S弯进气道内流分离数值仿真

在现代战斗机的发动机问题的研究中,S进气道是现代航空战斗机推进系统的一个重要组成部分,进气道内的流场品质会显著影响发动机性能.由于进气道内部流动的复杂性,为进气道内的流动特性优化和改善畸变问题,采用计算流体力学方法,空间离散格式采用二阶精度的高精度数值格式,应用基于Rhie和Chow法则的压力-速度耦合算法来求解雷诺平均的N-S方程,对S进气道内部流场进行了数值仿真,主要对S进气道内部流场总性能和流场发展细节进行了研究.数值计算结果反映出了流场的基本物理现象:出口气体畸变和气流分离的发展.同时也说明了所采用的研究方法是可行的,并为S进气道内部气流分离控制奠定了理论基础.     

近空间高超飞行器气动热红外特性数值仿真

研究飞行器提高自身生存和突防能力,提高红外探测精度,针对近空间高超声速飞行器的气动热红外辐射特性开展了数值仿真研究。利用Jameson中心差分格式,并引入了类TVD变量修正,数值求解三维Navier-Stokes方程获得较为精确的流场参量。以已知流场参量为基础,采用精细的逐线计算模型计算气体的辐射吸收系数,考虑了光谱线的压力增宽和多普勒增宽混合效应;通过有限体积法求解辐射传输方程,空间离散采用与流场相同的计算网格,避免了插值的麻烦,采用了一种较为精确的离散格式。以典型的锥导乘波构型为例,应用所建方法和计算程序数值仿真了其在3~5μm波段的红外辐射空间分布。仿真结果分析表明,模型和方法是合理可行的,可以为红外隐身设计提供一定的参考依据。     

二维弹道修正弹静态侧向气动特性仿真研究

为研究差动舵位于攻角平面内时旋转稳定二维弹道修正弹的侧向气动特性,基于雷诺平均Navier-Stokes方程,采用有限体积法、SLAU2计算格式和标准可压SA-noft2湍流模型,建立了一套数值计算方法,并通过M910子母弹对方法进行了验证.通过对不同攻角下"+"形修正组件布局的二维修正弹进行仿真,得到了侧向气动力和力矩随攻角的变化关系,分析了修正组件对局部流动和弹丸表面压力系数分布的影响规律.结果表明,在有攻角的情况下,差动舵能使空气产生侧滑角的效果,形成侧向效应,侧向力和力矩随攻角呈线性关系.静态侧向力矩与动态侧向力矩量级相,方向由迎风区鸭舵造成的偏流所主导.     

超音速巡航导弹用轴对称进气道设计与研究

针对设计马赫数为4的超音速巡航导弹用进气道的特点,选取混压式超声速轴对称冲压进气道,进气道外罩唇口的内型面采用椭圆形的型面设计.给出了设计方法.采用k-ω湍流模型,数值求解雷诺时均N-S方程,模拟得到了在不同飞行马赫数和不同反压条件下的流场结构、流动特征、设计参数和计算结果.有效地模拟了马赫数为4时设计工况与非设计工况条件下的流场性能,并给出了高马赫数内、外混合复杂流动的计算结果,可为弹用超声速巡航进气道的设计提供参考.     

基于鲁棒容积卡尔曼滤波的自适应目标跟踪算法

目标跟踪系统的观测野值将大大降低滤波算法对目标状态的估计精度.为了解决这个问题,提出了一种基于鲁棒容积卡尔曼滤波的自适应目标跟踪算法.借鉴Huber等价权函数的思想,构造了基于平方根平滑逼近函数的修正因子以抑制观测野值的影响,并结合容积卡尔曼滤波器求解框架推导出该算法.区别于Huber方法对观测残差的每个维度分别进行处理,提出的算法能够对观测残差进行综合评判.理论分析证明所提算法具有更好的数值稳定性.仿真实验表明,所提算法能够自适应地减少异常值的不利影响,与现有算法相比具有更优的滤波性能.在仿真实验中还对几种滤波算法的计算花费进行了比较,发现所提算法未大幅增加计算成本.     

基于FLUENT的微型修正弹药气动特性仿真

研究微型修正弹药的的气动外形结构优化设计问题.由于传统的气动力参数计算方法,计算新型修正弹的气动力参数会造成大的误差,不利于弹道参数计算和飞行稳定性校核.针对上述问题,提出采用计算流体动力学软件Fluent对修正弹进行非结构化网格划分,利用密度基显式求解法,对修正弹在不同攻角、不同飞行马赫数下的气动力进行了仿真计算,得到了修正弹药的升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数随飞行马赫数和攻角的变化规律,以及弹丸表面的压力分布和来流速度分布,并对仿真结果进行分析.结果表明,计算所得气动参数符合修正弹外弹道学规律,较好地模拟了弹丸跨音速时的飞行状态,可以为微型修正弹药的制导外形设计提供依据和参考.     

超声速进气道流场的CFD数值仿真

进气道是航空推进系统的一个重要组成部分,进气道内的流场品质会显著影响发动机的性能.由于进气道内部流动的复杂性和其广泛的应用前景,进气道内的流动特性引起了人们广泛的关注.采用计算流体力学(CFD)方法,空间离散采用Harten-Yee的二阶迎风TVD格式,时间迭代采用隐式LU-SGS方法,数值求解Navier-Stokes(N-S)方程,对进气道内部流场进行了数值模拟,并研究了进气道内部流场的流场结构以及激波/边界层干扰问题.数值计算结果反映出了流场的基本物理现象,说明了所采用的研究方法是可行的.同时数值模拟结果对进气道的设计有一定的参考价值.     

压铸型腔金属液流动的计算机模拟

运用SLOA技术对描述流体运动的非线性偏激分析方程（N－S方程），连续性方程进行了数值求解，并采用迎风修正格式，消除了计算格式中的伪物理效应。最后描述了压铸型腔充填模拟的实现过程。     

具有奇异位置的多体系统动力学方程的改进算法

多体系统进行数值仿真时,很多选择了微分代数混合方程作为多体系统动力学数学模型.本文在现有的约束稳定化理论基础上,提出了针对具有奇异位置的多体系统动力学方程的改进算法.算法通过修正速度违约和控制稳定项,讨论了具有奇异位置的微分代数混合方程的数值仿真问题并给出了稳定项中相关系数的建议值,从而有效克服了求解混合方程时因为构型奇异给计算造成的困难.算例分别采用改进算法与ADAMS软件进行仿真,计算结果的比较表明了改进算法的有效性.本文给出的基于能量守恒的能量差曲线也证明了改进算法的有效性.     

底部结构对飞行器阻力特性的影响北大核心CSCD

为优化底部形状减小底部阻力,研究底部流场结构对超声速飞行器的阻力特性影响,采用计算流体动力学方法,建立了雷诺平均NS方程数值求解方法。通过与实验数据比较,验证了方法的可靠性,对含圆柱尾部、船尾的典型飞行器在不同马赫数和攻角下进行数值仿真。仿真结果表明:船尾设计具有减阻效果,且升阻比优于圆柱尾部。攻角变化对底部流场结构影响显著。飞行器的升力系数、阻力系数、升阻比及俯仰力矩系数,随攻角增加而增大。随马赫数增加,飞行器头部压力升高,底部压力降低,导致总阻力、底部阻力增大,然而,由于动压增大,使得相应的总阻力系数及底阻系数随之减小。计算分析为飞行器底部设计和优化提供了参考。     

基于最小二乘曲面拟合的流量计量温度补偿算法

针对时差法超声波式热量表流量计量结果受流体温度影响而存在的非线性误差问题,提出了基于最小二乘曲面拟合的温度补偿算法,通过建立温度和流量之间的非线性映射模型实现温度补偿。在实现温度补偿后,针对超声波式热量表自身计量特性的差异,进一步提出多温度点误差二次修正算法,根据相邻温度点的流量计量误差和可变权值计算当前的流量计量误差,对误差进行二次修正,实现流量计量的全局优化。实验表明,流量计量误差在±2.0%以内,具有较高的工程应用价值。     

Simulations of extensional flow in microrheometric devices

We present a detailed numerical study of the flow of a Newtonian fluid through microrheometric devices featuring a sudden contraction–expansion. This flow configuration is typically used to generate extensional deformations and high strain rates. The excess pressure drop resulting from the converging and diverging flow is an important dynamic measure to quantify if the device is intended to be used as a microfluidic extensional rheometer. To explore this idea, we examine the effect of the contraction length, aspect ratio and Reynolds number on the flow kinematics and resulting pressure field. Analysis of the computed velocity and pressure fields show that, for typical experimental conditions used in microfluidic devices, the steady flow is highly three-dimensional with open spiraling vortical structures in the stagnant corner regions. The numerical simulations of the local kinematics and global pressure drop are in good agreement with experimental results. The device aspect ratio is shown to have a strong impact on the flow and consequently on the excess pressure drop, which is quantified in terms of the dimensionless Couette and Bagley correction factors. We suggest an approach for calculating the Bagley correction which may be especially appropriate for planar microchannels. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

一个直接存取Internet节点数据的DBMS原型

基于现存ＤＢＭＳ和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ数据模型的特点和互补性，本文提出了一个直接存取Ｉｎｔｅｒｎｅｔ节点数据的ＤＢＭＳ原型－ＷｅｂＨＢａｓｅ，分析了ＷｅｂＨＢａｓｅ的特殊任务，主要难点及特殊解决方法，基于ＷｅｂＨＢａｓｅ的预研经验，提出了Ｗｅｂ模型与ＤＢＭＳ各自改革、互相靠近，逐步融合，实现未来Ｗｅｂ－ＤＢＭＳ的若干建议。     

基于LS-SVM的传感器智能校正及温度补偿

提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的传感器非线性校正及温度补偿的新方法,并给出了相应的过程和算法。在该方法中,LS-SVM被用作构建逆模型,并通过该模型映射传感器非线性特性,同时实现了传感器的温度补偿和非线性校正。通过实际电容式压力传感器校正的实验结果表明:所提模型建模速度比SVM模型高1~2个数量级,补偿误差仅为SVM模型的20%左右。因此,该学习速度快、补偿精度高、抗噪声干扰能力强,适合传感器温度补偿及校正。     

针对鱼眼图像边缘校正缺失的快速校正算法

针对鱼眼图像校正中水平方向畸变以及边缘缺失的问题,通过引入可控参数控制边缘部分的校正范围,同时融合三角计算以及参数变换,获取校正关系,使映射面与鱼眼图像达到最佳匹配结果.获取校正关系后运用双线性插值算法对校正图像进行插值运算以填充图像.实验表明,算法对视图主要区域和边缘部分畸变的校正取得较好效果,边缘部分信息流失较少,主视图区域畸变角度明显减小,校正后图像与未畸变源图像相比结构相似性高,尽可能大的保留鱼眼图像信息,算法效率提高,算法运行时间缩短近50%.该鱼眼图像校正算法在校正效率以及校正效果上都有显著提高,具有可行性和有效性.     

背光图像的检测与校正

针对传统背光图像检测低准确率问题,提出一种新的背光图像检测和校正算法。通过分析图像在不同Gamma变换下前景细节数目的变化规律来判断输入图像是否存在背光。对背光图像的前景、背景子图像进行多尺寸Retinex图像算法,然后与原图进行融合。根据实验可知,提出的背光图像检测算法相对于传统的亮度直方图分析方法以及YCbCr直方图分析方法具有更高准确率;提出的背光校正算法相对于AHMHE背光补偿算法和多尺度Retinex算法具有较高信息熵、清晰度和对比度。     

一种SPH 流体仿真边界校正方法

使用光滑粒子流体动力学方法进行流体仿真,并提出一种边界校正方法。使用快速 泊松盘采样算法对容器边界进行采样,生成边界粒子,对边界粒子质量进行差值估算,计算边界 粒子对流体粒子的作用力,以此来仿真流体与边界的相互作用。该方法可避免穿刺、滞留等现象 的发生。通过实验验证了该算法的正确性。     

基于光流法的不良视频检测算法

提出了一种适用于流媒体中的不良视频检测算法,提出了4点约束光流算法,利用局部光流信息提取     

高精度热电偶测温电路设计与分析

在工业现场影响热电偶测温精度的因素是多方面的,除热电偶本身误差外,主要是输入通道误差、冷端补偿误差和分度表非线性校正误差;围绕以上3个主要因素,设计了一种可应用于复杂工业环境的高精度热电偶温度测量电路,结合设计方案针对于前两种因素在深入分析误差内在机理基础上给出误差计算公式;针对非线性校正误差提出一种等精度最小二乘拟合校正算法,使用该算法可根据校正精度要求,将测温范围自动划分等精度区间与传统插值法相比,在不增加计算量的前提下大大提高了校正精度;提出的误差计算公式和非线性校正方法,对于高精度热电偶测温电路的设计具有适用性和重要的指导性,经实际应用验证设计方法满足了复杂工业环境下高精度的测温要求。     

移动机器人车轮打滑检测与校核方法

针对移动机器人车轮打滑引起的非系统误差,提出了双轮检测结构模型.利用检测轮与驱动轮编码器输出脉冲数,建立直行和不同转向方式的车轮打滑模型并给出打滑辨识算法.利用正向校正算法或反向校正算法校正运行方向误差与位移误差.仿真结果表明:该结构模型能够累计机器人长时间运行产生的打滑误差,并实时校正,反向校正算法存在极少的位移误差,校正精度优于正向校正算法,但正向校正算法逻辑简单,能量消耗少.