自由活塞压缩管ALE方法数值模拟

• 作者: 吕治国 常雨 李志辉 李海燕 罗万清
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 计算流体力学 自由活塞压缩管 ALE方法 移动网格 双时间步长
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 流体力学
• 页码范围: 348-352
• 页数: 5页
• 分类号: V211.3|V211.751
• 字数: 1988字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-14-398

摘要

当前国际上实现高焓气体流动的实验手段之一是自由活塞驱动类脉冲设备,包括自由活塞激波风洞和自由活塞膨胀管.采用自由活塞压缩管作为激波风洞和膨胀管的驱动段时,其驱动能力在很大程度上决定了该类设备的性能.本文采用计算流体力学中任意拉格朗日-欧拉方法(arbitrary Lagrangian Eulerian)数值模拟了压缩管内部的自由活塞运动和气体流动特征.采用移动网格技术来适应活塞运动边界,耦合求解网格运动和气体流动过程,并通过双时间步长方法进行流体运动的时间积分.为了满足几何守恒律(geometric conservation law),对移动网格的法向矢量和表面面积计算进行了修正.不同时刻的活塞位置试验测量结果及欧拉方法预测结果,以及基于简单波理论获得的运动活塞底部气体压力、活塞速度与活塞位置都与当前的ALE方法十分一致.该工作为下一步数值模拟自由活塞激波风洞和自由活塞膨胀管中包括压缩管、激波管和喷管等不同部位的耦合流动提供了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李海燕	中国空气动力研究与发展中心超高速所	14	73	7.0	8.0
2	李志辉	中国空气动力研究与发展中心超高速所	68	329	10.0	15.0
3	吕治国	中国空气动力研究与发展中心超高速所	19	86	6.0	8.0
4	罗万清	中国空气动力研究与发展中心超高速所	9	26	3.0	5.0
5	常雨	中国空气动力研究与发展中心超高速所	10	14	2.0	3.0