任兆欣问答在线视频

下面咱们各位老师这个提问

你这个论文是讲的是超音速情况下

它的这个情况

是吧

就是怎么没看见

你这个里面谈的

那个有马赫数

对你研究的这种现象的影响

对

这是我们可以下一步的一个研究

我们现在是基准了一个工况

选择马赫数

你这是马赫数是几呀

二 二

上部气流

高速气流是2马赫数

然后低速气流是1.4马赫数

就是你说的是

这个高和低是指的你引用了

两种混合层

对

混合层

它的混合层当然是

两种不同速度气流剪切

剪切

从而形成的一个混合层

那么高速气流和低速气流的

马赫数分别是2和1.4

就是你刚才说的那个斜激波是吧

你是说人工引入的这个斜激波

对对

你能不能说一下

你那个是怎么引入的

根据那个朗金—雨贡钮

那个斜激波前后的关系式

我们可以从激波前的参数

可以算到激波后的参数

这样的话就可以让斜激波

引入到我们的计算域中

那么我觉得你要是如果是

一个流场的话

你必须是说他那个激波

就是在那存在才可以

对

你是说你人为的加了一个

激波的界面条件

还是说我这个流动

对

就会产生一个

就是一个界面条件

不是像比如说一个尖劈

形成的那种激波

它是一驻定的一个激波

可是驻定的激波的话

它也得要有

它必须是说我前后流场

这儿是这个激波才可以

就是你这么

你这么引入

人工的引入一个

就是等于说它是不符合你的

流体力学的那个方程

当然肯定符合流体学方程

就是你这儿符合了

对对对

当然符合

怎么符合呢

因为我们是通过

因为流动

我们

那个方程

你是上下两层的速度不一样

对

在没有

根据这个

这个

您说是这个速度不一样

我们是根据这个来流速度

给出它的后面的一个压力

温度 速度这个分布

中间那个楔是什么

中间那个楔

这个东西表征了一个混合层

就是那个上下两个的

速度不一样是吧

对对对

然后我们在这里引用一个斜激波

它自然

这个为啥是你引入的呢

就是说它如果是它存在

它流场存在

它就应该有一个

那为什么你叫它

是你自己引入的呢

因为我们

它这个不是我们所谓的尖劈

对

它只是一个混合层

代表着混合层的一个发展

这相当于一个

一堆旋涡

那我们在这里人工引入

一个斜激波

我们是这样

就是我说的是

我的问题不是说

不是问你那个

我就想知道这个激波

这个斜激波是说

我这流动加上这个条件时候

它就应该存在这个斜激波

还是说你这个激波

是你人为加上去的

激波是人为加上去的

流动中肯定不会存在斜激波

明显是这样的一个间断

我们是人为在上面添加出来的

在边界条件

通过边界条件设置

人为加出来一个斜激波

这是你自己人为引入的

是吧

对对对

行

这是一个问题

我还有一个问题是

你打开你的第二页

你的这个超空泡鱼雷的这个里面

是吧

这个里面它是超音速的吗

对

它可以形成超音速的

一个空化气泡的一个流动

就是里边的

因为这个速度

应该是它是

只有我知道的

只有几百米

就是几百米每秒是吧

对对对

但是超过了水声的速度了

还是超过

超过空气

里面的空气

空气的声速

我们叫它超声速

就是超过里面的那个

就是气化的那个

对对对

那是超过了对吧

对对对

你知道了

好

还有一个非常简单的问题

因为你是两相流对吧

那个颗粒相

颗粒相那个

你上面是有一个

它的动量方程是吧

第一个方程

第一个方程

第一个

对

然后那个

你在计算的时候

那里面不是有它的那个Fi

那上面我看不太清楚

是

FI就是气相对颗粒的一个作用力

对

那个作用力是

肯定是在这个颗粒的这个外表面

你是布了很多网格是吗

我们采用的是质点法

去追踪

颗粒相当于一个无体积的一个点

但它有质量

我们叫它质点

对

采用质点法追踪颗粒的

所以就没有它的体积

那你那个力是怎么算出来的

力当然通过

因为这个我们的这个拖曳力

只是一个滑移速度

以及一个阻力系数

去计算出来的

不用考虑它的

就是说你这个

计算

颗粒的这个力不是

用这个CFD算出来

是吧

是

你这个肯定是

是

你这是

是CFD算出来了

用计算方法算出来了

我们考虑了

我们模拟了实际情况下

它是有直径的

但是我们不用

不会去考虑

你说是去表面追踪

它的颗粒的外形吗

对的

对的

我们

就是想知道你是用那个

用基本的方程算出来

它的压力统计出来的

你按照你刚才的说法

你是用那个公式解析

它算出来的是吧

对

才根据它的的相对速度算出来

是吧

对对

这个精度能保证吗

质点法因为是我们简化的方法

因为我们的颗粒尺度很小

您说的是如果

计算颗粒的尺寸

颗粒尺寸的话

它主要是看颗粒

流体流过颗粒

它在后面造成了一个旋涡

它的旋涡是否能被

我们的计算耗散掉

这里的话

我们颗粒尺度很小

它所形成的旋涡可以

基本上跟Kolmogrov

那个尺度是一样的

会被迅速耗散量

所以我们就不用去考虑

颗粒的体积

就是说没有看见你这个

有计算的结果

或者是能验证这个东西

等于说你就是

你经过你的画非常细的网格

最后能证明就是这样的

尤其是你投放颗粒

刚才你说的是你一开始

投放颗粒的时候

是在这个流场的端部

入口

入口处

因为它的速度是怎么给的

它的速度与气相之间保持无滑移

也就是保证它跟颗粒处

气相的速度与颗粒速度保持一样

这样投放到计算域之中

所以这个可能就是

就是说它的这个合理性

我们是把它的忽略掉了

对我们是把它忽略掉了

行

我的问题就这么多

其他人

你在就是论的时候

第一个你是考察两个超音速度

你刚才说的是

一个是1.7马赫左右

不

我们是

或2马赫数左右

我们不是两个工况

是一个工况

混合层是上下两股来流

好了就是你说的

一个工况就是上下层

超音速有差异的

但我要问的问题是

颗粒的弥散你考虑到

温度的关系没有

而在你前面有提到温度在那里

对

温度只是在颗粒的

一个响应机制里我们研究了

之前颗粒的弥散

因为颗粒弥散只是因为动量

两相之间的动量传递

去影响颗粒的动力学

以及颗粒的弥散

所以它的温度是不会有响应的

不会影响到

颗粒的一个弥散过程

你是液相 气相 固相吗

温度没有影响

把它视为固体颗粒

你是把那个流体颗粒

视为固体颗粒对吧

您说

就是颗粒相是固体的话

对

你讲的这个颗粒是固体的

对无蒸发

温度

温度按照你的说法的话

周老师说的

你的温度变了以后

它的体积量

体积量根据你的计算结果

它就会影响到

我们这里不考虑颗粒的体积

就是把颗粒当成了一个

无体积的

有质量的一个点

但是你的

你的是有尺寸的

你说的

你刚才说的

一个1-10μ(m)

它是有尺寸的

是是

有尺寸的

第二个你说的

既然你无表面

你又算到了力呀

但是您是说这个温度对颗粒

对

我刚才说对力的作用

对

力的作用

温度对那个力的作用

温度最关键是你第一个

是对弥散

第一个对你结果来说

弥散

对你的体积是有影响的

你怎么考虑的

换句话说你为什么可以不考虑

您说的是温度

您说的是温度

对这个受力的一个额外的一个

温度场对它的颗粒的

一个作用力吗

因为温度梯度

您说的是温度梯度对

它的一个作用力吗

或者是颗粒变形以后

就是你这个

你这个肯定是一个场是吧

对

它有动量场、温度场

最后它就会传热

它对流换热过程

是吧

就是流体的热

因为你这个激波它肯定

它就会有这个方面的效应

传到固体

固体

根据你的研究结果

刚才周老师问你的问题

它就是会有影响的

因为你热量就会影响它

它伸缩变形

它任何一个固体

它应该会有

它受热就会变的

是

我明白

但是我们这里不去考虑

把这个忽略掉了

那是说

视为刚性的一个小球

不考虑它的一个体积变化

就是说你忽略它

对忽略了

和它没有影响是两个概念

对

真实的它有可能是有影响的

是是

根据你现在做的结果

它就应该是有影响的

如果要考虑

听清楚了吗

听清楚了

我的问题你听清楚了

你还有问题吗

如果说从你现在着重的角度来说

你忽略就不考虑

但不考虑你得有根据

就是你的结果

从我们现在

从我看来的话是有影响的

那你把它忽略掉

那你说我们假设可以不考虑

这件事情

但是你要说清楚它那个结果

是不是造成了

可以解释的影响

或者可以不解释的影响

这个问题听清楚了没有

是

我们这里

你下次可以再考虑考虑好不好

好

王老师

这个你前面那个方法本身

就你研究工作的这个数值

计算方法本身

是你做的工作

还是说已经有了这个工作

就是前面不是有一个

你的整个的差分格式

计算的方法

对

这是已有的一个

已有的

已有的是吧

对

就是你在这部分的贡献

基础上

在这里面相当于就是用

现有的方法做响应机制的研究

对

气相方法

方法本身有

对气相方法我们是有的

对

就是你那个结论里边第二条

那个质载比的变化

说到一个尺度越小的颗粒

对混合层发展的影响位置越提前

对混合层发展的抑制程度越强

就是这个话我应该怎么理解

它的物理机制是什么

因为我们

计算中怎么样反映

这种物理机制

你大概介绍一下

我们可以看到

因为颗粒跟气相

我们都是从入口让它同步发展的

因此我们可以看到

我们从这个不同尺度的这个

我们可以看到

这个是小尺度颗粒

对混合层的影响

在这个旋涡初始卷起的一个区域

就我们称为初始发展区

那么颗粒对此区域

此区域混合层厚度的增长

就开始有明显的影响了

但是

你这是一个现象

我们说它的机制是什么

机制

这就是能量的一个传输的

一个方向性

对

你顺着这个稍微讲一下

对

所以我们可以看到

小尺度颗粒肯定是由它传递

或者是他俩之间

就是小尺度颗粒相跟气相的

之间的传递

就是越剧烈

因此它会影响到混合

不管是混合层厚度

以及或者是脉动强度

或者是流向的一个速度

那照我的想法

你尺度越大对这个流动的

这种迟滞

或者阻碍作用越大

它造成的影响？越大

但是这里

就是刚才抱歉

忘了介绍了

我们介绍工况初始时

是颗粒相与气相

两相之间保持动量平衡

那么大尺度颗粒

它在流动过程中

因为它的响应性能太差

因此它会保持初始的一个

运动状态

它与气体的之间的动量交换

或者热量交换

它会越缓慢

因此它对它的

在初始阶段它对混合层的影响

就非常

感觉就非常

没有 没有

基本上没有影响

但是小尺度它会跟随着

气体的流动

旋涡的卷起（不管）也好

旋涡的卷起脱落

它会在更靠上游的位置

去影响着混合层的一个发展

它一开始它没有相对速度

应该是一开始颗粒的速度要慢

他一开始

他现在给的条件是

它跟它所有一样的

对

您说的就非常对

就是一个滑移速度

对它的一个调制的影响

对

需要进一步研究

由老师

我有三个问题

第一个还是跟着前面

几个老师问的这个

你这激波是人工引入的是吧

激波引入的位置和角度

实际上对计算结果会有影响

对对

我想问你这个引入激波的

这个必要性和物理意义

你能简单阐述一下吗

因为超燃超压发动机

当然我们看到燃烧始终

存在着激波

燃料喷出去以后

对激波

它俩之间的动量交换

我们需要研究

所以我们要引入激波

然后研究

你等于是引入一个任意位置的

任意角度的这么一个激波

对

（这个都）可以算对吗

对对对

根据具体情况（都能够算）

对根据工程

对您说的对

那第二个呢就是我看你这个

对流项、粘性扩散项

这个时间离散等等

都采用了不同精度和不同格式的

这个差分计算方法

你能不能阐述一下

你这几种格式的

采用的依据和必要性

因为我们

我们（计算工况）既有湍流

也就是我们所说的光滑区

又有这个激波

就是我们所说的（间断）

所以我们这个程序需要

既能模拟这个流体的一个湍流

流动过程

又要模拟捕捉激波

实现激波捕捉功能

因此我们就是对流项

采用了一个任玉新老师

提出的一个

紧致—WENO混合格式

紧致格式就是可以描述

湍流流动

实现了少了耗散

那么WENO格式就是

我们知道它是一个激波捕捉格式

所以它能准确的捕捉到我们

流场的那一个激波

所以我们运用了这个计算格式

我们知道这个超音速

流动的情况下

对流项的影响很

很关键

所以我们就着重去关注这个

对流项的一个计算精度

以及它对我们计算流动工况的

一个匹配性

还有一个问题就是说

你这个计算的结果跟（实验）的对比

你这边只提到一个

叫做成功的预报了

混合层中旋涡的演化过程

和速度一阶矩二阶矩

这是一个怎么说呢

是一个（唯象）的结果吧

对

你能不能从定量的分析上

能够就是说怎么验证

你这个分析结果的

正确性和可靠性

您是说

比如说一个典型的工况去验证

这个格式

对

就是和实验或者和理论的对比

因为一个非常大型的程序

就是说

对

你是否认为只要能够预报出

这个旋涡的演化过程

一阶矩二阶矩你这个结果

就认为这个程序已经成功了

还是有一些其它的判别依据

当然最基础是

比如说我们开发一个程序

需要一些经典的一个算例

去验证这个程序

在之前任玉新老师的

一篇文章里

他们已经对不同

比如说一个黎曼问题的求解

他已经用这个程序

成功的去预报了

所以我们这是

只是预报了它一个流动过程的

一个

一个角度

你就是说同样的程序

在其它文章里面

就验证了它的正确性了

所以你没有提是吗

对对对

我问完了

没问题

咱们下面那个要开个秘密会

然后讨论一下他的那个

答辩决议

好吧

然后你需要回避一下

好

行谢谢各位老师

好

下面我宣布这个任兆欣同学的

答辩决议

超燃冲压发动机燃烧室里

两相流动与燃烧机理

一直是学术界和工程界

共同关注的研究难点

本论文针对燃烧室里

典型超音速两相混合层流动

进行研究

选题具有重要的学术意义

与工程应用价值

论文的主要工作有

一 对超音速两相混合层的

数值模拟表明

特定尺度颗粒的弥散能力最强

小尺度与中尺度颗粒倾向性

分布在旋涡边缘的低涡量区

以及旋涡与旋涡之间的

大变形薄层区

二 颗粒尺度增加

颗粒调制作用与质载比的

关联程度会变弱

尺度小的颗粒使混合层的

失稳位置提前

湍流调制作用增强

三 斜激波增大了中尺度颗粒

与弥散范围

中尺度颗粒的弥散范围

仿真结果表明

在斜激波的影响下

超音速（气流）中

两相之间难以达到热平衡

论文工作表明

作者在本领域已掌握坚实的

基础理论和系统的专业知识

具有从事科学研究

和专门技术工作的能力

论文写作规范

论述严谨

有新见解

达到了工学硕士专业

学位论文的要求

答辩中表述清楚

回答问题正确

经答辩委员会表决

一致同意通过毕业论文答辩

并一致建议授予任兆欣

工学硕士学位