一、绕近地面二维平板非定常不可压缩位势流的精确解（论文文献综述）
陈云赛[1]（2019）在《深海失事装备探捞体系及其关键技术研究》文中认为深海是地球上最大的战略地理单元,随着经济发展和技术的进步,人类在深海立体空间的航天、航空、航海以及水下活动逐渐增多。恶劣的深海环境,使得深海失事事故频发,航行器、武备、潜艇等重要的装备沉入洋底,造成巨大损失。快速高效的深海应急探测搜寻打捞能力,是国家深海活动的重要保障。对于深海失事目标物的探捞问题,一方面深海远离大陆,受其高静水压性和低通透性恶劣环境影响,使其落点判断异常困难,且深海探测搜寻打捞技术复杂度高、作业成本高昂和技术体系缺失;另一方面,沉底的失事装备携带重要信息,必须要快速、高效、尽可能完整的打捞回收。这一矛盾揭示了系统开展深海失事装备探捞技术体系构建及其相关关键技术研究的必要性和紧迫性。本文以深海失事装备探捞工程问题实际需求为牵引,首先构建了一个基本的深海探捞技术体系,然后对该技术体系中“算-探-捞”三个系统中的部分关键技术进行了研究,突破深海失事装备探测搜寻打捞中的部分技术瓶颈,为深海失事装备快速、应急搜寻打捞的开展提供理论依据与技术支持。本文主要贡献可以归结为“构建一个体系,突破“算-探-捞”三方面的关键技术问题:（1）提出航天装备深海探捞任务剖面分解模式,并构建了深海失事装备“算-探-捞”技术体系的理论框架。针对深海失事装备探捞技术体系缺失的问题,从深海失事事件发生的一般过程入手,对发生的典型深海探捞事件进行了任务剖面的分解,提取了探捞任务中的关键要素和面临的主要技术问题。从深海失事装备探捞时历和任务剖面出发,结合工程实施流程,提出了深海失事装备算-探-捞技术体系,并根据算、探、捞三个技术层级的逻辑关系建立了该技术体系的理论框架。（2）建立了失事装备沉底位置与态势预测模型。针对深海失事目标物沉底位置与沉底模态精确预测关键问题,建立了基于流固耦合方法的跨气-海-泥介质的分析模型。基于SPH方法进行失事装备入水载荷分析方法;无动力下沉分析中引入了蒙特卡洛随机方法,进行落点概率分布模拟;入泥过程问题采用ALE方法进行模拟。论文针对上述入水、下沉和入泥三个阶段的理论方法分别进行了验证分析。（3）对深海目标激光探测方法和拖体平台稳定控制技术进行了优化。针对深海激光探测方法中精确条纹中心线高效提取和结构参数的标定问题,提出了极值法与高斯函数拟合相结合的复合激光条纹提取方法,探讨了结构参数标定的点云生成和欧氏距离聚类目标分割算法,并通过潜水器模型水池激光扫测试验进行了验证。针对深海拖体深度控制稳定性问题,引入了一种鲁棒非脆弱H∞主动定深控制方法,以某拖体为例进行了仿真验证,仿真结果显示本文方法较传统PID控制方法具有更短的调节时间,深度调节过程中对纵摇镇定影响更小。将最优搜寻理论引入深海目标搜寻问题,建立了深海最优搜寻的基本理论方法,探讨了最优搜寻模型的结构与求解方法。（4）建立了深海大深度条件下目标起吊回收母船-缆绳-吊物耦合运动分析模型,为打捞起吊任务提供作业边界。针对目标物提升出泥载荷预报与大深度提升作业安全性关键问题,探讨了基于有限元方法的出泥载荷分析模型,对不同出泥角度条件下斜向目标物出泥载荷的变化情况进行了模拟分析。建立了风浪流条件下大深度起吊回收母船-吊缆-吊物耦合分析模型,解决了吊缆极限载荷计算等问题,并进行了算法的验证。（5）应用案例。结合美国阿波罗11号任务土星 5号火箭F-1发动机残骸探捞实例,利用本文提出的技术体系对探捞过程进行推演应用模拟,进一步验证了技术体系的可行性。本文研究工作可为深海失事装备的探测搜寻打捞提供理论参考与技术基础,同时对于深海工程作业也有一定的参考价值。
周迪[2]（2019）在《叶轮机械非定常流动及气动弹性计算》文中研究说明气动弹性问题是影响叶轮机械特别是航空发动机性能和安全的一个重要因素。作为一个交叉学科,叶轮机械气动弹性力学涉及与叶片变形和振动相关联的定常/非定常流动特性、颤振机理以及各种气弹现象的数学模型等的研究。本文基于计算流体力学（CFD）技术自主建立了一个适用于叶轮机械定常/非定常流动、静气动弹性和颤振问题的综合计算分析平台,并针对多种气动弹性问题进行了数值模拟研究。主要研究内容和学术贡献如下:由于叶轮机械气动弹性与内流空气动力特性密切相关,真实模拟其内部流场是研究的重点之一。基于数值求解旋转坐标系下的雷诺平均N–S（RANS）方程,首先构造了适合于旋转机械流动的CFD模拟方法。特别的,针对叶片振动引起的非定常流动问题,采用动网格方法进行模拟,通过一种高效的RBF–TFI方法实现网格动态变形;针对动静叶排干扰引起的非定常流动问题,采用一种叶片约化模拟方法,通过一种基于通量形式的交界面参数传递方法实现转静子通道之间流场信息的交换。数值算例验证了本文的CFD方法具有较高的计算精度和效率,从而为后续气动弹性研究奠定基础。静气动弹性计算既是叶轮机械叶片设计优化过程中的重要环节,同时也是颤振分析的前提。基于定常流动CFD求解技术和流固双向耦合思想,发展了一种高效的静气弹计算方法。对于已知冷态（加工）外形要求热态（工作）外形的静气弹正问题,将叶片总变形分解为离心力和气动力引起的变形之和,分别通过非线性有限元分析和模态法求解。对于已知热态外形要求冷态外形的静气弹反问题,在求解正问题方法的基础上采用了一种高效的预估校正迭代法,从而能够高效准确地预测出未知冷态外形。应用所发展的方法计算分析了转子叶片冷热态外形之间的差异以及变形对气动性能的影响。基于非定常流动CFD求解技术和能量法对振荡叶片流场以及叶片颤振特性进行预测分析,重点研究了叶轮机械中特有的叶间相位角因素。鉴于简单多通道模拟法和传统相位延迟类方法存在的不同缺点,本文在原始形修正法基础上提出了一种新型双通道形修正法,其利用傅里叶级数对周向边界的流场变量进行修正而相应的傅里叶系数则由两个通道交界面附近内部单元中的变量值进行计算更新。理论上和数值计算均证明,采用该方法既能统一有效的计算任意叶间相位角下的非定常流动和预测气弹稳定性,同时相比于原始方法显着提高了计算收敛性和鲁棒性。结合数值计算结果还定量研究了典型振荡叶栅/叶片的颤振特性并从能量角度分析了潜在的颤振机理。为了更真实地模拟叶片受扰动情况下的振动响应,发展了一种基于CFD/CSD耦合的颤振计算时域法。非定常气动力计算基于前述的CFD方法,结构运动方程求解基于模态法,采用一种杂交预估校正方法确保每一物理时间步流场和结构场的高效精确推进。对Rotor67转子叶片的计算结果表明该叶片无任何形式颤振发作的危险。对某风扇转子叶片的计算结果验证了其在部分转速下会发生亚/跨声速失速颤振并给出了相应的颤振边界,此外还从物理上和数值上对失速颤振机理进行了简要分析。进一步还将CFD/CSD耦合时域法拓展至工程实际中的复杂颤振问题,通过针对性地构造计算方案或者利用简化模型等分别数值研究了非零叶间相位角下的颤振问题、带阻尼凸肩叶片颤振问题以及多排叶片颤振问题。鉴于定常/非定常气动力在气动弹性研究中的重要地位,为了提高流场模拟能力,本文还基于一种前沿性的气体动理学格式（GKS）发展了适用于典型叶轮机械流动的数值方法。研究内容主要包括三方面:针对旋转流动构造一种旋转坐标系下的GKS,其核心思想是通过添加粒子加速度项来考虑非惯性系引起的额外源项效应;针对叶栅振荡非定常流动构造一种动网格系统下的GKS,主要方法是通过改变粒子迁移速度来考虑网格运动;针对原始显式GKS计算效率较低的缺点,结合Jacobian–Free Newton–Krylov（JFNK）方法首次提出一种高效隐式JFNK–GKS,从而使GKS应用于叶轮机械复杂工程问题成为可能。
周颖[3]（2018）在《高层建筑绕流场气动力效应的数值模拟》文中研究说明对高层建筑抗风的研究主要依靠风洞试验技术,近年来随着计算机技术和计算风工程理论的发展,高层建筑在风荷载作用下的数值模拟逐渐取得了一定的进展。计算流体动力学已经发展成为风工程应用中传统方法（风洞实验和现场测量）的补充工具。为了研究高层建筑三维绕流场的风荷载,本文采用雷诺平均和大涡模拟的方法对刚性结构表面的风荷载进行模拟,主要工作如下:（1）对CFD的基本问题——控制方程进行研究。基于有限体积法采用FORTRAN编制SIMPLE算法程序求解不可压缩流体的N-S方程;引入半交错网格,改进算法,采用两种不同的算法来计算N-S方程,对经典案例——二维稳态方腔流进行计算,验证了两种算法的可行性和程序的正确性;采用保正格式的有限体积法,针对四种高度扭曲的网格计算扩散方程,经过与基于有限体积法的SIMPLE算法,以及FLUENT进行对比发现,此方法计算结果稳定且能够保正;基于以上对控制方程的研究,分别确定使用雷诺平均方法（RANS）和大涡模拟方法（LES）时,两种方法的离散方程的方法,扩散项、对流项、时间项的离散格式,计算参数（时间步长、各变量松弛因子等）,并为FLUENT自带UDF文件的编制提供基础。（2）数值模拟得到可靠结果需要稳定的入流边界条件（即满足特定条件的大气边界层风速场）和合理的网格。本文对目标边界层风洞的B、D类地貌的平均风剖面,湍流强度,湍流积分尺度的数据进行拟合,确定生成风场的基本参数;MATLAB自编程序实现CDRFG方法,对B类和D类地貌,有效生成满足Von-Karman谱的风速场;对CDRFG方法进行改进,显着提高计算效率,节约计算资源。网格的合理性对数值计算结果影响非常大,本文采用ANSYS ICEM划分网格,研究网格的第一层网格尺寸y+,网格延伸率等对计算结果的影响,经过反复调试,试算,最后生成了符合计算要求的网格,通过监测出流面的速度场验证网格的自保持性。（3）采用雷诺平均k-ε模型对高宽比为9的超高层建筑的表面平均风压进行模拟,内容包括几何建模,网格生成,设置边界条件,计算参数设定,通过FLUENT自带UDF程序将生成的风速文件加载到入流的速度边界,完成初始条件设定、边界条件设定、逐步控制计算过程并保存计算结果,将雷诺平均数值模拟的计算结果与风洞试验结果进行对比;为进一步验证雷诺平均方法的有效性,对置于高层建筑顶部的光伏板组件表面平均风压系数进行数值模拟,研究建筑顶层女儿墙和光伏板距对光伏板表面风荷载的影响。（4）采用大涡模拟Samagorinsky湍流模型针对高宽比为9的超高层建筑模型,分别在B类地貌和D类地貌下的风压进行数值模拟,并与雷诺平均和风洞试验的结果进行对比,得到B、D类地貌下超高层建筑表面风荷载的特性;分析计算结果得到结论,虽然需要更加精细的网格和更多的计算资源,采用大涡模拟技术研究超高层建筑的风荷载特性具有很好的稳定性和优越性,相比较风洞试验,数值模拟能够更加详细地了解结构表面的流动情况;将本文中高宽比为9的高层建筑与原有文献资料中相同截面尺寸,高宽比分别为4、5、6的高层建筑背风面风压系数进行对比,最终结果显示高宽比为9的高层建筑三维绕流效应是最弱的。
潘宇[4]（2018）在《近自由表面升力线理论研究》文中提出升力理论是流体力学的重要组成部分,其中Prandtl升力线理论的提出极大的促进了当时航空工业的发展。近年来,随着地效翼船技术的快速发展,对近自由表面升力理论的研究越来越多,主要集中于对地效作用物理机理的探究以及提供简单高效精确的地效翼升力计算方法。在这一背景之下,升力线理论由于物理概念清晰简单,重新引起了许多学者的重视,他们将无限流域的升力线理论拓展到了近自由表面,用以计算地效翼升力和水翼升力,并取得了较为精确的计算结果。本文在前人的研究基础之上,对近自由表面升力线理论进行了进一步的研究和探索。首先,基于势流理论,本文给出了近自由表面上方定常移动问题的控制方程和边界条件,并基于微幅波特点对自由表面边界条件线性化。在此基础之上,推导了近自由表面定常移动点涡的速度势。随后,本文选取最简单的情况,即以单根升力线为例,对近自由表面升力线理论进行了进一步探究。通过理论推导以及对文献中的实验现象的具体分析,本文发现,当升力线靠近自由表面或者地面时,其自由涡不再与附着涡垂直,而是在升力线所在平面内,向外水平偏移一定的角度。本文将这一现象命名为侧洗,这一角度命名为侧洗角,并将形状发生改变的升力线命名为（?）型涡线。接下来,本文推导了侧洗角的计算公式,并将相关文献中数据带入该计算公式进行计算。结果表明,侧洗角与涡线环量以及涡线与自由表面之间的距离有关,且其大小和下洗角大小相当。基于侧洗现象,本文给出了近自由表面升力线相应的诱导升力的定义和计算方法,并推导了近自由表面上方定常移动的（?）型涡线的格林函数。然后,根据（?）型涡线格林函数,推导了近自由表面（?）型涡线所受的总的升力和诱导升力计算公式,并带入数据进行具体计算。结果发现,一定条件下诱导升力占总升力的2%5%,因此在利用升力线理论计算地效翼升力时,应当考虑侧洗效应;另一方面,考虑自由表面效应的（?）型涡线产生的诱导升力与其距离自由表面的距离和其自身速度有关,诱导升力将会随着升力线距离自由表面的距离的增大而减小,随着（?）型涡前进速度的减小而增加。以上研究,都是针对自由表面上方单根涡线展开的。最后,本文提出了近自由表面定常移动升力线的修正理论,并将其用于地效翼升力计算;还对近自由表面升力线理论进行了拓展,使其能够适用于曲翼和掠翼等情况。
缪程珠[5]（2018）在《基于CFD/CSD耦合的飞行器动导数数值模拟》文中研究表明飞行器的动导数是研究飞行器稳定性和操纵性的基本气动数据。在飞行器的设计过程中,动导数是一个值得研究的关键参数。为此,本文开展了关于飞行器动导数的研究,发展了飞行器动导数数值模拟方法。此外,现代飞行器的发展趋势呈现出高弹性、大展弦比的特点,所以存在的结构弹性振动问题也进一步引起了更多对气动弹性问题的研究,针对这一问题,本文开展了弹性体飞行器的气动弹性响应研究,发展了飞行器气动弹性数值模拟方法,并将此方法与动导数预测方法结合,丰富了动导数的研究内容。本文首先介绍了流场数值计算方法,其内容包括流动控制方程及其空间离散、时间离散方法、流场的边界条件、采用的湍流模型;然后介绍了动导数数值模拟方法,主要采用小振幅俯仰强迫振动法,并编写程序,实现算例;之后介绍了气动弹性数值模拟方法,采用线性模态叠加方法求解结构动力学方程,飞行器的刚性运动及弹性变形分别采用重叠网格方法及Delaunay图映射动网格方法,气动网格与结构网格之间信息交换采用无限平板样条法、常体积转换法等进行处理,CFD/CSD耦合策略中采用改进松耦合方法,在动态网格上耦合求解流动控制方程、结构动力学方程以及刚体运动方程,并编写程序,运用发展的方法预测三维模型的动导数并分析了气动弹性的影响。
虞佳磊[6]（2017）在《基于CFD/CSD的机动过程中飞行器气动弹性数值模拟研究》文中研究表明现代飞行器的机动飞行过程主要由设定的飞行控制系统处理,由于飞行器存在着结构弹性振动,飞控系统驱动舵面偏转时,舵面除了自身偏转的低频信号,还反馈了弹性振动引起的高频信号,这个附加高频非定常舵面激励带来了结构的进一步弹性振动。这种气动/结构/控制等几者相互耦合使得飞行器设计遭遇新的气动弹性问题,在飞行器设计过程中,如果忽略控制系统,去单独研究飞行器的气动弹性是远远不够的,还必须考虑弹性飞行器与控制系统相互作用下的气动弹性问题。为此,本文针对飞行器机动状态下气动弹性响应问题,开展了CFD/CSD方法同控制系统相耦合的研究,发展了基于CFD/CSD的机动过程中飞行器气动弹性数值模拟方法。本文首先介绍了数值计算方法,包括流动控制方程及其空间离散、时间离散、边界条件以及湍流模型;然后介绍了气动弹性数值模拟方法,采用线性模态叠加方法求解结构动力学方程,飞行器的变形采用Delaunay图映射动网格方法,气动网格与结构网格之间信息交换采用无限平板样条法、常体积转换法等进行处理,CFD/CSD耦合策略中采用改进松耦合方法;之后发展了机动飞行中飞行器气动弹性响应问题的数值模拟方法,在动态网格上耦合求解流动控制方程、结构动力学方程以及控制方程,其中飞行器各部件的相对运动采用重叠网格方法,通过六自由度运动方程处理飞行器的刚体运动。通过多个算例对发展的方法进行考核验证,结果表明该方法可以高效、精确模拟开环控制下飞行器运动响应过程中的气动弹性特性。
许军[7]（2016）在《大展弦比飞翼式无人机气动弹性研究》文中指出新型飞翼无人机以其独有性能,在气动、结构上有可能获得更高的效率优势成为无人机研究热点。大展弦比飞翼式无人机采用翼身融合和梁式翼面的构型,其飞行过程又会面临一些流动分离及其它的气动干扰这些一些非线性特性及不同特征,这会使得无人机的结构响应特性与无人机气动载荷间的相互交耦作用变得更会严重,这将可能产生一些特别复杂气弹性现象。随着CFD与CSD求解技术的发展,因此有必要发展一种CFD/CSD耦合气动弹性数值计算方法研究大展弦比飞翼无人机的气动弹性特性。基于此研究背景本文研究工作包括飞翼无人机CFD/CSD气动弹性计算和偶极子网格法的颤振抑制及鲁棒颤振研究两大部分,本文的研究内容及创新点如下:阐述气动弹性计算方法原理及气动结构耦合插值技术,介绍计算流体力学中的流体控制方程、有限体积法、空间离散格式、时间推进方法及湍流模型等,基于流固耦合界面插值技术,发展一种无人机的CFD/CSD耦合气动弹性数值求解技术,依据CFD的用户自定义函数的程序接口和动网格能力,将CSD有限元分析结果以UDF形式实现气动结构双向耦合界面数据的传递。首先验证计算NACA0012、NACA0006与M6机翼谐和振动的非定常气动力,并与实验值进行对比分析。其次验证计算AGARD445.6颤振特性与切尖三角翼的极限环颤振特性,并与实验结果对比验证发展的CFD/CSD耦合技术的合理性。建立飞翼式布局的无人机气特性计算的模型与飞翼式无人机的结构特性计算模型,采用雷诺平均的气动N-S方程和SST形式的湍流模型建立起无人机的结构动力学特性及飞翼式无人机流体控制的计算飞翼式松耦合求解法;选取三维的插值技术进行飞翼式无人机耦合面上出现结构的变形位移与无人机气动力载荷数据的相互传递;采用LU-SGS形式迭代时间推进求解的方法与HLLEW形式的空间离散方法求解无人机的气动力。首先通过气动结构松耦合技术研究飞翼无人机静气动弹性响应,对比分析刚性与弹性气动特性;分析高度、马赫数、迎角及侧滑角静气弹参数响应;其次研究单一舵偏与组合舵偏的静气动弹性特性,分析结构几何非线性对静气动弹性的影响;然后分析飞翼无人机不同阻力方向舵开裂角对静气弹的影响;最后研究不同舵面不同马赫数下的操纵效率。研究表明方向舵操纵效率与组合舵面操纵效率相比差异较小,且组合舵面操纵效率与单一舵面相比较高。基于无人机结构模型与气动模型,采用LU-SGS子迭代时间推进方法与HLLEW空间域的离散技术求解无人机的气动力,建立流动控制方程与结构动力学方程耦合方法求解飞翼无人机方向舵偏转引起的舵面偏角与全机位移响应,分析参数的影响。研究表明不同于其他参数,旋转角频率对方向舵偏转引起响应的频率影响较大;且随旋转角频率增加,偏角响应的频率和位移响应的频率也增加;而高度仅对位移响应的幅值有影响。基于RANS方程和SST湍流模型采用升力系数判据、俯仰力矩系数判据、表面极限流判据预估刚性飞翼无人机在低速大迎角状态下的抖振始发迎角;基于RANS方程和CFD/CSD耦合计算抖振始发迎角附近的抖振载荷响应。研究表明基于升力系数判据、俯仰力矩系数判据预测的抖振始发迎角与表面极限流判据预测的始发迎角相比要保守一些;升力系数判据和俯仰力矩系数判据方法给出比较确定抖振始发迎角,但不能给出气流分离的具体情况和原因;而表面极限流判据却能给出翼面气流流动的细节。基于偶极子网格法利用无限板样条插值实现网格数据的传递,利用最小状态近似方法对广义空气动力矩阵进行变换,通过引入相关空气状态变量建立起考虑作动器模型与传感器模型的气动伺服弹性模型;对高阶气动弹性模型降阶分别采用经典SISO方法和LQG方法分析单输入单输出系统与多输入多输出系统的开闭环特性。首先对带有前缘与后缘控制面的翼段模型,采用线性分式变换建立起考虑非定常气动力摄动、非线性结构刚度摄动与变结构阻尼摄动的鲁棒气弹模型,利用鲁棒?方法分析鲁棒颤振,探讨参数摄动的标称系统与鲁棒系统稳定性。针对无人机开闭环气动弹性状态方程,建立起考虑动压参数摄动、刚度参数摄动与阻尼参数摄动的鲁棒气动弹性模型,基于状态空间法与鲁棒?方法分别分析标称系统与鲁棒系统模型特性。
赵亚洲[8]（2016）在《航空燃气轮机涡轮叶栅烧蚀问题的数值研究》文中进行了进一步梳理随着现代航空发动机的快速发展,为了追求高推重比和高热效率,现代先进涡轮的进口温度越来越高。在持久的高温环境下涡轮叶栅必然会出现一定范围的烧蚀现象,严重影响其寿命和可靠性,烧蚀对发动机运行工况造成的影响在实验难以开展的情况下不易评估,因此利用数值模拟工具对涡轮叶栅的烧蚀现象进行研究,探讨不同的运行工况下叶片烧蚀特点和规律,进而有效预防叶片烧蚀引起的发动机故障,对于实现我国航空发动机和燃气轮机的可靠、安全运行来说具有非常重要的意义。本文围绕如何准确预测航空发动机中涡轮等热端部件的烧蚀这一核心问题,采用无网格SPH数值模拟方法进行研究。在马智博研究员的指导下,基于物质团无网格方法的理论和面向对象的程序设计技术,对已有的无网格程序框架继续开发,添加了湍流、转捩、气固两相流以及烧蚀模块,并完善了流/固/热耦合和边界条件模块。针对航空发动机涡轮内的复杂流动、传热和烧蚀现象,基于飞行器再入烧蚀模型,引入边界层厚度将叶片表面热边界层边界条件替换远场自由来流边界条件,建立了适用于内流问题的涡轮叶片气动热力烧蚀模型。此外,在充分调研国内外最新无网格SPH方法研究成果的基础上,给出了以下3部分改进工作：（1）.基于小波分析和多尺度再生核函数理论研究了初始光滑长度的最优选取准则并讨论了计算过程中光滑长度的自适应方法。（2）.基于近似黎曼求解器改善了传统的Monaghan人工粘性,构造了随流场自适应的无人工参数的人工粘性,在此基础上,采用类比方法构造了NS能量方程离散形式中的耗散项。（3）.基于文献中关于NS动量方程的守恒型SPH离散格式的研究成果,采用类比粘性项离散的方法统一了传质、传热方程中扩散项的数值离散格式。利用该程序对一个较为复杂的内冷高压涡轮叶片进行了烧蚀问题的数值模拟,研究结果表明：（1）.叶片压力面和吸力面主要发生小尺度烧蚀,造成的材料流失很小可以忽略不计,仅改变叶片表面的粗糙度；发生在叶片前/尾缘的大尺度烧蚀造成材料的流失较多,甚至出现掉块等现象,带来涡轮叶片形状的显着变化。（2）.离心力和哥氏力的作用造成了动叶表面换热和烧蚀特点与静叶存在一定的差异。随后,将研究对象由单个叶片扩展到涡轮级环境,研究了动静干涉下涡轮叶栅的烧蚀特点,研究结果表明：（1）.不同动叶转速下,导叶吸、压力面之间横向压差发生了变化从而改变了导叶通道中马蹄涡压力面分支的传播规律,进而影响了导叶压力面的传热和烧蚀特点。（2）.在中等转速情形下动叶前缘烧蚀较低；当转速很高时,由于相对运动牵引的流场变化比较剧烈,动叶前缘的通道涡和马蹄涡从动静之间的大变形流场中吸收能量不断壮大,强化前缘换热,烧蚀程度增加；转速很低时,导叶尾缘激波的持续作用导致动叶前缘烧蚀同样相对严重。最后,本文针对不同的主流参数研究了不同工况下涡轮叶片的烧蚀特点,并展望了后续烧蚀研究需要开展的研究内容。
刘磊[9]（2014）在《高超声速飞行器热气动弹性特性及相似准则研究》文中指出随着人类对速度追求的逐步提高以及新军事需求的推动，各种高超声速新概念飞行器不断涌现，气动加热问题越来越突出。这给高超声速飞行器的设计带来了很多新的挑战，热气动弹性问题就是其中的一个关键问题。高超声速飞行带来的气动加热现象，将造成结构温度场的改变，进而引起的结构应力、结构刚度和结构模态变化，这些都大大增加了热气动弹性问题研究的复杂性。对于低速飞行器，气动加热对气动弹性特性的影响相对较小，可以忽略不计。然而，对于高速/超高速飞行器，气动加热对气动弹性特性的影响则是明显的，而且往往是消极的，因而是不可忽视的。美国自20世纪80年代开始，在NASP、VentureStar、TAV、HyTech、Hyper-X等众多高超声速飞行器研制计划中加大了热气动弹性问题研究的投入力度，但由于高超声速热气动弹性系统本身的复杂性，很多理论尚不完善，技术也不够成熟。国内在此方面开展的工作相对较少，基础也较为薄弱。面对热气动弹性这一复杂问题，如何建立快速高效的预测方法，发展针对实际飞行热环境、复杂热结构（如机体、机翼复合情况）与新型材料的热气动弹性分析技术，以及如何设计相关试验方案开展试验研究等工作都还有待开展。本文针对热气动弹性研究中遇到的一些主要问题开展了相关研究工作，通过对热气动弹性问题各物理场耦合关系的深入研究，发展了一套工程适用的热气动弹性问题与结构热模态问题的计算方法。以此为基础，开展了高超声速飞行器典型结构的热气动弹性特性研究。并首次提出了可供热气动弹性试验参考的相似准则，为相关试验的开展提供了理论依据。在引言中，简要介绍了热气动弹性力学这一概念，本论文工作的意义，国内外热气动弹性力学研究进展，以及本文的工作。在第二章中，研究了热气动弹性问题涉及各物理因素的特点与耦合关系，从基本物理特点和方程出发，建立了各物理量间的耦合关系，并对一直沿用的热气动弹性问题的多物理场耦合关系提出了新的观点与看法。首次提出了针对热气动弹性问题特有的时间与空间耦合概念，在空间耦合上提出了面耦合、体耦合和面体耦合策略，在时间耦合上提出了时间全耦合、时间松耦合和时间修正耦合的耦合方案，形成了具有工程应用价值的热气动弹性计算数据流程及耦合求解策略，发展了适用于热气动弹性计算的气动热、气动力、热传导、热应力和动力响应等相关求解方法。在第三章中，根据热气动弹性问题求解过程涉及的场间数据交换特点，以高超声速飞行器尖锐前缘和舵面模型为算例，以气动力、气动热、表面温度和位移等不同物理量数据为对象，对映射点方法、CVT、MQ、IMQ、TPS和紧支RBF等多种局部/全局插值方法进行了适用性与插值误差的比较研究，并对产生不同插值结果的原因进行了剖析。形成了一套在高超声速飞行器热气动弹性计算过程中较为适用的数据交互方法体系与插值方法选择的初步原则，该体系与原则的建立为进一步提高热气动弹性计算效率与精度提供了保障。在第四章中，基于第二章中多物理场耦合关系与耦合方案的相关研究，提出了一种简化的求解静热气动弹性问题的耦合计算策略与方法，并以高超声速飞行器翼面模型和全动舵模型为例，进行了模型的静热气动弹性特性计算与分析，揭示了气动加热对静气动弹性变形情况以及模型气动特性的影响规律。同时，对比了考虑结构变形对气动热影响的时空耦合求解计算结果，充分验证了本文所发展的耦合计算策略的正确性与合理性。研究表明，气动加热引起的结构温升对舵翼模型静气动弹性变形、模型升力特性、阻力特性和升阻比特性都有明显改变。因此，准确预测新一代高超声速飞行器静热气动弹性特性，对飞行器设计、结构强度评估等都十分必要。在第五章中，针对高超声速飞行器的动热气动弹性问题，提出了求解该类问题的耦合策略与计算方法，为解决新概念高超声速飞行器复杂结构的热气动弹性问题奠定了基础。以高超声速飞行器翼面模型为例，分析了气动加热对飞行器典型结构固有频率、固有振型，以及动热气动弹性特性的影响，重点分析了不同因素对热模态的影响特性。研究表明气动加热造成的热应力对结构热模态和动态响应特性作用明显，且主要为结构刚度软化”的负面影响，因而在飞行器设计、结构强度评估等方面都是不可忽视的问题。在第六章中，通过对热传导方程、热弹性方程组和边界条件进行无量纲变换，提出了适用于热气动弹性考核试验的相似准则，并建立了不同试验类型情况下需要遵循的相似准则条件。通过对陶瓷盖板TPS模型温度场考核试验、飞行器尖前缘模型温度/应力/应变场考核，以及高超声速机翼翼型热气动弹性考核三个算例，验证了本文所建相似准则的有效性。通过对多个典型热防护结构考核算例的验证与分析，证明本文所建立的相似准则体系准确，在试验设计中具有较大的灵活性，能够用于试验中更换测试材料、改变模型尺寸时指导试验设计，具有较高的实用价值。最后，在结束语中，对已有的工作作了回顾，并指出存在的不足和今后的研究方向。
许波峰[10]（2013）在《基于涡尾迹方法的风力机气动特性研究》文中进行了进一步梳理近地面大气层的复杂流动给风力机的运行带来了众多不确定性因素，因此风力机空气动力学的特点是高度非定常三维流动。作为风力机设计的基础和依据，风力机空气动力学备受关注，非定常气动特性的模拟也极具挑战性。涡尾迹方法本质上具有旋涡特性，计算成本与CFD方法相比更小，比叶素动量理论更精确，是模拟风力机尾流的较为灵活的数值工具。采用Weissinger-L升力面模型描述叶片的气动特性，该模型的特点是快速高效且又能很好地计入叶片的三维效应。采用一种经验方法来计算翼型静态的升阻力特性。将曲线涡元简化为直线涡元，运用Biot-Sarvart定律求解尾涡对空间点的诱导速度场，同时引入粘性涡核模型消除涡元诱导速度公式在数值上的奇点，并用涡环计算验证了涡模型的有效性。建立了松弛迭代法和时间步进法对涡线控制方程进行离散求解。松弛迭代法中对时间步和空间步的微分均用五点中心差分格式，采用“虚拟周期”的概念提高迭代的稳定性，并发展一种自适应松弛因子方法，改善数值迭代的稳定性和提高收敛速度。时间步进法中，对时间步微分采用线性多步法推导出一个新的三步三阶预估-校正差分格式，称为D3PC格式。分析了六种现有的三维旋转效应模型。从各个模型的计算效果来看，三维旋转效应模型能够有效提高涡尾迹计算风力机气动性能的准确性。通过比较，选定Du-Selig模型作为本文应用模型。根据叶片的三维旋转效应改进二维动态失速L-B模型，给出一种风力机叶片的气动力动态失速模型。模型中修正了描述附着流流动的法向力斜率Cn以及描述分离点位置的两个重要迎角1和2。用NREL phase Ⅵ实验的叶片剖面测量数据验证新的动态失速模型，叶片整个展向的翼型升力系数与测量值都比较吻合，阻力系数的准确度有所提高。自由涡尾迹（时间步进法）与新的动态失速模型耦合形成非定常时间准确模型，计算NREL phase Ⅵ叶片偏航状态下的叶片载荷，结果表明新模型结果比二维动态失速模型更为准确。采用自由涡尾迹（松弛迭代法）计算NREL phase Ⅵ叶片的尾迹形状和稳态性能。自由涡尾迹模型能够模拟出尾迹形状的畸变和自由卷起，叶尖涡涡核位置和流场结构信息与CFD方法计算结果或者实验结果吻合。在准确计算出尾迹形状的基础上，气动载荷和性能与实验值也非常吻合。基于尾迹形状自由卷起的特征，建立了涡面/涡环混合自由涡尾迹方法，并用NREL phaseⅥ叶片验证了该方法高的效率和高的准确度。分析了大型风力机叶片NH1500的气动特性，自由涡尾迹给出的功率系数均略高于实验值。主要有两个原因：第一，自由涡尾迹方法只在涡核内考虑了粘性而不是整个流场都考虑粘性；第二，实验模型中雷诺数大大小于全尺寸叶片，导致功率系数必然会低于全尺寸叶片。采用非定常时间准确模型计算了NREL5-MW的非定常气动特性，包括极端运行阵风、极端风向变化和漂浮平台运动的作用。模拟中成功地得到风轮气动性能在外界扰动下的响应曲线，且能观察到尾迹由一个流态变成另一个流态的滞后效应，即动态尾流效应。在漂浮平台运动响应的模拟中，得到纵摇在三种角运动中对风力机气动特性影响最大的结论。实现自由涡尾迹与面元法耦合，用于风力机整机气动特性计算和分析。机舱和塔架采用面元法建立面元模型，平面面元形状为四边形。计算结果表明：机舱径向尺寸大大小于风轮半径，且处于风轮中心，所以对风轮的功率系数影响很小；风力机塔架的安全距离使得塔架对风轮气动特性影响也很小。偏航状态下，偏转后的叶根尾迹在机舱一侧存在畸变，机舱和塔架对风轮平面内（尤其是靠近叶根处）诱导速度分布的影响比较明显，因而影响气动载荷分布。
二、绕近地面二维平板非定常不可压缩位势流的精确解（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、绕近地面二维平板非定常不可压缩位势流的精确解（论文提纲范文）
（1）深海失事装备探捞体系及其关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景与意义 |
| 1.2 深海失事装备分类及其特征分析 |
| 1.2.1 深海失事装备分类分析 |
| 1.2.2 深海失事装备特点分析 |
| 1.3 深海探捞理论与技术研究综述 |
| 1.3.1 海上搜寻理论与技术研究现状 |
| 1.3.2 深海探捞目标物跨介质流固耦合分析理论研究现状 |
| 1.3.3 深海目标物探测识别技术研究现状 |
| 1.3.4 深海打捞回收技术研究现状 |
| 1.4 深海失事装备探捞问题的研究挑战 |
| 1.5 论文的主要工作与章节安排 |
| 第2章 深海失事装备“算-探-捞”技术体系研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 深海失事事件发生过程及探捞任务剖面研究 |
| 2.2.1 深海失事事件发生的一般过程 |
| 2.2.2 深海探捞任务剖面分解 |
| 2.3 深海失事装备探捞模拟计算技术系统 |
| 2.3.1 模拟计算解决的关键技术问题 |
| 2.3.2 解决计算模拟问题的方法 |
| 2.4 深海失事装备探测搜寻技术系统 |
| 2.4.1 探测搜寻关键技术问题分析 |
| 2.4.2 解决探测搜寻关键问题的方法 |
| 2.5 深海失事装备打捞回收技术系统 |
| 2.5.1 打捞回收关键技术问题分析 |
| 2.5.2 解决打捞回收关键问题的方法 |
| 2.6 深海失事装备“算-探-捞”技术体系构建 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于跨介质流固耦合方法的目标沉底位置与态势计算模拟研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基于SPH方法的深海失事装备气-海跨介质模拟分析研究 |
| 3.2.1 基本原理与求解方法 |
| 3.2.2 基于楔形体入水的算法验证 |
| 3.3 基于蒙特卡洛方法的深海目标物沉底位置散布研究 |
| 3.3.1 水下无动力下沉运动方程 |
| 3.3.2 基于蒙特卡洛方法的深海目标物沉底位置概率模型 |
| 3.3.3 基于沙袋抛射的算法验证 |
| 3.4 深海探捞目标物撞底入泥模拟研究 |
| 3.4.1 有限元思想和岩土本构关系 |
| 3.4.2 基本原理和求解方法 |
| 3.4.3 基于锚入泥过程的算法验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 近海底空间最优搜寻与探测技术研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于水下线激光的目标物探测方法研究 |
| 4.2.1 线形激光条纹中心提取方法研究 |
| 4.2.2 共线点标定方法 |
| 4.2.3 试验验证与分析 |
| 4.3 深海拖体鲁棒非脆弱H_∞主动定深控制方法研究 |
| 4.3.1 深海主动控制拖体纵向剖面运动建模 |
| 4.3.2 一种深海拖体鲁棒非脆弱H_∞定深控制方法 |
| 4.3.3 算法验证与仿真分析 |
| 4.4 深海最优搜寻方法研究 |
| 4.4.1 深海最优搜寻模型与求解方法 |
| 4.4.2 常用深海搜寻路径对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 复杂海洋环境下打捞作业跨介质外载荷分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 基于有限元方法的目标物出泥荷载分析 |
| 5.2.1 出泥问题的基本原理 |
| 5.2.2 基于有限元方法的出泥荷载求解 |
| 5.2.3 算法验证及斜向出泥载荷模拟分析 |
| 5.3 深海目标物打捞提升作业耦合运动与外载荷研究 |
| 5.3.1 打捞回收问题描述 |
| 5.3.2 提升过程分析 |
| 5.3.3 算法验证与分析 |
| 5.3.4 打捞提升作业外载荷实例计算与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 F-1火箭发动机探捞推演应用模拟 |
| 6.1 概述 |
| 6.1.1 土星5号一级火箭入海历程 |
| 6.1.2 关键探捞信息提取 |
| 6.2 F-1发动机沉底位置与物态模拟计算 |
| 6.2.1 气-海跨介质入水模拟 |
| 6.2.2 海底沉底位置散布概率分析 |
| 6.2.3 海-泥跨介质模拟分析 |
| 6.2.4 与实海域探捞对比分析 |
| 6.3 F-1火箭发动机探测搜寻推演模拟应用 |
| 6.3.1 探测方法优选分析 |
| 6.3.2 探测平台的优选分析 |
| 6.3.3 探测路由规划设计与探测数据识别 |
| 6.3.4 与实海域探测搜寻模式对比分析 |
| 6.4 F-1火箭发动机探捞打捞回收推演模拟应用 |
| 6.4.1 F-1残骸出泥作业推演模拟 |
| 6.4.2 F-1残骸打捞提升推演模拟 |
| 6.4.3 与实海域打捞回收对比分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 附录A |
（2）叶轮机械非定常流动及气动弹性计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究概况 |
| 1.2.1 叶轮机械非定常流动数值研究进展 |
| 1.2.2 叶轮机械气动弹性力学数值研究进展 |
| 1.2.3 气体动理学格式研究进展 |
| 1.3 本文的主要研究工作和内容安排 |
| 第二章 叶轮机械定常/非定常流动数值模拟方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 N–S方程数值求解 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 有限体积法离散 |
| 2.2.3 空间离散格式 |
| 2.2.4 时间离散格式 |
| 2.2.5 湍流模型 |
| 2.2.6 边界条件 |
| 2.2.7 加速收敛措施 |
| 2.3 叶轮机械非定常流动模拟 |
| 2.3.1 非定常N–S方程时间精确求解 |
| 2.3.2 叶片振动引起的动边界问题模拟 |
| 2.3.3 动静叶排干扰模拟 |
| 2.4 算例验证 |
| 2.4.1 亚声速离心式压气机LSCC定常流场 |
| 2.4.2 Rotor67 跨声速风扇转子定常流场 |
| 2.4.3 轴流式Aachen1.5 级涡轮非定常流场 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 叶轮机械静气动弹性计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 冷态至热态问题(静气弹正问题) |
| 3.2.1 计算方法 |
| 3.2.2 算例分析 |
| 3.3 热态至冷态问题(静气弹反问题) |
| 3.3.1 计算方法 |
| 3.3.2 算例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于能量法的振荡叶片流场和颤振计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 叶间相位角问题 |
| 4.3 相位延迟类方法 |
| 4.3.1 相位延迟思想 |
| 4.3.2 直接存储法 |
| 4.3.3 形修正法 |
| 4.3.4 双通道形修正法 |
| 4.4 算例验证 |
| 4.4.1 二维标准振荡叶栅模型STCF |
| 4.4.2 三维无粘平板振荡叶栅 |
| 4.4.3 Rotor67 振荡风扇叶片 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于CFD/CSD耦合的时域法颤振计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CFD/CSD耦合时域法 |
| 5.3 Rotor67 风扇转子叶片颤振计算 |
| 5.4 某风扇叶片失速颤振计算 |
| 5.4.160 %转速 |
| 5.4.280 %转速 |
| 5.4.3100 %转速 |
| 5.4.4 失速颤振简析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 时域法在叶轮机械复杂颤振问题中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑叶间相位角的时域法颤振计算分析 |
| 6.2.1 计算方案 |
| 6.2.2 算例分析 |
| 6.2.3 能量法和时域法的比较 |
| 6.3 考虑带阻尼凸肩的叶片时域法颤振计算分析 |
| 6.3.1 计算模型 |
| 6.3.2 计算方案 |
| 6.3.3 计算结果与分析 |
| 6.4 多排叶片时域法颤振计算分析 |
| 6.4.1 计算方案 |
| 6.4.2 计算模型 |
| 6.4.3 计算结果及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 气体动理学格式及在其叶轮机械非定常流动中的应用探索 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 旋转坐标系下的GKS |
| 7.2.1 BGK方程建立 |
| 7.2.2 BGK方程求解 |
| 7.2.3 数值通量计算 |
| 7.2.4 算例验证 |
| 7.3 动网格系统下的GKS |
| 7.3.1 数值方法 |
| 7.3.2 算例验证 |
| 7.4 隐式JFNK–GKS |
| 7.4.1 Newton–Krylov方法 |
| 7.4.2 GMRES算法及收敛准则 |
| 7.4.3 Jacobian–Free方法 |
| 7.4.4 预处理 |
| 7.4.5 算例验证 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 主要研究工作和结论 |
| 8.2 本文的主要创新点 |
| 8.3 研究存在的不足及后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 A Maxwellian分布函数的矩 |
| 附录 B 带LUSGS预处理的GMRES算法流程161 |
（3）高层建筑绕流场气动力效应的数值模拟（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 计算流体力学的常用方法 |
| 1.1.1 直接数值模拟 |
| 1.1.2 雷诺平均模拟 |
| 1.1.3 大涡数值模拟 |
| 1.2 高层建筑数值模拟研究现状 |
| 1.3 大气边界层风场的数值模拟研究现状 |
| 1.4 本文工作的背景和内容 |
| 第二章 N-S方程的数值模拟 |
| 2.1 关于N-S方程 |
| 2.2 有限差分格式的SIMPLE算法 |
| 2.2.1 N-S方程的有限差分离散格式 |
| 2.2.2 SIMPLE算法 |
| 2.3 有限体积格式的SIMPLE算法 |
| 2.3.1 有限体积离散格式 |
| 2.3.1.1 连续性方程 |
| 2.3.1.2 动量方程 |
| 2.3.2 一阶迎风离散格式 |
| 2.3.3 SIMPLE算法 |
| 2.3.4 算例 |
| 2.3.4.1 一维非定常拉普拉斯方程 |
| 2.3.4.2 一维非定常对流扩散方程 |
| 2.3.4.3 二维定常拉普拉斯方程 |
| 2.3.4.4 二维非定常拉普拉斯方程 |
| 2.3.4.5 二维定常对流方程 |
| 2.3.4.6 二维定常对流扩散方程 |
| 2.3.4.7 稳态N-S方程 |
| 2.4 半交错网格上求解瞬态N-S方程 |
| 2.4.1 半交错网格的定义 |
| 2.4.2 求解N-S的算法 |
| 2.4.3 N-S方程的离散求解 |
| 2.4.4 算例 |
| 2.5 开边界算法求解N-S方程 |
| 2.5.1 算法 |
| 2.5.2 算例 |
| 2.6 保正格式的有限体积法求解扩散方程 |
| 2.6.1 网格的定义 |
| 2.6.2 控制方程的离散 |
| 2.6.3 边界条件 |
| 2.6.4 保正与单调性 |
| 2.6.5 特殊情况的通用格式 |
| 2.6.6 确定单元节点的未知量 |
| 2.6.7 算例 |
| 2.6.7.1 数值稳定性验证 |
| 2.6.7.2 数值保正性验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 大气边界层风场的数值模拟 |
| 3.1 大气边界层风场 |
| 3.1.1 平均风速剖面 |
| 3.1.2 湍流度 |
| 3.1.3 风速谱 |
| 3.1.4 湍流积分尺度 |
| 3.1.5 空间相关性 |
| 3.2 基于雷诺平均的湍流边界条件 |
| 3.2.1 湍动能 |
| 3.2.2 湍动能耗散率 |
| 3.2.3 大气边界层均匀k-ε模型 |
| 3.2.4 自保持边界层k-ε模型 |
| 3.3 基于大涡模拟的大气边界层风场的生成 |
| 3.3.1 随机流场生成法 |
| 3.3.2 离散整合随机流场生成法 |
| 3.3.3 连续离散随机流场生成法 |
| 3.3.3.1 风速的修正 |
| 3.3.3.2 相干函数的修正 |
| 3.3.3.3 CDRFG算法步骤 |
| 3.4 CDRFG方法的改进 |
| 3.4.1 改进方法 |
| 3.4.2 改进后的结果 |
| 3.5 某实际边界层风洞的风场模拟 |
| 3.5.1 目标边界层风洞风场 |
| 3.5.2 对边界层风洞风场的拟合 |
| 3.5.3 运用CDRFG方法生成脉动风场 |
| 3.5.3.1 B类地貌 |
| 3.5.3.2 D类地貌 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 工程结构平均风荷载的雷诺平均模拟 |
| 4.1 基于雷诺平均的数值模型 |
| 4.1.1 基于雷诺平均的控制方程 |
| 4.1.2 湍流模型 |
| 4.2 网格划分 |
| 4.2.1 计算域的设定 |
| 4.2.2 第一层网格高度 |
| 4.2.3 网格延伸率 |
| 4.3 超高层建筑风荷载的雷诺平均模拟 |
| 4.3.1 超高层建筑风洞试验 |
| 4.3.2 几何模型与网格 |
| 4.3.3 边界条件与计算参数 |
| 4.3.4 计算结果 |
| 4.3.4.1 参数控制规律总结 |
| 4.3.4.2 超高层建筑表面风压系数 |
| 4.4 光伏发电板的风洞试验及数值模拟 |
| 4.4.1 风洞试验 |
| 4.4.1.1 风场信息 |
| 4.4.1.2 试验工况 |
| 4.4.2 数值模拟几何模型的建立 |
| 4.4.2.1 工况一 |
| 4.4.2.2 工况二 |
| 4.4.2.3 工况三 |
| 4.4.3 计算域与网格 |
| 4.4.4 湍流模型及计算方法 |
| 4.4.5 边界及计算参数设置 |
| 4.4.6 光伏板的平均风压系数 |
| 4.4.7 计算结果 |
| 4.4.7.1 数值计算稳定性验证 |
| 4.4.7.2 女儿墙对光伏板表面的体型系数影响 |
| 4.4.7.3 光伏阵列表面体型系数的数值模拟结果结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超高层建筑风荷载的大涡模拟 |
| 5.1 大涡模拟与亚格子模型 |
| 5.2 几何模型与网格 |
| 5.3 边界条件与计算参数 |
| 5.4 B类地貌计算结果 |
| 5.4.1 平均风压系数 |
| 5.4.2 均方根风压系数 |
| 5.4.3 风压时程与功率谱 |
| 5.4.3.1 结构2/3高度处风压时程 |
| 5.4.3.2 结构2/3高度处风压谱 |
| 5.4.3.3 结构2/3高度处归一化风压谱 |
| 5.4.4 2/3高度处风压谱风荷载谱的对比 |
| 5.5 D类地貌计算结果 |
| 5.5.1 平均风压系数 |
| 5.5.2 均方根风压系数 |
| 5.5.3 风压时程与功率谱 |
| 5.5.3.1 结构2/3高度处风压时程 |
| 5.5.3.2 结构2/3高度处风压谱 |
| 5.5.3.3 结构2/3高度处归一化风压谱 |
| 5.5.4 2/3高度处风压谱风荷载谱的对比 |
| 5.6 不同高宽比三维绕流效应的对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士学位期间发表和完成的科研成果 |
| 致谢 |
（4）近自由表面升力线理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外相关工作的研究进展 |
| 1.2.1 地效翼船的发展历程 |
| 1.2.2 地效翼升力理论研究进展 |
| 1.2.3 格林函数研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 近自由表面升力线理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 控制方程和边界条件 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 边界条件 |
| 2.3 自由表面条件线性化 |
| 2.3.1 线性化的理论基础 |
| 2.3.2 自由表面条件的线性化 |
| 2.4 近自由表面定常移动点涡的格林函数 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 近自由表面升力线的侧洗角 |
| 3.1 Prandtl升力线理论简介 |
| 3.2 侧洗角及(?)型涡的定义和计算 |
| 3.2.1 侧洗角及(?)型涡的定义 |
| 3.2.2 侧洗角的计算 |
| 3.3 侧洗现象以及(?)型涡的验证 |
| 3.4 诱导升力的定义和计算 |
| 3.4.1 镜像附着涡产生的诱导速度及升力计算 |
| 3.4.2 镜像自由涡产生的诱导速度及升力计算 |
| 3.5 结果和讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 近自由表面(?)型涡格林函数以及诱导升力 |
| 4.1 近自由表面(?)型涡格林函数 |
| 4.2 自由表面条件下单根(?)型涡线的诱导升力 |
| 4.2.1 不考虑侧洗的单根马蹄涡线升力 |
| 4.2.2 考虑侧洗的(?)型涡线升力以及诱导升力 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 三维近自由面地效翼升力线理论改进和拓展 |
| 5.1 近自由表面地效翼升力线理论简介 |
| 5.2 近自由表面地效翼升力线理论修正 |
| 5.3 近自由表面地效翼升力线理论拓展 |
| 5.3.1 近自由表面曲翼地效翼升力线理论 |
| 5.3.2 近自由表面掠翼地效翼升力线理论 |
| 5.4 结果和讨论 |
| 5.4.1 改进的地效翼升力线理论的计算结果 |
| 5.4.2 近自由表面掠翼的升力性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 复指数积分函数的计算方法 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）基于CFD/CSD耦合的飞行器动导数数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究技术现状分析 |
| 1.2.1 CFD技术研究概况 |
| 1.2.2 动导数研究概况 |
| 1.2.3 基于CFD/CSD耦合的气动弹性数值模拟研究概况 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 流场数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流动控制方程 |
| 2.3 空间离散 |
| 2.3.1 基于非结构网格的有限体积方法 |
| 2.3.2 HLLC格式 |
| 2.3.3 粘性通量项的计算方法 |
| 2.4 时间离散 |
| 2.4.1 LU-SGS方法 |
| 2.4.2 双时间步长方法 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.5.1 物面边界条件 |
| 2.5.2 远场边界条件 |
| 2.5.3 对称边界条件 |
| 2.6 湍流模型 |
| 2.7 数值算例验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于强迫振动方法的动导数预测方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动导数计算方法 |
| 3.2.1 强迫振动法 |
| 3.2.2 差分法 |
| 3.2.3 准定常方法 |
| 3.3 算例验证 |
| 3.3.1 NACA0012翼型 |
| 3.3.2 Finner导弹 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于CFD/CSD耦合的动导数预测方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模态方程及其求解 |
| 4.2.1 模态方程 |
| 4.2.2 Newmark方法 |
| 4.3 动网格方法 |
| 4.3.1 Delaunay图映射弹簧原理混合动网格方法 |
| 4.3.2 基于结构网格的动态重叠网格方法 |
| 4.4 插值方法 |
| 4.4.1 TPS方法 |
| 4.4.2 IPS方法 |
| 4.4.3 CVT方法 |
| 4.5 CFD/CSD耦合策略 |
| 4.6 刚体运动方程 |
| 4.7 基于CFD/CSD耦合的气动弹性数值模拟算法 |
| 4.8 算例计算 |
| 4.8.1 刚性响尾蛇AIM-9动导数数值模拟 |
| 4.8.2 基于气动弹性方法的响尾蛇AIM-9动导数数值模拟 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）基于CFD/CSD的机动过程中飞行器气动弹性数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究技术现状分析 |
| 1.2.1 CFD技术研究概况 |
| 1.2.2 基于CFD/CSD耦合的气动弹性数值模拟研究概况 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 流场数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流动控制方程 |
| 2.3 空间离散 |
| 2.3.1 基于非结构网格的有限体积方法 |
| 2.3.2 HLLC格式 |
| 2.3.3 粘性通量项的计算方法 |
| 2.4 时间离散 |
| 2.4.1 LU-SGS方法 |
| 2.4.2 双时间步长方法 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.5.1 物面边界条件 |
| 2.5.2 远场边界条件 |
| 2.5.3 对称边界条件 |
| 2.6 湍流模型 |
| 2.7 数值算例验证 |
| 2.7.1 ONERA M6机翼跨声速绕流数值模拟 |
| 2.7.2 DLR-F6翼身组合体跨声速绕流数值模拟 |
| 2.7.3 NACA0012翼型俯仰振荡 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于模态方程的气动弹性数值方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模态方程及其求解 |
| 3.2.1 模态方程 |
| 3.2.2 NewMark方法 |
| 3.3 动网格方法 |
| 3.3.1 Delaunay图映射弹簧原理混合动网格方法 |
| 3.3.2 基于非结构网格的动态重叠网格方法 |
| 3.4 插值方法 |
| 3.4.1 TPS方法 |
| 3.4.2 IPS方法 |
| 3.4.3 CVT方法 |
| 3.5 CFD/CSD耦合策略 |
| 3.6 算例验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于CFD/CSD耦合的机动状态下飞行器气动弹性数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刚体六自由度方程及其求解方法 |
| 4.3 基于CFD/CSD耦合的飞行器机动状态下气动弹性数值模拟算法 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 AGARD 445.6 非定常俯仰震荡 |
| 4.4.2 AIM-9l响尾蛇导弹在弹性舵偏下机动过程数值模拟研究 |
| 4.4.3 AIM-9l响尾蛇导弹快速拉起机动过程中气动弹性特性数值模拟研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）大展弦比飞翼式无人机气动弹性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 气动弹性发展 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 计算气动弹性 |
| 1.3.2 操纵面颤振 |
| 1.3.3 抖振响应 |
| 1.3.4 颤振抑制 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 CFD/CSD耦合技术 |
| 2.1 计算流体力学 |
| 2.1.1 流体控制方程 |
| 2.1.2 有限体积法 |
| 2.1.3 空间离散格式 |
| 2.1.4 时间推进方法 |
| 2.1.5 湍流模型 |
| 2.2 结构动力学 |
| 2.3 CFD/CSD耦合 |
| 2.3.1 CFD/CSD耦合策略 |
| 2.3.2 数据插值技术 |
| 2.4 用户自定义函数 |
| 2.4.1 网格变形技术 |
| 2.4.2 UDF程序实现 |
| 2.5 非定常气动力算例 |
| 2.5.1 NACA0012谐和振动 |
| 2.5.2 NACA0006谐和振动 |
| 2.5.3 M6机翼谐和振动 |
| 2.6 气动弹性算例 |
| 2.6.1 AGARD445.6 颤振 |
| 2.6.2 切尖三角翼极限环 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 飞翼无人机静气动弹性研究 |
| 3.1 飞翼无人机模型 |
| 3.2 无人机静气动弹性分析 |
| 3.2.1 无舵偏静气弹分析 |
| 3.2.2 单一舵偏静气弹分析 |
| 3.2.3 多舵偏静气弹分析 |
| 3.3 几何非线性静气弹分析 |
| 3.3.1 无舵偏非线性静气弹分析 |
| 3.3.2 单一舵偏非线性静气弹分析 |
| 3.3.3 多舵偏非线性静气动分析 |
| 3.4 方向舵开裂角参数分析 |
| 3.4.1 开裂角参数分析 |
| 3.4.2 非线性静气弹分析 |
| 3.5 舵面操纵效率分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 飞翼无人机方向舵嗡鸣响应研究 |
| 4.1 舵面运动模型 |
| 4.2 方向舵嗡鸣气弹响应 |
| 4.3 嗡鸣气弹参数分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 飞翼无人机着陆状态抖振响应研究 |
| 5.1 抖振理论 |
| 5.2 抖振始发迎角预测 |
| 5.2.1 表面极限流判据 |
| 5.2.2 俯仰力矩系数判据 |
| 5.2.3 升力系数判据 |
| 5.3 抖振载荷计算 |
| 5.3.1 加速度载荷计算 |
| 5.3.2 位移载荷计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 飞翼无人机颤振抑制及鲁棒颤振分析 |
| 6.1 偶极子网格法 |
| 6.1.1 压力系数矩阵 |
| 6.1.2 核函数 |
| 6.1.3 空气动力影响系数 |
| 6.1.4 广义气动力矩阵 |
| 6.1.5 奇异情况分析 |
| 6.1.6 偶极子网格法算例 |
| 6.2 颤振求解理论 |
| 6.2.1 气弹结构插值 |
| 6.2.2 气动弹性方程 |
| 6.2.3 颤振求解方法 |
| 6.3 颤振主动抑制 |
| 6.3.1 最小状态近似 |
| 6.3.2 气弹控制模型 |
| 6.3.3 经典SISO控制 |
| 6.3.4 LQG控制 |
| 6.4 鲁棒颤振分析 |
| 6.4.1 线性分式变换 |
| 6.4.2 参数摄动建模 |
| 6.4.3 二元机翼鲁棒颤振 |
| 6.4.4 无人机鲁棒颤振 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 将来完成工作 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况 |
| 致谢 |
（8）航空燃气轮机涡轮叶栅烧蚀问题的数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 航空燃气轮机涡轮叶栅非定常流动 |
| 1.3 航空燃气轮机涡轮叶栅流场数值模拟的研究现状 |
| 1.3.1 动静干涉问题 |
| 1.3.1.1 动静干涉的处理方法 |
| 1.3.1.2 三种处理方法的对比 |
| 1.3.2 流场间断的处理—近似黎曼求解器 |
| 1.3.2.1 流场间断的处理方法 |
| 1.3.2.2 常见的近似黎曼求解器 |
| 1.4 流/热耦合数值模拟方法的研究 |
| 1.4.1 流/热耦合数值模拟方法简介 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.4.3 国内研究现状 |
| 1.4.4 流/热耦合数值模拟的困难 |
| 1.5 烧蚀问题的研究现状 |
| 1.6 气固两相流模型的研究现状 |
| 1.7 无网格方法 |
| 1.7.1 无网格方法的应用领域 |
| 1.7.2 无网格方法的研究现状 |
| 1.7.3 无网格方法在叶轮机械领域的应用 |
| 1.8 面向对象数值模拟程序设计 |
| 1.8.1 面向对象方法概述 |
| 1.8.2 面向对象无网格程序研究现状 |
| 1.9 本文研究路线 |
| 1.9.1 研究对象的确定 |
| 1.9.2 研究路线 |
| 1.10. 本文研究内容 |
| 第二章 问题的分析和模型的建立 |
| 2.1 叶栅通道内流动传热的控制方程 |
| 2.2 流动传热的RANS方程 |
| 2.2.1 基于κ-ω SST湍流模型的流动传热控制方程 |
| 2.2.2 湍动能异常问题 |
| 2.2.3 κ-ω SST湍流模型源项隐式处理方法 |
| 2.3 AGS转捩模型 |
| 2.3.1 边界层厚度δ和动量边界层厚度θ的确定 |
| 2.3.2 改进的AGS转捩模型 |
| 2.4 固体域的控制方程 |
| 2.5 定解条件 |
| 2.5.1 初始条件 |
| 2.5.2 边界条件 |
| 2.5.2.1 固壁边界(流体区域) |
| 2.5.2.2 固壁边界(固体区域) |
| 2.5.2.3 入口边界 |
| 2.5.2.4 出口边界 |
| 2.5.2.5 周期性边界条件 |
| 2.6 涡轮叶片气动热力烧蚀模型 |
| 2.6.1 三种不同的烧蚀材料 |
| 2.6.2 飞行器再入烧蚀模型 |
| 2.6.3 涡轮叶片气动热力烧蚀模型 |
| 2.6.3.1 烧蚀模型三层区域的热力学分析 |
| 2.6.3.2 烧蚀模型三层区域的耦合 |
| 2.6.3.3 叶片烧蚀模型的求解 |
| 2.7 简化的气固两相流模型 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 SPH方法的最新研究进展及改进策略 |
| 3.1 光滑粒子流体动力学的基本内容 |
| 3.1.1 光滑核函数的主要特性 |
| 3.1.2 光滑核函数的选择 |
| 3.1.3 粒子搜索算法—链表 |
| 3.2 光滑粒子流体动力学方法的一些问题和改进策略 |
| 3.2.1 函数的一致性估计 |
| 3.2.2 张力不稳定性 |
| 3.2.2.1 添加人工压力 |
| 3.2.2.2 改进核函数粒子近似方法 |
| 3.2.3 流场间断 |
| 3.2.3.1 近似黎曼求解器的问题 |
| 3.2.3.2 Monaghan人工粘性的解析及改进 |
| 3.2.4 壁热问题及解决方案 |
| 3.2.5 粒子穿透问题的处理——XSPH |
| 3.2.6 光滑长度的初始化及自适应 |
| 3.2.6.1 基于多尺度再生核粒子法的最优初始光滑长度确定准则 |
| 3.2.6.2 光滑长度的自适应 |
| 3.2.6.3 变光滑长度下系统守恒性问题 |
| 3.2.7 SPH中导数的数值格式 |
| 3.2.7.1 经典的SPH数值格式 |
| 3.2.7.2 精确的一阶导数数值格式构造方案 |
| 3.2.7.3 精确的二阶导数数值格式构造方案 |
| 3.2.8 时间推进方法 |
| 3.2.8.1 时间推进格式 |
| 3.2.8.2 时间步长△t的确定 |
| 3.2.9 NS方程守恒型SPH离散格式 |
| 3.2.9.1 基于粒子系统能量框架下的NS动量方程守恒型SPH格式 |
| 3.2.9.2 守恒格式下粒子系统动量和角动量守恒的证明 |
| 3.2.9.3 类比粘性项的一类扩散项SPH离散守恒格式 |
| 3.2.9.4 变光滑长度下兼顾守恒格式的粒子位置自适应调整策略 |
| 3.2.10 SPH方法中边界条件的施加 |
| 3.2.10.1 第一类边界条件的施加 |
| 3.2.10.2 第二类边界条件的施加 |
| 3.2.10.3 第三类边界条件的施加 |
| 3.2.10.4 外推边界条件的施加 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 SPH方法面向对象程序设计与校验分析 |
| 4.1 已有的面向对象无网格SPH程序框架简介 |
| 4.2 SPH方法改进内容的校验 |
| 4.2.1 SPH导数数值格式的校验 |
| 4.2.1.1 数值测试 |
| 4.2.2 改进的SPH人工粘性的校验 |
| 4.2.2.1 一维Riemann问题 |
| 4.2.2.2 数值计算结果分析 |
| 4.2.3 守恒型SPH离散格式的校验 |
| 4.2.3.1 算例介绍 |
| 4.2.3.2 计算结果分析和守恒性验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 内冷涡轮叶栅烧蚀问题的研究 |
| 5.1 叶型的选择 |
| 5.1.1 MarkⅡ相关设计参数 |
| 5.1.1.1 叶片几何参数 |
| 5.1.1.2 叶片热物性参数 |
| 5.1.1.3 叶片实验工况参数 |
| 5.2 算例说明 |
| 5.3 边界条件设置 |
| 5.3.1 冷却孔边界条件 |
| 5.3.1.1 基于p线性温度的冷却孔温度分布 |
| 5.3.1.2 对流换热系数h的确定 |
| 5.3.2 主流边界条件 |
| 5.3.2.1 主流边界设计参数 |
| 5.3.2.2 主流区层流/湍流普朗特数 |
| 5.4 数值模拟结果和分析 |
| 5.4.1 叶栅通道的涡结构 |
| 5.4.2 MarkⅡ叶栅烧蚀模拟结果 |
| 5.4.2.1 静叶模拟结果 |
| 5.4.2.2 动叶模拟结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 涡轮级环境下叶片烧蚀的数值模拟 |
| 6.1 模拟对象 |
| 6.2 数值模拟结果和分析 |
| 6.2.1 转速对涡轮级流场的影响 |
| 6.2.2 转速对导叶压力面烧蚀的影响 |
| 6.2.3 转速对动叶前缘烧蚀的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 不同运行工况下涡轮叶片烧蚀规律的研究 |
| 7.1 影响涡轮叶片烧蚀的运行参数 |
| 7.2 不同运行工况下的涡轮叶片烧蚀规律 |
| 7.2.1 来流雷诺数对叶片表面烧蚀的影响 |
| 7.2.1.1 不同来流雷诺数工况的选择 |
| 7.2.1.2 数值模拟结果和分析 |
| 7.2.3 来流湍流度对叶片表面烧蚀的影响 |
| 7.2.3.1 不同来流湍流度工况的选择 |
| 7.2.3.2 数值模拟结果和分析 |
| 7.2.4 壁面/燃气温比对叶片表面烧蚀的影响 |
| 7.2.4.1 不同壁面/燃气温比工况的选择 |
| 7.2.4.2 数值模拟结果和分析 |
| 7.2.5 端壁二次流对涡轮叶片烧蚀的影响 |
| 7.2.5.1 不同入口气流角工况的选择 |
| 7.2.5.2 数值模拟结果和分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 主要成果、结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（9）高超声速飞行器热气动弹性特性及相似准则研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| §1.1 热气动弹性问题的研究背景与意义 |
| §1.2 热气动弹性力学研究进展 |
| §1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 第二章 热气动弹性问题的耦合计算方法 |
| §2.1 相关物理场特点与耦合关系 |
| §2.1.1 气动力/气动热物理场特点 |
| §2.1.2 结构温度与热应力物理场特点 |
| §2.1.3 多物理因素间的耦合关系 |
| §2.2 热气动弹性计算分析中的数据流程 |
| §2.3 热气动弹性问题的耦合计算策略 |
| §2.3.1 空间耦合方案与策略 |
| §2.3.2 时间耦合方案与策略 |
| §2.4 热气弹问题各物理场计算方法 |
| §2.4.1 气动热计算方法 |
| §2.4.2 气动力计算方法 |
| §2.4.3 热传导计算方法 |
| §2.4.4 应力/热应力计算方法 |
| §2.4.5 动力响应计算方法 |
| §2.5 本章小结 |
| 第三章 热气动弹性问题的数据交互方法 |
| §3.1 多场耦合信息传递的基本原理 |
| §3.1.1 运动学连续条件 |
| §3.1.2 动力学连续条件 |
| §3.1.3 力学能量守恒条件 |
| §3.1.4 热学能量守恒条件 |
| §3.2 常用数据插值传递方法 |
| §3.2.1 局部插值方法 |
| §3.2.2 全局插值方法 |
| §3.3 典型物理量的插值结果与分析 |
| §3.3.1 高超声速飞行器前体模型 |
| §3.3.2 高超声速飞行器翼面模型 |
| §3.4 本章小结 |
| 第四章 静热气动弹性问题 |
| §4.1 静热气动弹性耦合计算策略与方法 |
| §4.2 静热气动弹性计算与分析 |
| §4.2.1 高超声速飞行器翼面模型 |
| §4.2.2 高超声速飞行器全动舵模型 |
| §4.3 本章小结 |
| 第五章 动热气动弹性问题 |
| §5.1 动热气动弹性耦合计算策略与方法 |
| §5.1.1 直接积分法 |
| §5.1.2 振型叠加法 |
| §5.2 动热气动弹性计算与分析 |
| §5.2.1 受热结构的模态分析 |
| §5.2.2 翼面模型热气动弹性特性计算与分析 |
| §5.3 本章小结 |
| 第六章 热气弹试验考核的相似性问题 |
| §6.1 基本控制方程 |
| §6.2 相似准则推导 |
| §6.2.1 方程组讨论 |
| §6.2.2 边界讨论 |
| §6.2.3 相似准则归纳 |
| §6.3 计算考核与分析 |
| §6.3.1 陶瓷盖板 TPS 模型温度场考核 |
| §6.3.2 飞行器尖前缘模型温度/应力/应变场考核 |
| §6.3.3 高超声速机翼翼型热气动弹性考核 |
| §6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间主要成果 |
| 攻读博士学位期间参与科研工作情况 |
| 参考文献 |
（10）基于涡尾迹方法的风力机气动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 风力机气动的实验研究 |
| 1.2.2 风力机气动的计算研究 |
| 1.2.3 修正计算方法的模型研究 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第二章 叶片气动模型及涡模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 叶片气动模型 |
| 2.2.1 Weissinger-L 升力面模型 |
| 2.2.2 叶片尾涡的处理 |
| 2.2.3 翼型非线性气动特性 |
| 2.3 涡模型 |
| 2.3.1 Biot-Savart 定律 |
| 2.3.2 涡元周向诱导速度公式 |
| 2.3.3 涡核半径和耗散模型 |
| 2.4 涡模型的验证 |
| 2.4.1 涡环诱导速度计算方法 |
| 2.4.2 涡模型对涡环诱导速度的影响 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 尾迹求解方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 坐标系 |
| 3.3 自由涡尾迹 |
| 3.3.1 尾迹区域确定 |
| 3.3.2 涡线控制方程 |
| 3.3.3 松弛迭代方法的建立 |
| 3.3.4 时间步进方法的建立 |
| 3.3.5 初始尾迹 |
| 3.3.6 自由涡尾迹计算流程 |
| 3.4 预定涡尾迹介绍 |
| 3.4.1 尾迹描述函数 |
| 3.4.2 预定涡尾迹计算流程 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 风力机定常气动计算及分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 叶片气动性能 |
| 4.3 三维旋转效应 |
| 4.3.1 边界层方程 |
| 4.3.2 三维旋转效应模型 |
| 4.3.3 结果分析 |
| 4.4 NREL Phase Ⅵ风力机定常计算 |
| 4.4.1 尾迹结构分析 |
| 4.4.2 叶片气动载荷分析 |
| 4.4.3 低速轴扭矩分析 |
| 4.5 涡面/涡环混合自由涡尾迹方法 |
| 4.6 NH1500 叶片定常计算 |
| 4.6.1 尾迹结构分析 |
| 4.6.2 功率系数分析 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 风力机非定常气动计算及分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 适用于风力机的动态失速模型 |
| 5.2.1 二维动态失速模型 |
| 5.2.2 三维旋转效应对动态失速的修正 |
| 5.2.3 修正后动态失速模型的验证 |
| 5.2.4 修正后动态失速模型的应用 |
| 5.3 动态入流的计算 |
| 5.3.1 总体性能的时间历程 |
| 5.3.2 尾迹的非定常畸变 |
| 5.4 海上漂浮式平台的影响计算 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 机舱和塔架对风力机气动特性影响的计算 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 面元法简介 |
| 6.3 机舱和塔架的面元模型 |
| 6.3.1 平面面元的构造 |
| 6.3.2 速度位和边界条件 |
| 6.3.3 源/汇四边形面元的诱导速度 |
| 6.3.4 影响系数矩阵 |
| 6.3.5 求解方法 |
| 6.4 自由涡尾迹与面元法耦合 |
| 6.5 机舱和塔架对风轮的气动特性影响计算及分析 |
| 6.5.1 算例模型 |
| 6.5.2 尾迹形状干扰 |
| 6.5.3 功率系数 |
| 6.5.4 诱导速度因子 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 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 |
四、绕近地面二维平板非定常不可压缩位势流的精确解（论文参考文献）
- [1]深海失事装备探捞体系及其关键技术研究[D]. 陈云赛. 哈尔滨工程大学, 2019(01)
- [2]叶轮机械非定常流动及气动弹性计算[D]. 周迪. 南京航空航天大学, 2019(01)
- [3]高层建筑绕流场气动力效应的数值模拟[D]. 周颖. 武汉大学, 2018(10)
- [4]近自由表面升力线理论研究[D]. 潘宇. 大连理工大学, 2018(02)
- [5]基于CFD/CSD耦合的飞行器动导数数值模拟[D]. 缪程珠. 南京航空航天大学, 2018(02)
- [6]基于CFD/CSD的机动过程中飞行器气动弹性数值模拟研究[D]. 虞佳磊. 南京航空航天大学, 2017(03)
- [7]大展弦比飞翼式无人机气动弹性研究[D]. 许军. 西北工业大学, 2016(08)
- [8]航空燃气轮机涡轮叶栅烧蚀问题的数值研究[D]. 赵亚洲. 中国工程物理研究院, 2016(03)
- [9]高超声速飞行器热气动弹性特性及相似准则研究[D]. 刘磊. 中国空气动力研究与发展中心, 2014(05)
- [10]基于涡尾迹方法的风力机气动特性研究[D]. 许波峰. 南京航空航天大学, 2013(01)