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一种三阶有限体积法及其在欠膨胀射流激波结构数值模拟中的应用
  • ISSN号:1001-1455
  • 期刊名称:《爆炸与冲击》
  • 时间:0
  • 分类:O354[理学—流体力学;理学—力学] V211[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:第二炮兵工程大学发射理论与技术军队重点实验室,陕西西安710025
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51475462)
中文摘要:

以喷管出口欠膨胀射流为研究对象,在Lagrange坐标系下建立欠膨胀射流二维积分形式的流动方程。通过在单元交接面处进行三阶ENO(essentially nonoscillatory)格式插值,构造得到一种适用于求解该方程的三阶ENO有限体积法。采用该格式对一维Sod激波管算例和喷管出口欠膨胀射流进行数值计算。计算结果表明,该方法具有高精度、基本无振荡的特点,能很好地捕捉包含激波、滑移线以及三波交点等复杂流场波系结构。计算得到的波系结构中马赫盘的位置与实验结果吻合很好,相对误差小于1.1%。

英文摘要:

By considering the under-expanded jet flow from nozzle exit,the integral form Euler equations for unsteady compressible flow in the Lagrange coordinates of a moving control volume was developed.By using three-order essentially non-oscillatory(ENO)interpolations at cell interfaces,a three-order ENO finite volume method for the integral form Euler equations was presented.The Sod shock tube case and nozzle outlet under-expanded jet shock wave structures were used to test the proposed scheme.The numerical results demonstrate that the method is accurate and non-oscillatory,and it can capture the wave structures of jet flow fields including shock cell structure,slip lines,jet boundary and the triple point well.Meanwhile,the simulated Mach disk locations in wave structures coincide with the experimentally measured ones,especially the error of the first Mach disk locations in wave structures between the numerical results and the experimental results was less than 1.1%.

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期刊信息
  • 《爆炸与冲击》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会 四川省力学学会 中物院流体物理研究所
  • 主编:刘仓理
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:bzycj@caep.ac.cn
  • 电话:0816-2486197
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1455
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1148/O3
  • 邮发代号:62-131
  • 获奖情况:
  • 力学类、武器工业类核心期刊,《EI》、《CA》收录的科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9112