超声速化学反应流动的lu-sgs伪时间迭代空间推进求解

基于有限体积迎风格式对超声速燃烧流场进行了的数值模拟。由于超声速燃烧流场绕流的复杂性,要求对多组分Euler／N～S方程求解的数值模拟方法应具有较高的计算精度及效率。本文引用辅助点方法建立了具有空间二阶精度的vanLeer迎风矢通量分裂格式,并应用于超声速燃烧流场绕流的数值模拟。化学反应为氢气／空气+反应模型,采用考虑了化学反应特征时间的当地时间步长显式Runge—Ku

维普资讯

S p 2 0 e .0 7

Trn a t n fNa j gUnv riyo r n u is& Asr n u is a s ci so ni iest f o n Aeo a t c to a tc

Vo . 4No. 12 3

PARALLELI ZED UPW I D N FLU X PLI S TTI NG CH S EM E F0R S UPERS oN REACTI I C NG FLoW S oN UN S TRU CTUR ED YBR I M ESH ES H D W a g a g e g,WuY z a n Ji n f n ih o.

( l g fAe o p c gn e ig。NUAA,2 d o S re,Na j

超声速翼型和亚声速翼型的气

动特性

总负责：祝恺辰（071450704） 组员：辛宏宇(071450703)

超声速和亚声速翼型不同的主要原因是超声速翼型需承受激波阻力。 激波

超声速气体中的强压缩波。微扰动（如弱压缩波）的叠加而形成的强间断，带有很强的非线性效应。

经过激波，气体的压强、密度、温度都会突然升高，流速则突然下降。压强的跃升产生可闻的爆响。如飞机在较低的空域中作超音速飞行时，地面上的人可以听见这种响声，即所谓音爆。理想气体的激波没有厚度，是数学意义的不连续面。实际气体有粘性和传热性，这种物理性质使激波成为连续式的，不过其过程仍十分急骤。因此，实

际激波是有厚度的，但数值十分微小，只有气体分子自由程的某个倍数，波前的相对超音速马赫数越大，厚度值越小。

原子弹爆炸形成的蘑菇云也是一种激波

一、超音速薄翼型

翼型作亚声速运动和超声速运动时，对气流的扰动有很大不同

亚声速扰动无界

超声速扰动限于前马赫锥后，前半部压缩，后半部膨胀，扰动均沿着波德传播方向即垂直于

马赫波

根据动量定律，向前流出的气体将给翼型一个像后的反作用力，它有一个阻力分量；而从控制面向后流出的气流对翼型有一个推力分量；同理，向前流入控制面的气流将给翼型一个阻力分量。而向

在Etkin的非定常气动力模型基础上,采用非定常Navier-Stokes方程描述飞行器的非定常强迫沉浮振动流场,采用空间二阶精度的NND格式和＂双时间＂时间离散法进行数值求解,研究飞行器加速度导数的数值计算方法。并给出了返回舱外形和HBS(Hyper Ballistic Shape)标模外形的加速度导数、旋转导数和俯仰阻尼导数的计算结果及分析。

第 z 8卷

第 4期

空

气

动

力

学

学

报

Vo . 8 1 2,No 4 .Au g., 01 2 0

21 0 0年 8月

ACTA AERoDY NAM I CA I I S N CA

文章编号：05 -8 5 2 1 )40 2—4 2 812 (0 0 0—4 60

高超声速飞行器加速度导数数值模拟刘伟，杨小亮，赵云飞(防科技大学航天与材料工程学院，湖南长沙 4 0 7 )国 10 3摘要： E kn的非定常气动力模型基础上，用非定常 Nai -tks程描述飞行器的非定常强迫沉浮振动在 ti采 ve So e方 r

流场，用空间二阶精度的 NN格式和“时间”间离散法进行数值求解，究飞行器加速度导数的数值计算方采 D双时研法。并给出了返回舱外形和 HB ( pr al t hp )模外形的加速度导数、 S Hy

第３４卷第６期国防科技大学学报

Ｖ０１．３４Ｎｏ．６

２０１２年１２月

ＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＮＡ’ｎ０ＮＡＬＵＮＩＶＥＲＳｌ７ＩＹＯＦＤＥＦＥＮＳＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

ＤｅＣ．２０１２

复杂外形高超声速飞行器气动热快速工程估算＋

李建林，唐乾刚，霍霖，程兴华

（国防科技大学航天与材料工程学院，湖南长沙４１００７３）

摘要：针对复杂外形高超声速飞行器方案设计阶段的气动热计算效率问题，建立了高超声速飞行器气动热的快速工程计算方法。采用修正牛顿理论确定飞行器表面压力分布，利用牛顿最速下降理论计算飞行器表面流线分布，采用参考焓法、高温空气热力学特性的拟合公式以及热流密度的工程计算公式求出飞行器表面目标点的热流密度，计算了钝锥、升力体以及类乘波体的表面热流分布。仿真分析表明：该方法适用于复杂外形，且具有较高的计算效率和精度，能够满足复杂高超声速飞行器设计方案阶段气动热估算需求。

关键词：气动热快速工程计算；牛顿最速下降理论；参考焓法；复杂外形中图分类号：Ｖ４７５．１

文献标志码：Ａ

文章编号：１００１—２４８６（２０１２）０６—００８９一０５

Ｔｈ，ｐｉｄｅｒａｐｉｄｄｅｎ‘ｅｎｇｌｎｅｅｒｌｎｇｏ‘ｈｅａｔｉｎｇｈａｅｒｏ－ｈｅａｔｉｎｇ

ｔｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕ

高超声速飞行器多约束参考轨迹快速规划算法

第28卷第1期2009年3月

计　算　技　术　与　自　动　化ComputingTechnologyandAutomation

Vol128,No11

　Mar.2009

文章编号:1003-6199(2009)01-0088-04

高超声速飞行器多约束参考轨迹快速规划算法

郑总准,谢富强,王永骥

(华中科技大学控制科学与工程系,图像信息处理与智能控制教育部重点实验室,湖北武汉　430074)

摘　要:针对多约束的高超声速滑翔飞行器的再入轨迹优化时对初值敏感的问题,提出一种参考轨迹　　

快速规划算法。对运动方程进行了无量纲处理并引入适合优化求解的替代变量,通过纵向再入走廊和侧向制导的规划使所有过程约束和终端约束完全满足。仿真结果表明,得到的参考轨迹接近最优解,大幅缩短了后续优化工作所需的时间,具有重要的工程实用价值。

关键词:高超声速飞行器;再入制导;参考轨迹;多约束;快速规划中图分类号:V412　　　　　　文献标识码:A

RapidReferenceTrajectoryProgrammingMethodology

forHypersonicVehicleswithMulti-constraints

ZHENGZong2zhun,

如何判断一个化学反应就是否已达平衡，方法很多,本文总结如下,供大家参考。

一、根据化学平衡得概念:

一定条件下得可逆反应,正反应与逆反应速率相等，反应混合物中各组分得浓度保持不变得状态。

即:化学平衡得根本标志就是V(正)=V(逆)：一定条件下得可逆反应：某物质得消耗速率等于该物质得生成速率；说明该反应达平衡。

因为反应速率之比等于方程式得系数比.所以要描述一个可逆反应达平衡,必须一个描述正反应,一个描述逆反应,且描述得量之比等于方程式得系数比。

例1：对反应Ｎ

2+3H

2

2ＮH

3

而言,以下不能说明反应达平衡得就是（）。

Ａ、同一时间内消耗1 mol N

2得同时生成3 mol H

2

B、同一时间内消耗1 mｏl Ｎ

2得同时消耗2 mol NＨ

３

C、1 mｏｌ氮氮三键断裂得同时，６ mol氮氢键断裂

D、某时刻各物质得物质得量浓度相等

解:A中消耗1 mｏｌ N

2描述得就是正反应，生成3 mｏl Ｈ

２

描述得就是逆

反应。（根据方程式生成3 mｏl H

2得同时一定生成1 moｌN

2

),所以A可以

说明该反应达平衡。

B中消耗1 mol N

2描述得就是正反应，消耗2 mol ＮH

3

描述得就是逆反应；

(根据方程式消耗2 ｍoｌＮＨ

3得同时一定生成1 mol N

2

）,所以Ｂ可以

《化学反应原理》全解题库

专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应中的热效应

1.A下列说法错误的是 （ ） A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热的反应在常温下一定很容易发生

C．反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D．吸热反应在一定的条件下也能发生

2.A下列叙述中正确的是 ( ) A.在稀溶液中1mol酸和1mol碱完全反应所放出的热量,叫做中和热 B.在101kPa时1mol物质燃烧时的反应热叫做该物质的标准燃烧热 C.热化学方程式中,各物质前的化学计量数不表示分子个数

D.如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,则发生的反应是放热反应。

3．A下列反应属于吸热反应的是 ( ) 酶 A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2 6CO2+6H2O B

篇一：化学反应速率和限度说课稿

《化学反应速率和限度》说课稿

（必修2 第二章第三节）

《化学反应速率和限度》说课稿

今天，我参加说课的内容是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学（必修2） 》第二章第三节《化学反应速率和限度》。新课标中将本节分为两课时:

第一课时：化学反应的速率 第二课时：化学反应的限度

下面我将从教材、教学目标、教学方法、学法、教学程序、设计体会六个方面谈一谈关于《化学反应速率和限度》第一课时的设计：

一、说教材 1.地位和功能

本章内容分为两个部分──化学反应与能量、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时，本章内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。因此，化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性，决定了本章学习的重要性。

在前面两节中，教材着重探讨化学能向其他形式的能量（如热能和电能）的转化，并指出化学反应中的物质变化及伴随发生的能量变化是化学反应的两大基本特征。本节教材则是从另一个角度研究化学反应，探讨人类面对具体的化学反应要考虑的

【习题1-1】在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应 2CH3OH＋O2—→2HCHO＋2H2O 2CH3OH＋2O2→2CO＋4H2O

进入反应器的原料中，甲醇：空气，水蒸气＝2：4：1.3(摩尔比)，反应后甲醇的转化率达72％，甲醛的收率为69.2％。试计算 (1)反应的选择性； (2)反应器出口气体组成。

分析：按国内的定义式计算选择性、收率。自己设定进料流量。计算反应器出口处各组分的摩尔流量。 解：（1）反应的选择性

(2) 以进料中甲醇的摩尔流量为2mol/ h为基准，则进料中空气4mol/h，水蒸汽1.3mol/h 出口处 甲醇：2(1-0.72)＝0.56 mol/h 甲醛 2×0.692＝1.384 mol/h N2 4×0.79 ＝3.16 mol/h

O2 4×0.21－0.5×2×0.692－(0.72－0.692)×2＝0.092 mol/h H2O 1.3＋2×0.692＋4×(0.72－0.692)＝2.796 mol/h CO 2×(0.72－0.692)＝0.056 mol/h ∑ni＝8.048 mol/h ∴出口处气体组成为:

y甲醇＝6.96% y甲醛＝17.20% yH2O＝34.74% yO2

1、相基元反应A+2B→2P在30℃和常压下的反应速率常数kc=2.65×104m6kmol-2s-1。现以气相分压来表示速率方程，即(?rA)=kPpApB2，求kP=?（假定气体为理想气体）

T?273?30?303Kkc?2.65?104m6kmol?2s?1c?pRT22cABp?p??rA?kcc?kcA?B?RT?RT?2?rA?kppApB

kc2.65?104m6kmol?2s?1kP??3(RT)8.314kJ?kmol?1K?1?303K??3?1.655?10?6kmol?m?3s-1kPa-32、考虑反应A?3P，其动力学方程为?rA??示的动力学方程。

1dnAn??kA试推导在恒容下以总压表VdtVt?0t?tpA??3pA0?p总?V1?3pA0?p总?nA?22RT VdnA??dp总2RT?V??3pA0?p总?Vdp总???12RT??k2RT??VdtVdp总??3pA0?p总?dt3、丁烷在700℃，总压为0.3MPa的条件下热分解反应：

C4H10→2C2H4+H2 (A) (R) (S)

AnA0pA0nApAP003?nA0?nA?3?pA0?pA?p总pA03pA0?2pA

起始