导读:本文包含了稀薄气体流动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非定常流动,动态真空校准,快速膨胀,稀薄气体
稀薄气体流动论文文献综述
陈叔平,汪乘红,成永军,习振华,孙雯君[1]（2019）在《毫秒量级快速动态真空校准稀薄气体非定常流动研究》一文中研究指出对毫秒量级快速动态真空标准压力建立过程进行分析,获得了经实际气体特性和温度变化修正的动态真空标准压力理论模型,分析表明:上游室压力呈指数规律衰减,快速开合超高真空插板阀打开时间和限流小孔流导值是决定标准压力建立时间的关键因素。此外,在阻塞流态下,对气体膨胀过程进行数值模拟,并做了实验验证。结果表明:上游室压力均匀变化,意味着被校真空计安装位置不会影响校准结果;上游室温度下降呈现出较大梯度,实验测量时应将热电偶尽量布置在上游室中心位置;理论和模拟压力与实测压力最大不确定度分别为10%和4.65%,表明该校准系统能够在毫秒量级的时间内产生可以预测的压力变化;实际气体特性修正因子值为1,可忽略其对标准压力建立的影响;限流小孔流导最大和最小值相差0.8,证明了推导标准压力模型时假设小孔流导为定值的合理性。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2019年08期）
王军伟,白冰,邵静怡,刘洋洋[2]（2019）在《空间极快速减压过程稀薄气体流动特性模拟与试验研究》一文中研究指出空间极快速减压是指在高空或太空中因为某种原因或状况,由于飞机、飞船等飞行器、航天器舱内大气压力较高,而舱外大气压较低,从而使舱外舱内直接接触(瞬间失压)的过程。快速减压过程研究及其效应评估、应对防护技术是未来实现临近空间探索、深空探测、月球或火星居住基地等重大国家探索工程所必须面临的难题。对空间极快速减压过程低压气体流动特性及其平衡时间等影响因素的相关性进行分析,建立非定常流场模型,对压力平衡过程进行动态仿真,对影响流动特性相关因素进行研究,并完成空间极快速减压试验装置关键技术与试验验证分析研究,为未来航天器、航天服、环控生保等装置的设计与试验评估提供参考依据。(本文来源于《第十四届国际真空科学与工程应用学术会议论文（摘要）集》期刊2019-08-04）
欧吉辉,赵磊,陈杰[3]（2019）在《有局部稀薄气体效应的高超声速流动数值模拟》一文中研究指出近空间高超声速飞行器当飞行高度和速度足够高时,其流场计算可能要考虑稀薄气体效应,传统的计算流体力学(CFD)方法预测的阻力和升阻比将不够准确。而现有的模拟稀薄气体流动的计算方法由于其计算量巨大,难以在工程实际中应用。因此需要发展能用于近空间高超声速飞行器流场的可行、可靠的计算方法。陈杰和赵磊在文献[1]中针对边界层中既有强剪切而气体分子自由程又相对较大的情况进行分析,提出了刻画此类局部稀薄效应的无量纲参数Zh,并提出了在传统CFD中通过采用依赖于Zh参数的等效黏性系数考虑局部稀薄效应对阻力计算影响的研究思路。因此,本文尝试将此等效黏性系数纳入CFD模型中,以在70km高空,以马赫数15飞行的小迎角钝平板为例,来检验计算方法是否合理可行。结果表明:和传统的CFD方法所得结果相比,新模型计算的阻力减小,升阻比增加,其改进的方向与现有飞行试验结果定性相符,且所增加的计算时间非常有限,可方便地应用于现有的计算空气动力学中。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2019年02期）
黄河激,潘文霞,吴承康[4]（2017）在《热等离子体加热的长时间超高速稀薄气体流动地面模拟》一文中研究指出在高层临近空间(100 km附近)以接近第一宇宙速度(7.9km/s)巡航的新型飞行器对我国国家战略安全以及空间和平利用具有重大意义,是实现我国空天科技跨越式发展的关键之一。100公里高度空域属于大气层边缘,稀薄气体效应、真实气体效应、化学/热非平衡效应显着。地面模拟该区域超高速流动的相似准则从传统的马赫数、雷诺数相似转变为双尺度律,即来流绝对速度以及来流密度与飞行器特征尺度的乘积相同。同时,由于稀薄气动力热的时间累积效应,持续数分钟的长时间稳定来流条件成为提高测试数据准确度的必要保障。在持续有喷流的情况下仍要维持相对较高真空度以满足稀薄相似的需求,这对地面模拟系统提出了苛刻要求。本文利用优化结构的热等离子体发生器,实现了高比焓能量注入;基于自由分子流的真空流导分析和数值模拟,对有载条件下0.01~1Pa范围的长时间维持真空系统进行了优化;获得了满足相似准则的来流条件,可为新型过渡流区超高速巡航飞行器的气动特性研究提供参考。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
刘岩[5]（2016）在《空气静压导轨内气体流动分析及稀薄特性研究》一文中研究指出精密空气静压导轨具有高刚度,低摩擦,清洁无污染等优点,被广泛应用于精密机床、叁坐标测量机等设备中。而导轨的高精度、稳定性与气膜状态紧密相连,通常导轨内气体的流态被简化成从节流器的进气口到气腔,形成一个高压区,从此区域以层流形式进入导轨形成间隙气膜。但实际上在节流器的气腔位置,有可能产生涡旋等现象,对导轨的稳定性,气膜压力产生很大的影响；同时导轨的气膜厚度仅为微米、亚微米级,此时气膜内流态会呈现稀薄效应,分子的微观运动特征明显,在边界处会产生速度滑移和温度跳跃现象,影响导轨的承载能力和散热。本文首先通过对比选择合适的节流器形式,从分子动力学角度分别解释从进气口到气腔,气腔到出口的气体流动状态以及气腔中的气旋现象,并采用数值仿真结合分子碰撞研究方法进行验证；在分析气体流动的过程中提出分层假设,并仿真观察其特征；对于导轨间隙出现的稀薄效应从Boltzmann方程出发,推导格子Boltzmann方程进行研究,得到对应速度分布、温度分布、压力分布。通过分析发现,随着Kn数的增大,速度滑移量逐渐增大,在靠近壁面区域压力值会降低；温度跳跃在滑流区较为平缓,随着Kn的增大,至过渡区后温度跳跃程度会更加剧烈。分析发现：速度滑移有利于导轨散热；而温度跳跃,相当于在气膜和壁面之间附加了一个热阻,不利于导轨散热。本文在理论分析的基础上进一步通过仿真压力分布和分子运动轨迹,进一步完善分层理论,并初步探索分层中了速度、压力关系。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2016-04-01）
王智慧,鲍麟,童秉纲[6]（2016）在《尖化前缘的稀薄气体化学非平衡流动和气动加热相似律研究》一文中研究指出以近空间尖前缘高超声速巡航飞行器的研制为背景,作者在前一阶段采用模型理论分析方法,陆续研究了沿微钝前缘驻点线的化学非平衡流动和气动加热相似律,文章是上述研究的综合回顾和深化讨论.稀薄条件下,驻点附近流动和传热出现一系列与连续流动模型不同的新特征,超出了经典气动热预测理论的适用范围.作者建立了一个沿驻点线能量传递和转化的广义模型,并分别推导了具有实际物理意义的边界层外离解非平衡流动判据和边界层内复合非平衡流动判据.基于这些判据构建了预测非平衡流动驻点气动加热的桥函数,并讨论了稀薄非平衡真实气体流动和气动加热的相似律,发现新型近空间尖前缘飞行器遭遇的气动热环境不同于传统大钝头航天器再入问题,传统的天地换算相似准则将会失效.这些理论分析结果可为稀薄非平衡化学反应流及气动加热的实验和计算提供一个标模检验的手段.(本文来源于《气体物理》期刊2016年01期）
罗丰[7]（2015）在《基于Boltzmann方程的一致气体动力学格式对连续稀薄气体流动的数值模拟的研究》一文中研究指出稀薄气体动力学为航空航天科学的重要基石之一,而在稀薄气体动力学中可以说核心的核心当属Boltzmann方程,但Boltzmann方程却是一个极其复杂的积分微分方程,要求得它的精确解是不现实的,因此需要运用计算数学的相关理论和方法,并结合物理理论对其进行数值模拟,以求其数值解。而传统上的基于连续性介质假设所得到的N-S方程的数值模拟,在稀薄流态应用上却受到了很大的局限。因此,基于分子热运动和统计力学所发展起来的稀薄气体动力学理论越来越受到重视。本文基于稀薄气体动力学相关理论和Boltzmann-BGK模型,通过对粒子速度空间进行离散,在整个Knudsen数流动下构造了一个多尺度一致气体动力学格式。在一个时间步内此格式将微观气体分布函数和宏观守恒变量进行紧密耦合,与LBM等方法相比,此格式最大的优点在于不需要将粒子输运过程和碰撞过程进行分裂。并且从理论上讲,气体分子在物理上的输运过程和碰撞过程被统计力学模式化成为气体动力学方程后,它的输运过程和碰撞过程在空间和时间上就是一并进行的。因此,对方程的数值离散就应该将两个过程一致进行,如此就使得进行模拟的时间步长可以大于碰撞时间步长,同时使得此格式能够对高雷诺数高马赫数流动也可以进行很好地模拟。另外,因为此格式的宏观流动变量的多尺度特性,使得相对应的微观热通量能够根据任意实际的普朗特数进行修正。本文主要工作在于叁个方面:首先是对含有内部变量的Boltzmann方程进行了推导,将空气动力学与稀薄气体动力学的相互关联的理论进行了一个归纳总结。其次是在算法实现中,将边界附近分布函数局部精度从二阶提高到了叁阶,同时对边界通量重构运用了叁次哈密顿-牛顿型插值方法,并且对一维重构和二维重构进行了算法实现。最后是使用本文提出的格式对几个经典的一维和二维算例进行了数值模拟,获得了与物理原理一致符合的数值结果,并且还将数值结果与叁阶WENO格式解Euler方程所取得的结果进行了比较,说明了算法的正确性和其对N-S解的一致符合性,取得了理想的效果。(本文来源于《湘潭大学》期刊2015-04-12）
邓弘[8]（2014）在《基于直接蒙特卡洛方法的稀薄气体流动数值模拟》一文中研究指出本文给出了空间飞行器在临近空间飞行过程中的稀薄大气流动数值模拟结果。模拟过程的数值模型是基于玻尔兹曼方程推导的南布(Nanbu)法。数值方法采用的直接模特卡洛方法,即通过采样与随机碰撞来模拟气体分子的运动过程,然后收集样品粒子的坐标动量等信息,通过积分得到各宏观物理的空间分布。计算中模拟飞船的飞行速度为5000m/s,约合14.7马赫,飞行高度100Km。计算同时考虑二维简化模型和叁维完整模型。计算给出了飞船周围局域空间中的气体流场分布、温度分布和密度分布等等,同时给出了飞船飞行方向表面所到稀薄气体摩擦的压强分布与温度分布。计算结果表明,在临近空间极稀薄的大气环境下,高速飞行的飞行器在飞行过程中依然受到来自稀薄大气的阻力影响,并且气体阻尼压强要高于环境稀薄气体压强2到3个数量级。飞行器表面受气体摩擦,也会有明显的温度上升。有鉴于在稀薄大气中高超声速飞行在的气动实验研究的费用高昂,计算机数值模拟则花费更小,可重复性更高,提供的数据更加丰富。本次数值模拟计算不仅为临近空间的高超音速飞行提供了稀薄气体流动的数值模拟计算方法,也提供了部分可供参考得计算结果。(本文来源于《第七届全国高超声速科技学术会议会议日程及摘要集》期刊2014-11-19）
胡广,胡刚义,唐滢,彭学创[9]（2014）在《稀薄性对微通道气体流动换热特性影响数值分析》一文中研究指出在微通道二维简化模型下,通过控制方程的无量纲化处理,对空气在滑移区稀薄性影响下的流动特性进行了研究与数值分析。研究结果表明,泊肃叶数(Po数)在进口与出口处较大,沿程其他位置的Po数为定值。随着克努森数(Kn数)的增加,稀薄性增强,壁面滑移变大,Po数减小。文中给出Po数的一维理论表达式,发现该公式与实验值较吻合。最后,通过对比验证表明,平均努塞尔数(Nu数)随着Kn数的增加而减小。(本文来源于《舰船电子工程》期刊2014年10期）
张冉,田正雨,谢文佳[10]（2013）在《稀薄气体滑移流动的分子动力学模拟》一文中研究指出通过分子动力学方法对微尺度气体的Couette流动进行了研究,计算获取了不同模拟尺寸、壁面速度及气体密度下流体的速度分布、温度分布和数密度分布,反映出稀薄气体流动的滑移现象和高速条件下气体的压缩现象,并通过数据分析探讨了壁面速度和努森数大小对速度滑移程度的影响。(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19）
稀薄气体流动论文开题报告
（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：
空间极快速减压是指在高空或太空中因为某种原因或状况,由于飞机、飞船等飞行器、航天器舱内大气压力较高,而舱外大气压较低,从而使舱外舱内直接接触(瞬间失压)的过程。快速减压过程研究及其效应评估、应对防护技术是未来实现临近空间探索、深空探测、月球或火星居住基地等重大国家探索工程所必须面临的难题。对空间极快速减压过程低压气体流动特性及其平衡时间等影响因素的相关性进行分析,建立非定常流场模型,对压力平衡过程进行动态仿真,对影响流动特性相关因素进行研究,并完成空间极快速减压试验装置关键技术与试验验证分析研究,为未来航天器、航天服、环控生保等装置的设计与试验评估提供参考依据。
（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。
稀薄气体流动论文参考文献
[1].陈叔平,汪乘红,成永军,习振华,孙雯君.毫秒量级快速动态真空校准稀薄气体非定常流动研究[J].真空科学与技术学报.2019
[2].王军伟,白冰,邵静怡,刘洋洋.空间极快速减压过程稀薄气体流动特性模拟与试验研究[C].第十四届国际真空科学与工程应用学术会议论文（摘要）集.2019
[3].欧吉辉,赵磊,陈杰.有局部稀薄气体效应的高超声速流动数值模拟[J].空气动力学学报.2019
[4].黄河激,潘文霞,吴承康.热等离子体加热的长时间超高速稀薄气体流动地面模拟[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
[5].刘岩.空气静压导轨内气体流动分析及稀薄特性研究[D].昆明理工大学.2016
[6].王智慧,鲍麟,童秉纲.尖化前缘的稀薄气体化学非平衡流动和气动加热相似律研究[J].气体物理.2016
[7].罗丰.基于Boltzmann方程的一致气体动力学格式对连续稀薄气体流动的数值模拟的研究[D].湘潭大学.2015
[8].邓弘.基于直接蒙特卡洛方法的稀薄气体流动数值模拟[C].第七届全国高超声速科技学术会议会议日程及摘要集.2014
[9].胡广,胡刚义,唐滢,彭学创.稀薄性对微通道气体流动换热特性影响数值分析[J].舰船电子工程.2014
[10].张冉,田正雨,谢文佳.稀薄气体滑移流动的分子动力学模拟[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013