为了突出重点,本文采用V字形钝前缘模型,并结合理论分析、数值模拟和风洞实验,从激波干扰结构特征转变、热/力载荷特性、流场非定常振荡等多个方面,开展了较为系统的研究。首先在来流马赫数6条件下,通过风洞实验和数值模拟,分析了随着半径比（即V字形前缘交叉位置倒圆半径与前缘钝化半径之比）和扩张角增大时,V字形钝前缘流场的波系结构以及激波干扰类型的转变过程,获得了三种激波干扰类型（即异侧规则反射、异侧马赫反射和同侧规则反射）,揭示了异侧规则反射向异侧马赫反射以及异侧马赫反射向同侧规则反射的转变机制。研究发现,V字形钝前缘激波干扰类型的转变,主要由其自身特殊的几何约束决定,而不是经典的von Neumann准则和脱体准则。基于对激波相对位置的分析,建立了异侧规则反射到异侧马赫反射以及异侧马赫反射到同侧规则反射的转变理论,该理论边界与实验及数值模拟吻合良好。此外,在异侧规则反射到异侧马赫反射的转变边界附近,还发现了转变过程中存在的反常迟滞现象（即转变发生在von Neumann边界之下）。针对V字形钝前缘复杂激波干扰带来的严酷气动热问题,通过分析不同激波干扰类型的近壁面流场结构,揭示了四种局部热流峰值的产生机制,即超声速气流冲击壁面、激波或膨胀波/边界层干扰、剪切层贴附和异侧射流的相互撞击。结果表明,随着V字形钝前缘的半径比增大,热流峰值大致呈现先增大后减小的趋势;而随着扩张角增大,热流峰值呈现递减趋势;采用大扩张角和大半径比的构型,均具有缓解局部极高气动热载荷的潜力。进一步地,根据局部热流峰值产生机制的不同,分别建立了热流峰值与压力峰值的关联关系,为快速评估V字形钝前缘局部热流峰值,提供了重要参考。针对V字形钝前缘激波干扰流场振荡及其引起的壁面脉动压力载荷问题,采用高速纹影拍摄结合图像处理的方法,研究了不同激波干扰类型（异侧规则反射、异侧马赫反射和同侧规则反射）的非定常振荡现象,发现了主激波振荡的四种模式（即全场“摆动”模式、全场“摆动”与“拱起-恢复”混合振荡模式、全场“拱起-恢复”振荡模式、局部“拱起-恢复”振荡模式）,阐明了 V字形钝前缘驻点附近的射流对撞与竞争、倒圆区域积蓄气流的“呼吸”运动是产生振荡的根源。通过分析激波干扰特征点的振荡信号,获得了激波振荡模式的转变边界。进一步地,结合壁面脉动压力测量实验,证实了激波振荡存在中频占优的特征,据此给出的Strouhal数具有较好的一致性,约为0.09。此外,还发现增大半径比、减小来流马赫数、引入来流侧滑角,通过调整V字形钝前缘的激波干扰结构,均具有缓解壁面脉动压力的效果。
张恩来[3]（2019）在《高超声速内外流中的三维激波相互作用》文中研究说明吸气式高超声速飞行器内外流中存在多种形式的激波相互作用,这些激波相互作用通常对飞行器性能和安全性具有至关重要的影响,在飞行器研制过程中需要予以重视。针对二维激波相互作用,已有研究成果形成了相对较为完备的理论体系,为以高超声速二元进气道为典型特征的飞行器流动机理认识和工程应用提供了概念和方法支撑。但随着以内转式进气道为代表的三维曲面压缩系统逐渐成为研究热点,其流动的强三维特征及近轴对称内收缩几何约束效应等都对现有的激波相互作用认知和理论提出了新的挑战,难以采用现有的理论分析方法对其机理和性能进行准确描述和预测,同时也使得相关的控制和优化设计难度增大。因此,开展针对性的三维激波相互作用机理研究无疑有着重要的学术和应用价值。本文针对以内转式进气道为代表的高超声速内外流中的复杂激波干扰问题,力求突出重点和分解难点,从不同角度分别提出几种典型的简化模型以体现主要特征和要素,通过数值模拟、理论分析和风洞实验相结合的方法展开研究,从特征认识、机理探讨、关键影响因素分析以及规律梳理等几个方面进行了讨论。首先针对三维激波干扰特征进行了二维简化可行性分析,以垂直于激波交线切向的平面为特征分析平面,基于局部二维化构思,建立了针对任意两道三维激波的相交干扰问题的求解方法。在此基础上,通过简化的圆锥激波反射模型,考察了三维激波规则/马赫反射的转变边界,发现了三维激波反射问题中的迟滞现象。基于二维局部分析的三维激波干扰理论能够较好地预测激波反射类型的转变趋势,但当激波干扰类型转变点附近存在强三维流动时,由于穿越特征分析平面的横向参数变化影响显着,可能会导致二维简化分析结果不准确。内转式进气道v形溢流口作为具有内外流动耦合特征的关键部位,其激波干扰问题需要重点关注。研究中将进气道V形溢流口简化为V形钝前缘平板,在激波风洞实验中,通过平面激光散射技术（PLS）和纹影技术,获得了 V形溢流口三维激波干扰的流动图像,并结合数值模拟揭示了其三维流动物理机制。研究表明,内转式进气道前缘脱体激波（DS）与其V形溢流口驻点前弓形激波（BS）发生干扰,形成马鞍形激波面,沿马鞍形激波面上的拐折线,DS和BS的激波干扰类型逐渐从驻点上游的同侧干扰转变为驻点下游的异侧干扰。在激波同侧干扰区域,产生向对称面汇聚的横向流动,与激波拐折线处形成的剪切层一起,向展向对称面汇聚,并卷起形成流向涡对结构（CVP）,该流向涡对向流场下游延伸,对流场造成较大范围的影响。此外,通过斜激波入射V形钝前缘平板,考察探讨了前体激波与溢流口相对位置改变带来的激波干扰类型变化特征和规律,发现斜激波与溢流口驻点前弓形激波的干扰与V形钝前缘自身的激波干扰相耦合,造成了更加复杂的流场结构。近圆形内流道的激波干扰既不同于平面激波相互作用,也与纯轴对称流动存在轴心奇性有着本质差异。本文选取椭圆截面作为典型的偏轴对称简化构型,研究了椭圆截面内收缩流场中的激波干扰问题,通过实验和数值模拟考察了截面长短轴比、前缘压缩角和来流攻角对激波演变的影响。发现了三种激波干扰类型,分别为:Type A马赫反射、Type B规则反射和Type C临界反射。通过对激波面周向强度不均匀性及其演变过程的理论和数值分析,揭示了引起椭圆截面内收缩流场激波干扰类型转变的主要影响因素及其影响的物理机制,即:长轴面内更大的激波曲率导致的更强的流动汇聚效应使得激波更快地趋近于流场轴线,与短轴面内更短的激波离轴距离之间相互竞争;此外,初始连续弯曲的椭圆形激波面在汇聚增强过程中,演变成为强、弱两对分段激波面,以不同的强度、尺度向中心轴传播,并在上下游不同位置处相交,对干扰类型的转变起着重要作用。
石晓峰[4]（2018）在《激波反射干扰及其热化学非平衡效应》文中研究表明在高超声速飞行中,气流在经历强激波压缩和边界层滞止后会出现高温,使气体的振动能被激发,气体分子发生离解甚至电离。此时气体热化学属性与常温下量热完全气体有很大差异。在高空低密度情况,高温气体效应引发的物理化学过程需要很长的弛豫时间才能达到平衡态,飞行器整体流动可能处于非平衡态,气流的组分、温度等参数在流场内不再均匀。热化学非平衡效应对激波的形状和位置、分离区的大小和壁面的气动力热性能都有着重要的影响。目前热化学非平衡效应对钝头体绕流等简单流动已经有了较充分的认识,但热化学非平衡效应在激波反射、激波-边界层干扰等复杂流动现象中具体作用和机制还有待进一步探究。本文围绕运动激波反射和激波-边界层干扰问题展开研究,对热化学非平衡流中马赫杆形状和激波-边界层干扰特性进行了重点讨论。本文首先描述了热化学非平衡流的控制方程,对控制方程中所需的热力学模型、化学反应模型、混合气体输运模型和湍流RANS模型等物理化学模型进行了介绍。接着对控制方程的离散方法,网格界面处无粘通量格式,壁面条件处理等数值方法进行了介绍。通过发展得到的热化学非平衡流程序,对球锥、圆柱和压缩拐角这几种构型的绕流运动进行了数值模拟。对于这些典型构型绕流中激波的位置,壁面热流和压力,分离区大小等关键参数进行了校核,数值与实验吻合地较好。同时还给出常用的两种化学模型在钝头体绕流表现出来的差异。此外对数值模拟边界层流动中壁面网格的要求展开了一些的讨论。通过无粘的数值模拟,对准定常激波反射中马赫杆的变形特性展开了分析。给出了两种典型的马赫杆变形流场,并讨论了其变形形成的机制。介绍了不同入射激波马赫数下马赫杆形状的演变过程和高温气体效应在其中所起的作用,发现高温气体效应对马赫杆变形起到促进作用。此外得到了非平衡弛豫效应对马赫杆变形改变的规律。基于准定常激波反射中流场的自相似假设,提出采用质量守恒（体积守恒）的思想对马赫杆波后扰动进行定量分析,给出了无粘流动中马赫杆变形的理论预估公式。理论预估的变形量与数值模拟结果吻合得较好。此外还将模型与前人的模型进行了对比,本模型适用于更广泛的斜劈倾角范围内。在理论模型的基础上发现高温气体效应促进马赫杆变形的内在机制在于其激波后的吸热效应。对马赫杆凹陷或者凸起的转变临界进行了分析,反射激波的曲率是马赫杆形状转变的关键。通过数值模拟和SF6实验考察了边界层在马赫杆变形中的作用。对不同斜劈倾角和入射激波马赫数下的SF6准定常激波反射进行了实验,并采用相应的数值模拟来对其中现象进行解释。在边界层作用下射流会提前发生卷曲,而斜劈倾角越大,这种效应越显着。由于实验在很难进行多尺度的研究,采用数值模拟的方法讨论了雷诺数或者说尺度效应对边界层效应的影响。发现不同尺度下壁面射流将出现不同形态,并或多或少都会使马赫杆变形变弱。通过惯性力和粘性力的相互关系,讨论了射流表现出不同形态的原因。在真实的物理环境下,入射激波往往难以保持平直的状态。利用爆炸波这种典型的曲面激波研究了非定常性对马赫杆变形的影响的。在爆炸波反射中,马赫杆从一开始就处于剧烈变形中,而热化学非平衡效应此时并不会促进马赫杆的变形,反而表现出抑制变形。基于波系演变的几何关系和马赫杆顶部偏转假设,对三波点轨迹线进行了理论预估。理论值较好的吻合了数值模拟结果。尝试采用准定常下马赫杆变形的理论模型对爆炸波中马赫杆变形的演变规律进行解释,流场历史遗留信息对马赫杆变形有着重要的影响。双楔和进气道是激波-边界层干扰中的典型内外流构型。对于双楔构型,分别讨论了两种工况下来流轻微偏转、前缘钝化和层湍流边界层对流场波系和壁面热流的影响,并得出压缩拐角处转捩可能是数值和实验一直难以满足一致性的关键性因素。对马赫9的高超声速进气道在起动和不起动状态下热化学非平衡效应进行了讨论。介绍了不起动时流场喘振过程中波系的演化和喘振发生的内在机制。总结了不同堵塞比下进气道的喘振频率和起动临界条件,发现高温气体效应会使喘振的临界堵塞比增加,同时喘振时振荡频率降低。
陈鑫,王川,张锋,谭胜,张强,荣康[5]（2017）在《轴向入射激波反射聚焦的实验和数值模拟》文中指出为研究两级脉冲爆震发动机凹腔入口宽度对第2级凹腔中激波聚焦过程的影响,设计轴向入射激波聚焦的实验系统,对不同入口宽度下激波反射聚焦的过程进行了实验和数值模拟。采用纹影系统拍摄凹腔中的流场结构,并测量了凹腔顶点处的动态压力。采用保持强稳定性（SSP）的Runge-Kutta格式、weighed essential non-oscillation（WENO）格式和块结构网格自适应加密（SAMR）算法对激波反射、衍射和聚焦的过程进行了数值模拟,数值模拟结果和实验吻合较好。通过分析比较相同马赫数激波通过不同宽度凹腔的反射聚焦过程,发现较小宽度凹腔入口下激波反射和聚焦较强,顶点的压力峰值较高,激波聚焦诱导的射流较强。
杜海[6]（2017）在《纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体激励器流动控制原理及应用研究》文中研究表明纳秒脉冲介质阻挡放电NS-DBD（Nanosecond Pulse Dielectric Barrier Discharge）等离子体激励器由于其结构简单、功耗低、工作频带宽、响应快、可控来流速度高等优势,广泛地应用于旋涡、分离流的控制中。由于纳秒脉冲等离子体流动控制技术涉及到多学科,且具有极端的时间尺度,激励器放电后产生力、热、声等多种物理扰动,导致其流动控制机理还不明确。为了进一步探究纳秒脉冲等离子体激励器的流动控制机理,本文采用试验与数值模拟相结合的方法,围绕纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体激励器诱导旋涡机理、激励器流动控制主导扰动因素两个关键科学问题开展研究。在此基础上,进行了流动控制在飞翼布局飞行器上的应用研究。论文首先通过PIV（Particle Image Velocimetry）、红外成像试验,研究了纳秒脉冲等离子体激励器产生的时间平均速度扰动和加热效应。并用高速纹影和数值模拟获得了激励器产生的瞬态压缩波结构和局部温度变化,实现了对激励器本体特性的全面认识。其次,将纳秒脉冲等离子体激励器应用于平板边界层的控制。采用PIV技术和壁面探针测量了激励器对平板边界层的时间平均扰动结果,采用数值模拟获得了激励器放电后对边界层的瞬态扰动变化。结果表明,开启激励后平板边界层存在强烈的涡量变化。运用涡量输运方程,分析了纳秒脉冲等离子体激励器产生涡量的物理机理,并从Richtmyer-Meshkov不稳定性的角度分析了等离子体诱导旋涡的产生机理。然后,将纳秒脉冲等离子体激励器应用于二维翼型。通过巧妙的纹影试验设计,将纳秒脉冲等离子体激励器产生的物理效应分开,通过对比试验研究,得到了纳秒脉冲等离子体激励器在流动控制中的主要因素。烟线、PIV试验和数值模拟结果表明:等离子体放电后产生密度和压力梯度扰动,引起流体的斜压性,进而产生涡量,诱导旋涡,旋涡又在剪切流动K-H不稳定性的作用下放大,促进了剪切层内外流动掺混。由于纳秒脉冲等离子体激励器在扰动流场的这一过程中,流场结构复杂,通过POD（Proper Orthogonal Decomposition）正交模态分解,提取了流动控制过程中主要的流场模态,获得了流动控制过程中流场的主要变化因素。由于剪切流动的控制在流体力学、航空航天具有重要意义,本文研究了对流动控制效果影响最大的激励参数。通过压力和PIV测量的对比研究,获得了剪切流动控制中的最优频率—无量纲放电频率+≈1;而最佳的激励位置和流动状况有关—位于分离点之前,且距离较近。最后,本文将激励器应用于飞翼布局飞行器,开展了纳秒脉冲等离子体激励器在飞翼飞行器的气动力、气动力矩控制的应用研究。实现了旋涡和分离流的控制,提高了飞行器的气动性能。本文深入研究了纳秒脉冲等离子体激励器的基本特性、阐明了激励器诱导旋涡的机理和控制流动的主导因素、明确了激励器的流动控制机理,对纳秒脉冲等离子体激励器在流体机械、航空航天的应用具有一定的理论意义和工程应用价值。
丁峰[7]（2016）在《吸气式高超声速飞行器内外流一体化“全乘波”气动设计理论和方法研究》文中研究说明本文以吸气式高超声速飞行器为研究对象,采用理论分析、数值模拟与风洞试验等多种手段,借助有旋特征线理论和流线追踪技术,开展新型吸气式高超声速飞行器内外流一体化“全乘波”气动设计理论和方法研究,并基于超声速轴对称基准流场实现了内外流一体化“全乘波”设计思想:不仅实现飞行器前体、机体腹部、机翼乘波型面的设计,还能完成机体与流线追踪进气道的一体化设计,且不会对机体乘波特性造成破坏;在设计状态下,整个全乘波飞行器机体均具有乘波特性,乘波前体作为进气道的预压缩面,为其高效捕获预压缩后的气流,机体腹部和机翼作为后体乘波面,为飞行器提供高升阻比。系统总结了目前乘波体设计理论和方法、乘波概念应用于机体/进气道一体化设计理论和方法两个方面的国内外研究现状,并对这两个方面的设计理论和方法进行了细致分类,分析了今后的研究发展趋势。针对高超声速内外流数值模拟,通过三个风洞试验模型算例研究了高超声速外流场和内流场的数值模拟方法及其精度量化评估方法。引入统计学概念—“确认度量”,用于量化评估数值模拟结果靠近试验数据的程度,并把其应用于进气道数值模拟过程的网格无关性检验、精度分析以及湍流模型影响评估过程中。针对基于任意超声速轴对称基准流场的通用型乘波体设计,首先,介绍了有旋特征线理论的四个典型单元过程的数值算法,即内点、直接壁面点、逆置壁面点及激波点。然后,介绍了轴对称基准流场模型及应用特征线理论设计该类基准流场的方法;随后,介绍了基于左行马赫线的流线追踪方法以及通用型乘波体基本设计步骤。接着,以本文提出的新型冯卡门乘波体为例,详细论述了通用型乘波体设计,以此验证了本文特征线理论、流线追踪方法以及通用型乘波体设计方法,并对比研究了冯卡门乘波体与常规锥导乘波外形及性能之间的差异。最后,研究了基准流场壁面压力分布规律对通用型乘波体外形及性能影响。针对基于尖头回转体基准流场的内外流一体化“全乘波”理论和设计方法,首先,介绍了基于尖头回转体基准流场的全乘波飞行器基本设计原理、设计步骤及其基准流场模型。然后,详述了由尖头回转体设计内外流一体化轴对称基准流场模型的设计思路、过程和方法。最后,以一个算例分析了基准流场模型的流动特性和性能参数,并以此验证了本文所提出的基于尖头回转体的内外流一体化轴对称基准流场模型的正确性及其设计方法的有效性;以一个算例分析了全乘波飞行器的流动特性和气动性能,以此验证了本文所提出的基于尖头回转体基准流场的全乘波飞行器设计理论的正确性及其设计方法的有效性。为了拓展内外流一体化轴对称基准流场模型的设计自由度,开展了基于轴对称基准激波的内外流一体化轴对称基准流场模型的设计方法研究,并基于该基准流场模型,拓展了本文全乘波理论及其设计方法。首先,介绍了基于轴对称基准激波的全乘波飞行器基本设计原理、设计步骤及其基准流场模型。然后,详述了由轴对称基准激波设计内外流一体化轴对称基准流场模型的设计思路、过程和方法。随后,以一个算例分析了基准流场模型的流动特性和性能参数,并以此验证了本文所提出的基于轴对称基准激波的内外流一体化轴对称基准流场模型的正确性及其设计方法的有效性;接着,以一个算例分析了全乘波飞行器的流动特性和气动性能,以此验证了本文所提出的基于轴对称基准激波的全乘波飞行器设计理论的正确性及其设计方法的有效性。开展了全乘波飞行器气动布局初步设计研究,并评估了其质量特性和航程。最后,构建了一种常规乘波前体-进气道一体化构型,并用数值模拟方法对比分析了全乘波飞行器与常规构型之间的气动性能差异,研究了基准流场模型设计参数以及底部型线设计参数对全乘波飞行器外形及气动性能影响。详述了本文基于动量积分关系式的附面层位移厚度计算方法,利用数值模拟方法研究分析了前体-进气道附面层粘性修正的两种方案,对比分析了两种粘性修正方案对前体-进气道流动特性和气动性能影响,并验证了附面层粘性修正方法。针对全乘波飞行器简化构型,开展了风洞试验研究,激波观测纹影照片、压力测量试验数据与CFD数值模拟结果和理论设计结果三者吻合,进一步验证了本文所提出的全乘波飞行器设计理论的正确性和设计方法的有效性,也进一步验证了本文针对前体-进气道开展的附面层粘性修正方法是有效的。
沙莎[8]（2013）在《激波与不同物质界面的作用机理及其诱导的波系结构》文中研究表明兵器发射与爆炸过程中均会产生激波,会对周围人员和设备造成损伤,因而对激波与不同物质界面相互作用机理及其诱导的波系结构进行研究具有非常重要的工程应用背景。此外,激波与不同物质界面作用过程中还蕴含诸多复杂的流体物理现象,如激波诱导涡、激波与涡相互作用等,因此对其进行研究还具有重要的学术意义。本文分别基于欧拉方程和大涡模拟方法,结合高精度数值计算格式、沉浸边界法以及结构化网格自适应加密技术,数值研究了激波与固体以及气体物质界面相互作用及其耦合过程,主要工作和研究成果如下：对激波绕过三角楔（Schardin问题）和激波与矩形凹槽作用的两种典型激波与固体界面作用问题进行了探讨,揭示了激波在固体界面绕射过程中所产生的各种复杂物理现象。对Schardin问题中的激波马赫反射的形成、激波绕射、激波诱导涡、激波与主涡的相互作用、激波与涡串作用以及产生声波等过程进行了详细讨论,揭示了相互作用的后期,三角楔尾的主涡滑移层在K-H不稳定性作用下失稳形成次级涡串的过程以及反射激波与涡串相互作用产生声波的机理。对激波与凹槽的相互作用问题中激波绕射以及诱导主涡过程进行了讨论,着重研究了绕射激波在凹槽内部左右壁面来回反射与主涡作用过程以及在凹槽底面产生的反射激波向上传播与主涡作用过程。同时,还对平面激波与管内壁面不同形状的障碍物界面相互作用所导致的激波衰减进行了深入研究。通过系统地分析激波与障碍物作用过程中流场波系结构以及波阵面压强变化,对管内激波衰减的机理进行了分析,揭示了激波与固体界面相互作用时绕射所产生的膨胀波与入射激波相互作用是导致其衰减的主要原因。同时通过分别改变障碍物顶面宽度、迎风面以及背风面斜率这三个几何参数对障碍物形状与激波衰减效果的关系进行了研究,结果表明,迎风面斜率为负的三角形障碍物相较于其他形状的障碍物具有最佳的激波衰减效果。结合以上结论,得到了具有最佳的激波衰减效果的障碍物形状,并与相同初始条件下目前工程应用中常用的障碍物进行了计算对比,结果表明,该三角形障碍物比矩形障碍物具有更显着的激波衰减效果。另外,还研究了平面入射激波与R22圆形气柱以及SF6重质梯形气柱与球形气泡的作用过程。数值结果清晰地显示了激波诱导R22气柱的Richtmyer-Meshkov不稳定性导致的重气柱变形过程,并对透射激波在气柱内聚焦诱导射流的过程进行了详细讨论,还对其中的K-H不稳定性作用下主涡滑移层失稳形成次级涡串的过程,以及气柱变形过程中与周围空气的混合机理和影响因素进行了研究。通过改变反射距离对反射激波与不同变形阶段的气柱的再次作用过程进行了研究,揭示了反射激波与变形气柱相互作用所诱导的双射流结构以及气柱内激波结构与变化过程。对激波与两种梯形截面SF6气柱相互作用过程进行了数值研究,分析对比了这两种梯形气柱的波系、涡量以及界面的演变。对平面入射激波诱导SF6重气泡变形失稳过程进行了数值研究,揭示了激波气柱内部聚焦诱导射流的机理,同时还讨论了射流头部结构变化和二次涡环的产生机理。
黄玥[9]（2012）在《脉冲爆震发动机微小型化研究》文中提出随着科学研究、工业以及军事方面对微型飞行器的需求增加，微小尺度动力推进系统在航空发达国家得到了高度的重视。由于爆震燃烧相对于传统推进系统燃烧具有更高热循环热率以及强非定常特性，微小尺度脉冲爆震发动机成为该领域的研究热点和难点。本文围绕着脉冲爆震发动机微型化进行了小尺寸爆震燃烧系统设计和分析，并对相关物理问题进行了实验和数值研究。为了揭示微小型管内缓燃转爆震（Deflagration-to-Detonation，DDT）的机制以及爆震波传播动力学，进行了一系列的试验和数值研究，具体研究内容包括微小尺寸管内爆震波触发技术、火焰加速转捩至爆震波的机制、爆震波反应流的流体动力学特性、三维爆震波结构和高分辨率的爆震数值模拟方法。主要研究了料/空气的微小尺度脉冲爆震发动机需要的关键技术包括高效的气动阀进气系统、快速响应的雾化和掺混技术、快速起爆技术、高效的高频点火系统和可靠的点火技术、快速闭环的控制系统以及精确的实验诊断和测量系统。本文对气动阀式液态燃料的小尺寸脉冲爆震发动机地面测试系统进行了详细介绍，并对相关的系统和技术进行了验证测试，提出了相应的改进措施。采用商用CFD软件FLUENT对气动阀的油气掺混进行了数值模拟，利用数值结果对气动阀结构进行了优化。设计了内径分别为29mm，24mm和19mm的三种爆震管，几种不同结构DDT强化装置被安装在不同长度可拆卸的爆震管内，结构包括Shchelkin螺旋、孔板、三叶片、小突片和激波反射装置。航空煤油为燃料和空气为氧化剂，采用不同的触发爆震的技术和措施，在气动阀式小管径脉冲爆震发动机系统上进行了低点火能量的多循环试验来获得稳定的爆震波。利用压力传感器和离子探针研究了火焰和压力波的传播过程，分析了DDT不同的阶段、煤油/空气爆震波的特性、DDT时间和距离和点火延迟时间等；讨论了管径、管长和点火频率对DDT过程的影响，归纳出了火焰加速、CJ爆燃波以及过驱动爆震相关的DDT机制。除此之外，本文还进行推力和燃油流量的测量研究，得出了小尺寸脉冲爆震发动机系统的性能特点以及最优工作频率。采用高精度、高网格分辨率的数值方法研究了微小型管内火焰加速和缓燃转爆震机制。控制方程为二维包含反应流的Navier–Stokes方程，使用HLLC（Harten,Lax,van Leer,Contact）近似黎曼解结合并行自适应网格算法、高精度MUSCL-TVD型数据重构技术的有限体积法求解方程。利用基于层流火焰的起爆模型研究了光滑管壁管内火焰加速和触发爆震波的机制、不同障碍物分布对火焰加速至爆震过程影响，基于数值结果归纳出几种不同火焰加速和触发爆震波的机制；障碍物间距增加，火焰加速变慢，触发爆震时间和距离增加；层流火焰加速至CJ爆燃波速度左右是触发爆震波的必要条件，如果激波后压缩混气微团的反应时间足够小，则诱导爆震发生。除了快速火焰加速机制外，前导激波与壁面强激波反射形成马赫杆或前导激波强度，也是触发稳定爆震波必要条件；激波、火焰与涡的相互作用、激波诱导压缩预热的气体微团快速反应也是触发爆震波重要机制。螺旋爆震波是一种在爆震波前沿伴随着爆炸的临界传播现象，是自相持爆震波最稳定的极限传播模式。如何快速在微型通道内形成螺旋爆震波和认识螺旋爆震波的传播特性对研究爆震波在微型管内传播具有重要意义。利用三维高分辨率的并行化反应流计算程序研究了微型通道内三维爆震波传播动力学、爆震波前沿结构、不同初始扰动对螺旋爆震波形成的影响以及分析了螺旋爆震波的特征参数和爆震波前沿不稳定性，得出了三维爆震波的结构、螺旋爆震波形成条件和机理。数值结果三维可视化表明：三维爆震波传播模式和结构与已发表的实验以及数值模拟具有很好的一致性，并得出不同的子结构；自适应的螺旋爆震波是微型管内最稳定的传播模式，不对称的初始流动扰动诱导的螺旋爆震波的形成时间最短；横波动力学和爆震波前沿的压力波动是螺旋爆震波形成的原因和其不稳定性主要表现；相关研究结果为微型管内的三维爆震波物理认识提供补充。综上所述，本研究归纳了微小型脉冲爆震发动机的关键技术，并进行了设计和验证研究；多循环实验揭示了小尺寸液态燃料的爆震燃烧系统不同触发爆震过程、多循环DDT特点、DDT相关的物理问题；详细阐述了高精度高分辨率的爆震波数值研究方法，得出微型管内火焰加速机制、火焰-障碍物相互作用和不同DDT机制；利用三维高分辨率数值方法研究了微型通道内三维爆震波传播动力学、爆震波前沿结构、不同初始扰动对螺旋爆震波形成的影响以及分析了螺旋爆震波的特征参数和爆震波前沿不稳定性，得出了三维爆震波的结构、螺旋爆震波形成条件和机理。本研究结果为微小型脉冲爆震推进系统设计打下基础，也可作为其他微小尺度燃烧应用系统中DDT问题作为参考。
沙莎,陈志华,张焕好,姜孝海[10]（2012）在《Schardin问题的数值研究》文中研究说明激波绕过三角楔（Schardin问题）时会产生激波马赫反射与绕射、三角楔尾涡与涡串等复杂物理现象.本文利用三阶精度加权基本无振荡（WENO）格式、结构化矩形网格的自适应加密方法与沉浸边界法对Schardin问题进行了数值模拟.数值结果清晰地显示了激波与三角楔相互作用,在楔面发生马赫反射以及在楔角绕射诱导主涡的过程,并与Schardin等的实验结果及相关数值结果完全符合.另外,数值结果还详细反映了先前实验与数值结果没有详细讨论的主涡滑移层上的涡串生成机理,以及激波与涡串相互作用和产生声波的过程.
二、关于平面激波在凹两段楔面上的传播（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于平面激波在凹两段楔面上的传播（论文提纲范文）
（1）斜爆震发动机的流动与燃烧机理（论文提纲范文）
| 1 气相爆震物理与爆震发动机 |
| 2 不同燃料中的斜爆震波系结构 |
| 3 非定常来流中的斜爆震稳定性 |
| 4 几何约束对波系结构和稳定性的影响 |
| 5 总结与展望 |
| 附录A爆震数值模拟方法 |
| A1控制方程 |
| A2化学反应模型 |
| A3激波捕捉格式 |
| A4边界条件 |
| A5算例参数统计 |
（2）V字形钝前缘激波干扰及气动热/力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 激波反射 |
| 1.2.2 激波干扰 |
| 1.2.3 V字形钝前缘激波干扰 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 实验与数值方法 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 KDJB330激波风洞 |
| 2.1.2 暂冲式风洞 |
| 2.1.3 图像处理方法 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.3 本章小节 |
| 第3章 V字形钝前缘激波干扰类型及其转变机制 |
| 3.1 模型及方法 |
| 3.1.1 模型及实验方法 |
| 3.1.2 数值方法 |
| 3.1.3 理论分析方法 |
| 3.2 构型参数对激波干扰结构影响 |
| 3.2.1 半径比R/r的影响 |
| 3.2.2 扩张角β的影响 |
| 3.3 激波干扰类型转变边界 |
| 3.3.1 几何转变边界 |
| 3.3.2 特征交点的变化 |
| 3.3.3 激波干扰类型分布 |
| 3.4 激波干扰转变的迟滞现象 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 V字形钝前缘激波干扰气动热特性 |
| 4.1 方法与验证 |
| 4.1.1 模型及数值方法 |
| 4.1.2 典型构型测热实验 |
| 4.2 V字形钝前缘壁面气动热 |
| 4.2.1 半径比R/r对壁面气动热的影响 |
| 4.2.2 扩张角β对壁面气动热的影响 |
| 4.3 热流峰值与压力峰值关联 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 V字形钝前缘激波干扰非定常特性 |
| 5.1 激波干扰流场振荡 |
| 5.1.1 实验模型 |
| 5.1.2 流场基本结构 |
| 5.1.3 流场振荡模式 |
| 5.1.4 激波特征点振荡特性 |
| 5.2 V字形钝前缘壁面脉动压力 |
| 5.2.1 实验模型 |
| 5.2.2 Ma_∞-6脉动压力特性 |
| 5.2.3 Ma_∞-4脉动压力特性 |
| 5.2.4 侧滑角影响 |
| 5.3 本章小节 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与其他科研成果 |
（3）高超声速内外流中的三维激波相互作用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 激波反射问题 |
| 1.2.2 激波干扰问题 |
| 1.2.3 轴对称内收缩流场激波反射问题 |
| 1.3 本文工作 |
| 第2章 实验及数值方法 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 KDJB330激波风洞 |
| 2.1.2 流场观测手段 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.2.1 FLUENT求解器介绍 |
| 2.2.2 验证算例 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 三维激波干扰理论及应用 |
| 3.1 一般形式的三维激波干扰理论 |
| 3.1.1 三维平面激波流场求解 |
| 3.1.2 两道三维曲面激波的相交干扰 |
| 3.1.3 三维激波干扰理论验证 |
| 3.2 圆锥激波反射 |
| 3.2.1 模型及研究方法 |
| 3.2.2 锥角对激波反射类型的影响 |
| 3.2.3 不同来流马赫数下圆锥激波反射 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 进气道溢流口三维激波干扰简化研究 |
| 4.1 V形钝前缘溢流口三维流动特征 |
| 4.1.1 模型及研究方法 |
| 4.1.2 规则干扰构型 |
| 4.1.3 马赫干扰构型 |
| 4.2 不同几何参数V形钝前缘构型下游流场 |
| 4.2.1 激波波系对比 |
| 4.2.2 激波干扰区域流场参数对比 |
| 4.3 斜激波入射V形钝前缘激波干扰 |
| 4.3.1 模型和研究方法 |
| 4.3.2 流场波系结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 椭圆截面内收缩流场激波相互作用 |
| 5.1 模型及研究方法 |
| 5.1.1 模型和实验方法 |
| 5.1.2 数值计算方法 |
| 5.2 截面长短轴比对激波反射的影响 |
| 5.2.1 TypeA马赫反射 |
| 5.2.2 TypeB规则反射 |
| 5.2.3 Type C临界反射 |
| 5.2.4 激波面周向不均匀性演变特征及激波反射类型转变机制 |
| 5.3 前缘压缩角对激波反射的影响 |
| 5.3.1 不同前缘压缩角流场波系结构 |
| 5.3.2 前缘压缩角对反射类型转变的影响 |
| 5.4 来流攻角对激波反射的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（4）激波反射干扰及其热化学非平衡效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 热化学非平衡流数值模拟 |
| 1.2.2 激波反射 |
| 1.2.3 激波-边界层干扰 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 数值方法和实验设备 |
| 2.1 流动控制方程 |
| 2.1.1 热化学非平衡流的Navier-stokes方程 |
| 2.1.2 控制方程无量纲化 |
| 2.2 物理化学模型 |
| 2.2.1 热力学模型 |
| 2.2.2 化学动力学模型 |
| 2.2.3 输运模型 |
| 2.2.4 湍流模型 |
| 2.3 数值算法 |
| 2.3.1 控制方程离散 |
| 2.3.2 重构 |
| 2.3.3 推进 |
| 2.3.4 边界条件 |
| 2.4 程序验证 |
| 2.4.1 钝头体绕流 |
| 2.4.2 压缩拐角绕流 |
| 2.5 实验设备和测量工具 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 准定常激波反射中马赫杆凸起变形及其热化学非平衡效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 初始设置和网格收敛性 |
| 3.3 数值模拟结果 |
| 3.3.1 典型流场分析 |
| 3.3.2 高温气体效应对变形量的影响 |
| 3.4 理论预估模型 |
| 3.5 高温气体效应的作用机制 |
| 3.6 马赫杆变形转变准则 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 运动激波反射中含粘性和非定常性的马赫杆变形研究 |
| 4.1 含层流边界层的马赫杆变形研究 |
| 4.1.1 实验研究 |
| 4.1.2 数值研究 |
| 4.2 爆炸波反射中的马赫杆变形 |
| 4.2.1 流场演变 |
| 4.2.2 分析和讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 高焓来流下典型构型中的激波-边界层干扰研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双楔流场数值模拟和实验一致性研究 |
| 5.2.1 几何参数和来流条件 |
| 5.2.2 基础流场分析 |
| 5.2.3 来流偏转 |
| 5.2.4 前缘钝化 |
| 5.2.5 层湍流边界层 |
| 5.3 高马赫数下进气道高温气体效应研究 |
| 5.3.1 基础设置和进气道无堵塞下的流动状态 |
| 5.3.2 进气道堵塞下的流动状态 |
| 5.3.3 高温气体效应对喘振的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文的工作总结 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（5）轴向入射激波反射聚焦的实验和数值模拟（论文提纲范文）
| 1 实验系统 |
| 1.1 激波管系统 |
| 1.2 纹影系统 |
| 1.3 实验段 |
| 2 数值计算 |
| 2.1 算例验证 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.3 边界条件和网格划分 |
| 3 结果分析 |
| 3.1 激波在楔形块壁面上的反射过程 |
| 3.2 激波在凹腔内的反射聚焦过程 |
| 3.3 凹腔入口宽度对激波反射聚焦过程的影响 |
| 5 结论 |
（6）纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体激励器流动控制原理及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 流动控制综述 |
| 1.2.1 流动控制对象 |
| 1.2.2 流动控制基本原理 |
| 1.2.3 激励器的发展 |
| 1.3 等离子体流动控制技术研究现状 |
| 1.3.1 等离子体流动控制技术及分类 |
| 1.3.2 纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体流动控制技术发展状况 |
| 1.3.3 纳秒脉冲等离子体流动控制技术机理 |
| 1.4 本文研究所解决的科学问题 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 实验设备、数值模拟及数据分析方法 |
| 2.1 实验设备和技术 |
| 2.1.1 PIV |
| 2.1.2 纹影 |
| 2.1.3 红外成像仪 |
| 2.1.4 风洞及测力系统 |
| 2.1.5 纳秒脉冲等离子体电源 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.3 数据分析方法 |
| 2.3.1 POD分析 |
| 2.3.2 误差分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 等离子体激励器本体特性 |
| 3.1 纳秒脉冲等离子体放电特性 |
| 3.2 纳秒脉冲等离子体放电形成多物理扰动特性 |
| 3.2.1 激励器诱导动量特性 |
| 3.2.1.1 诱导射流 |
| 3.2.1.2 体积力 |
| 3.2.2 激励器诱导压缩波 |
| 3.2.3 焦耳加热效应 |
| 3.2.3.1 瞬态焦耳加热 |
| 3.2.3.2 时间平均的焦耳加热 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 等离子体对平板边界层的扰动特性 |
| 4.1 单脉冲放电下瞬态扰动的数值模拟研究 |
| 4.1.1 计算参数 |
| 4.1.2 单脉冲放电下的瞬态扰动 |
| 4.2 多脉冲放电下时均扰动的试验研究 |
| 4.2.1 实验设备 |
| 4.2.2 不同风速下的流场扰动 |
| 4.2.3 边界层探针边界层测量 |
| 4.3 多脉冲下边界层扰动的试验和数值模拟对比研究 |
| 4.4 等离子体诱导壁面旋涡 |
| 4.4.1 涡量产生机理 |
| 4.4.2 Richtmyer-Meshkov不稳定性诱导旋涡 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 等离子体对分离流的控制及机理分析 |
| 5.1 低雷诺数下分离流控制结果 |
| 5.2 等离子体流动分离控制中的主导因素研究 |
| 5.2.1 受激剪切流动的时空演化特性 |
| 5.2.2 粘性效应产生的影响 |
| 5.2.3 非粘性效应产生的影响 |
| 5.2.4 其他可能存在的控制机理 |
| 5.3 等离子体诱导旋涡涡动力学特性 |
| 5.3.1 翼型上激励器产生涡量机理 |
| 5.3.2 翼型上R-M不稳定性诱导旋涡特性 |
| 5.4 等离子体控制分离流过程中的涡运动学特性 |
| 5.4.1 自由剪切层的K-H不稳定性 |
| 5.4.2 等离子体诱导旋涡运动过程 |
| 5.4.3 等离子体诱导旋涡的时/空发展特性 |
| 5.4.4 多脉冲条件下的涡量厚度 |
| 5.5 等离子体诱导旋涡POD分析 |
| 5.5.1 单脉冲下的POD分析 |
| 5.5.2 多脉冲下的POD分析 |
| 5.6 等离子体流动控制中的影响因素研究 |
| 5.6.1 激励频率对控制效果的影响 |
| 5.6.2 激励位置对控制效果的影响 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 等离子体流动控制在飞翼布局飞行器上的应用 |
| 6.1 气动力/力矩控制 |
| 6.1.1 气动力控制 |
| 6.1.2 对滚转力矩的控制 |
| 6.2 旋涡控制的机理研究 |
| 6.2.1 空间旋涡结构 |
| 6.2.2 表面拓扑结构 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文主要工作和贡献 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）吸气式高超声速飞行器内外流一体化“全乘波”气动设计理论和方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 乘波体设计方法研究概况 |
| 1.2.1 基准流场的类型 |
| 1.2.2 基准流场设计方法 |
| 1.2.3 乘波体展向设计理论 |
| 1.2.4 乘波体改型设计 |
| 1.2.5 乘波体设计方法发展趋势 |
| 1.3 乘波概念应用于机体/进气道一体化设计方法研究概况 |
| 1.3.1 乘波前体/进气道一体化设计方法 |
| 1.3.2 乘波机体/进气道一体化设计方法 |
| 1.3.3 乘波体/进气道一体化设计方法发展趋势 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 高超声速数值模拟方法及验证 |
| 2.1 数值模拟方法 |
| 2.1.1 流动控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 计算方法及边界条件 |
| 2.2 高超声速算例分析及验证 |
| 2.2.1 算例一：空天飞机 |
| 2.2.2 算例二：高超声速细长体飞行器 |
| 2.2.3 算例三：高超声速进气道 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 通用型乘波体设计方法研究 |
| 3.1 研究方法及物理模型 |
| 3.1.1 特征线理论及控制方程 |
| 3.1.2 典型单元过程的数值算法 |
| 3.2 轴对称基准流场模型及设计方法 |
| 3.2.1 前缘激波依赖区的设计 |
| 3.2.2 等熵主压缩区的设计 |
| 3.2.3 基准流场设计举例 |
| 3.3 流线追踪方法和通用型乘波体设计方法 |
| 3.3.1 流线追踪方法 |
| 3.3.2 通用型乘波体设计方法 |
| 3.4 通用型乘波体设计举例—新型冯卡门乘波体 |
| 3.4.1 冯卡门基准流场设计及验证 |
| 3.4.2 冯卡门乘波体及设计方法验证 |
| 3.4.3 冯卡门乘波体与传统锥导乘波体外形及性能对比研究 |
| 3.5 基准流场对通用型乘波体外形及性能影响研究 |
| 3.5.1 不同壁面压力分布规律的轴对称基准流场设计方法 |
| 3.5.2 基准流场壁面压力升高、恒定和降低对乘波体外形及性能影响.. |
| 3.6 小结 |
| 第四章 基于基准体的“全乘波”气动设计理论和方法研究 |
| 4.1 全乘波飞行器基本设计原理 |
| 4.1.1 部件组成 |
| 4.1.2 基准流场模型 |
| 4.1.3 设计原理和步骤 |
| 4.2 由尖头回转体设计内外流一体化轴对称基准流场模型方法 |
| 4.3 全乘波飞行器算例分析及设计方法验证 |
| 4.3.1 基准流场模型算例及验证 |
| 4.3.2 全乘波飞行器及设计方法验证 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于基准激波的“全乘波”气动设计理论和方法研究 |
| 5.1 基于轴对称基准激波的全乘波飞行器基本设计原理 |
| 5.1.1 部件组成 |
| 5.1.2 基准流场模型 |
| 5.1.3 设计原理和步骤 |
| 5.2 由轴对称基准激波设计内外流一体化轴对称基准流场模型方法 |
| 5.3 全乘波飞行器算例分析及设计方法验证 |
| 5.3.1 基准流场模型算例及验证 |
| 5.3.2 全乘波飞行器及设计方法验证 |
| 5.4 全乘波飞行器优势分析及参数敏感性分析 |
| 5.4.1 常规构型 |
| 5.4.2 基准流场参数敏感性分析 |
| 5.4.3 底部型线参数敏感性分析 |
| 5.5 全乘波飞行器气动布局初步设计研究 |
| 5.6 前体-进气道附面层粘性修正方法 |
| 5.6.1 附面层粘性修正基本原理 |
| 5.6.2 附面层位移厚度计算方法 |
| 5.6.3 前体-进气道附面层粘性修正方案与算例分析及验证 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 全乘波飞行器试验研究 |
| 6.1 试验设备 |
| 6.2 三维试验模型设计 |
| 6.2.1 基准流场改型设计及设计参数 |
| 6.2.2 试验模型简化、改型设计及缩尺 |
| 6.2.3 沿程壁面测压点布置 |
| 6.2.4 进气道出口测压点布置 |
| 6.2.5 试验工况 |
| 6.3 试验数据与数值模拟结果对比分析 |
| 6.3.1 数值模拟方法 |
| 6.3.2 流向激波形态 |
| 6.3.3 俯视方向激波形态 |
| 6.3.4 展向激波形态 |
| 6.3.5 壁面压力分布 |
| 6.3.6 进气道出口参数 |
| 6.4 小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）激波与不同物质界面的作用机理及其诱导的波系结构（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 激波与固体界面相互作用问题 |
| 1.2.2 管道内激波传播的衰减 |
| 1.2.3 激波与气体界面作用问题 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 控制方程和数值方法 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.1.1 N-S方程 |
| 2.1.2 欧拉方程 |
| 2.1.3 大涡模拟方程 |
| 2.2 计算方法 |
| 2.2.1 对流项的离散格式 |
| 2.2.2 粘性项的离散格式 |
| 2.2.3 时间推进格式 |
| 2.2.4 沉浸边界法 |
| 2.2.5 网格自适应加密技术 |
| 3 激波理论 |
| 3.1 激波的形成和传播 |
| 3.1.1 激波在直管内的形成 |
| 3.1.2 激波的传播 |
| 3.2 激波间断面的动力学条件 |
| 3.3 激波的反射和相交 |
| 4 激波绕固体界面时的相互作用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Schardin问题的数值研究 |
| 4.2.1 计算模型 |
| 4.2.2 计算结果和讨论 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 激波与矩形凹槽作用数值模拟 |
| 4.3.1 计算模型 |
| 4.3.2 计算结果和讨论 |
| 4.3.3 小结 |
| 5 激波与管内壁面固体障碍物相互作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激波在矩形凹槽管道中衰减的数值研究 |
| 5.2.1 计算模型 |
| 5.2.2 计算结果与讨论 |
| 5.3 障碍物形状对激波衰减效果的影响 |
| 5.3.1 障碍物顶面宽度对激波衰减效果的影响 |
| 5.3.2 障碍物迎风面斜率对激波衰减效果的影响 |
| 5.3.3 障碍物背风面斜率对激波衰减效果的影响 |
| 5.3.4 多障碍物算例验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 激波与气体界面相互作用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 激波与气体界面相互作用过程中的典型物理现象 |
| 6.3 激波与重气柱作用过程的数值研究 |
| 6.3.1 计算模型 |
| 6.3.2 结果与讨论 |
| 6.3.3 小结 |
| 6.4 激波与两种梯形重气柱作用的数值研究 |
| 6.4.1 计算模型 |
| 6.4.2 结果与讨论 |
| 6.4.3 小结 |
| 6.5 激波与重气泡作用的三维数值模拟 |
| 6.5.1 计算模型 |
| 6.5.2 结果与讨论 |
| 6.5.3 小结 |
| 7 工作总结和展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）脉冲爆震发动机微小型化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 爆震燃烧基础理论 |
| 1.2.1 爆震波理论分析 |
| 1.2.2 触发爆震 |
| 1.2.3 爆震波结构 |
| 1.3 爆震燃烧系统的研究现状 |
| 1.3.1 爆震推进研究 |
| 1.3.2 有限空间内触发爆震波的临界尺寸研究 |
| 1.3.3 管内 DDT 和爆震波传播特性的研究 |
| 1.4 脉冲爆震发动机微型化的技术挑战 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 试验系统装置和数值模拟方法 |
| 2.1 试验研究 |
| 2.1.1 实验辅助台架系统 |
| 2.1.2 平行共轨的推力测量系统 |
| 2.1.3 SPDE 模型 |
| 2.2 数值模拟 |
| 2.2.1 高精度有限体积法 |
| 2.2.2 基于单元结构的新自适应网格数据结构（CSAMR） |
| 2.2.3 算例验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 小尺寸脉冲爆震发动机设计和验证研究 |
| 3.1 小型高效气动雾化进气阀系统设计 |
| 3.1.1 气动阀特性数值研究 |
| 3.1.2 气动阀冷态实验 |
| 3.1.3 气动阀热态试验 |
| 3.2 提高点火成功率措施 |
| 3.3 小尺寸管内加速 DDT 措施 |
| 3.3.1 改进液态燃料的可爆特性 |
| 3.3.2 强化湍流、燃烧和激波 |
| 3.4 推力、频率、尺寸和爆震参数一体化研究 |
| 3.5 多管组合 SPDE |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 小尺寸爆震管内多循环 DDT 特性研究 |
| 4.1 小尺寸脉冲爆震发动机模型 |
| 4.1.1 试验模型 |
| 4.1.2 火焰加速和 DDT |
| 4.2 结构和工作参数对 DDT 特性影响 |
| 4.2.1 结构特征参数 |
| 4.2.2 工作参数 |
| 4.3 试验不确定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 小管内 DDT 特性的数值模拟 |
| 5.1 基于层流火焰的起爆模型 |
| 5.1.1 层流火焰的数值解 |
| 5.1.2 火焰加速机制理论分析 |
| 5.1.3 边界条件 |
| 5.1.4 计算网格和不同计算模型 |
| 5.2 光滑内壁管内 DDT 特性研究 |
| 5.3 障碍物管内火焰加速和 DDT 特性的研究 |
| 5.3.1 火焰加速和 DDT 机制 |
| 5.3.2 障碍物间距、阻塞比和分布的影响 |
| 5.3.3 微型管内火焰加速机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 微型通道内三维爆震传播特性数值研究 |
| 6.1 三维爆震波传播模式 |
| 6.2 计算模型 |
| 6.3 微型管内爆震波的传播特性 |
| 6.4 快速螺旋爆震波的形成机制 |
| 6.4.1 螺旋爆震结构分析 |
| 6.4.2 爆震波前沿不稳定性分析 |
| 6.4.3 横波强度分析 |
| 6.4.4 稳定螺旋爆震波形成的主因分析 |
| 6.4.5 管径对螺旋爆震波形成的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要研究成果 |
| 7.1.1 小管径两相 PDE 设计 |
| 7.1.2 小管径爆震管内 DDT 特性 |
| 7.1.3 高精度、高网格分辨率的二维和三维爆震波的数值程序 |
| 7.1.4 微小型管内层流火焰加速和 DDT |
| 7.1.5 微型通道内三维爆震波传播特性 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 对未来研究的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录A8 ZND 数值解 |
| 附录B8 三维爆震波数值模拟的文献综述 |
| 附录C8 数值方法 |
| 附录D8 不同 SPDE 模型内压力和火焰波历程 |
| 附录E8 不同障碍物通道内火焰加速过程 |
| 附录F8 三维爆震波数值模拟结果 |
（10）Schardin问题的数值研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 数值方法 |
| 2.3 数值方法验证 |
| 3 Schardin问题的计算与讨论 |
| 3.1 激波与主涡相互作用 |
| 3.2 激波与涡串的相互作用 |
| 4结论 |
四、关于平面激波在凹两段楔面上的传播（论文参考文献）
- [1]斜爆震发动机的流动与燃烧机理[J]. 滕宏辉,杨鹏飞,张义宁,周林. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2020(09)
- [2]V字形钝前缘激波干扰及气动热/力特性研究[D]. 张志雨. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [3]高超声速内外流中的三维激波相互作用[D]. 张恩来. 中国科学技术大学, 2019(02)
- [4]激波反射干扰及其热化学非平衡效应[D]. 石晓峰. 中国科学技术大学, 2018(01)
- [5]轴向入射激波反射聚焦的实验和数值模拟[J]. 陈鑫,王川,张锋,谭胜,张强,荣康. 航空动力学报, 2017(09)
- [6]纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体激励器流动控制原理及应用研究[D]. 杜海. 南京航空航天大学, 2017(02)
- [7]吸气式高超声速飞行器内外流一体化“全乘波”气动设计理论和方法研究[D]. 丁峰. 国防科学技术大学, 2016(01)
- [8]激波与不同物质界面的作用机理及其诱导的波系结构[D]. 沙莎. 南京理工大学, 2013(03)
- [9]脉冲爆震发动机微小型化研究[D]. 黄玥. 南京航空航天大学, 2012(12)
- [10]Schardin问题的数值研究[J]. 沙莎,陈志华,张焕好,姜孝海. 物理学报, 2012(06)