简介:临近空间位于航天器人轨与返回的必经区域,也是临近空间髙超声速飞行器长航时飞行空域,空间环境的特殊性决定了飞行器在穿越时必须考虑稀薄大气环境对飞行器气动力防隔热通讯及控制的影响.Boltzmann方程作为描述气体分子速度分布函数演化规律的微分一积分形式,在一定条件下能够描述从自由分子流到连续流全流域流动现象.作为Boltzmann方程的宏观表达形式,矩方程这一经典流体力学方程形式涵盖了Euler方程N-S方程Burnett方程SuperBumett方程及近年来发展的广义流体力学方程一非线性本构关系模型等.由于成熟的CFD数值计算理论及有限矩方程较髙的计算效率,滑移过渡流矩方法相比粒子仿真与Boltzmann模型方程方法具有十分显著的优势和巨大的工程应用潜力.因此,对近年来传统及新型矩方法研究所取得的进展进行归纳总结,并针对关键科学问题开展理论与数值计算方法研究,具有十分重要的理论与工程应用价值.
简介:将电路模拟软件PSpice中的电压控制开关模型和自击穿开关模型结合,提出了一种FLTD模块气体开关同步放电分散性的电路模拟方法,利用此方法构建了14支路并联FLTD模块电路模型,电路模拟结果与实验结果吻合,验证了该方法的有效性。针对采用80nF储能电容设计的20支路并联FLTD模块,利用该方法分析了模块支路开关放电分散性对输出电流峰值和前沿的影响。结果表明,输出电流峰值随着开关分散性的增加而减小,输出电流前沿随着开关分散性的增加而增加。与理想状态相比,当开关抖动为5ns时,电流峰值降低3%,电流上升沿增加约10%,电流峰值和上升沿的标准偏差分别为14kA和1ns;当开关抖动10ns时,电流峰值降低10%,上升沿增加约20%,电流峰值和上升沿的标准偏差分别为24kA和2ns。气体火花开关抖动小于5ns时,对模块输出影响较小,可满足模块同步放电要求。
简介:纳米孔隙内气体流动的理论预测对气体微流控器件的设计和制造具有重要的理论指导作用,文章采用分子动力学方法研究了氮气、氧气和二氧化碳混合气体在平行壁纳米孔隙内的剪切流动特性和边界滑移特性.研究结果表明:随着加入二氧化碳比例的不断增加,混合气体滑移速度不断增大,并且当二氧化碳的比例低于20%时,混合气体流动速度沿孔隙宽度方向呈线性分布;而当比例达到40%后,其速度轮廓将呈现非线性趋势.当二氧化碳所占比例为20%时,随着孔隙宽度的增加,混合气体的整体边界滑移随之减小.探究了混合气体密度和气-固耦合强度对混合气体流动及边界滑移的影响机理.发现随着混合气体密度的减小,气流边界滑移增大;随着气-固界面耦合强度的增强,边界气体分子易被吸附而出现黏滑运动,气体分子在边界处的积聚现象增强,剪切应变率增大,边界滑移减小.