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航天器表面充电的数值模拟
根据等效电路理论模式,通过计算机模拟了航天器在强亚暴空间环境下阴暗区和光照区两种不同环境下的表面充电情况.选取了比较有代表性的`充电情况的等效元进行分析,并参照了ATS-6卫星的实际数据.结果表明,考虑到数值模拟中各种近似条件的假设,模拟结果和实际充电情况基本符合.
作 者：姜春华 赵正予 作者单位：武汉大学,电子信息学院,武昌,430079 刊 名：航天器环境工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 年，卷(期)： 25(2) 分类号：V416.5 TP391.9 关键词：航天器带电 表面充电 等效电路 数值模拟 强亚暴环境原子氧对航天器表面材料作用的数值模拟
对低地球轨道环境对航天器表面材料的影响和航天器表面材料的低地球轨道环境寿命评定方法进行了介绍,并对低地球轨道环境和地面试验环境下,有无保护涂层的聚酰亚胺所受冲蚀作用进行了成功的数值模拟,获得了具有工程应用价值的'数值计算结果.该项工作对太空航天器的设计具有重要的指导意义.
作 者：蔡国飙 祝成民 孙冰 Cai Guobiao Zhu Chengmin Sun Bing 作者单位：北京航空航天大学,宇航学院 刊 名：北京航空航天大学学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS 年，卷(期)： 25(2) 分类号：V411.8 关键词：氧原子 聚酰亚胺 数值模拟 低地球轨道环境 航天器表面材料寿命低轨道卫星表面充电模拟
卫星在太空运行过程中,在周围等离子体和光电效应等综合作用下,会带上与周围等离子体环境不同的悬浮电位,这个电位会影响星上测量载荷的测量精度和测量范围.利用航天器与等离子体相互作用系统软件SPIS,采用粒子分室法模拟了低轨道(710 km)卫星的.充电特性.结果表明,由于等离子体温度低、浓度高,卫星的充电电位较低(-0.719 V);而周围的等离子体环境受卫星尾迹效应的影响显著.
作 者：杨集 陈贤祥 夏善红 YANG Ji CHEN Xian-xiang XIA Shan-hong 作者单位：杨集,YANG Ji(中国科学院,电子学研究所,传感技术国家重点实验室,北京,100080;中国科学院,研究生院,北京,100039)陈贤祥,夏善红,CHEN Xian-xiang,XIA Shan-hong(中国科学院,电子学研究所,传感技术国家重点实验室,北京,100080)
刊 名：微纳电子技术 ISTIC PKU英文刊名：MICRONANOELECTRONIC TECHNOLOGY 年，卷(期)： 44(7) 分类号：V1 关键词：表面充电 低轨道 尾迹效应航天器内环境模拟技术
在载人航天中,航天员的辐射危险性是必须受到重视的问题.航天器的内环境是一个复杂的复合场,受外部辐射场和屏蔽材料等多种因素的`影响,单一的探测技术很难探测得到内部辐射场的性质特点,而且无法对辐射危害进行评估.文章从射线与物质相互作用的角度出发,对NASA所用航天器内环境的模拟技术进行了介绍,并介绍了根据我国国情已往开展的相关研究工作,包括在Geant4软件包的基础上,将射线与物质相互作用的处理方法进行扩展,开发新的软件,编制SRP(Space Radiation Protection)程序等.
作 者：方美华 魏志勇 杨浩 杨勇常 程金星 张欣贵 作者单位：方美华,魏志勇,杨浩,杨勇常,张欣贵(南京航空航天大学,南京,210016)程金星(防化研究院第二研究所,北京,101105)
刊 名：航天器环境工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 年，卷(期)： 25(3) 分类号：V416.5 关键词：航天器 内环境 载人航天 模拟技术载人航天器密封舱内流动换热数值模拟研究
航天器密封舱主要以通风换热的方式排出舱内人员及设备的散热,从而控制舱内的温度水平.计算机数值模拟是研究舱内通风换热问题的`有效方法.文章利用数值模拟软件Ⅰ-DEAS,针对设定载人航天器,对其在轨状态下密封舱内复杂的流动换热进行稳态数值模拟,研究系统能量的流动和分配,评价通风设计方案的合理性.
作 者：潘维 钟奇 麻慧涛 满广龙 姜军 PAN Wei ZHONG Qi MA Huitao MAN Guanglong JIANG Jun 作者单位：北京空间飞行器总体设计部,北京,100094 刊 名：航天器工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENGINEERING 年，卷(期)：2008 17(3) 分类号：V416.5 关键词：载人航天器 数值模拟 密封舱 流动涡轮叶片表面气膜出流的数值模拟
深入理解气膜出流对涡轮叶栅气动性能和流场结构的影响对于冷却涡轮的'设计具有重要意义.本文利用数值模拟手段对涡轮叶栅表面气膜出流与主流相互作用进行了研究,给出了冷却孔附近的三维流场,分析了叶片表面气膜冷却机理以及吹风比对气膜出流与主流相互作用的影响规律.研究结果表明.吹风比增大将导致叶栅内部流动损失增大,且压力面更为明显;当吹风比增大到一定程度,叶片两侧面上将出现掺混肾型涡流动结构,并且在压力面和吸力面诱导出旋向相反的诱导涡.
作 者：干鹏 任丽芸 李宇 刘火星 GAN Peng REN Li-yun LI Yu LIU Huo-xing 作者单位：北京航空航天大学,能源与动力工程学院,航空发动机气动热力重点实验室,北京,100083 刊 名：燃气涡轮试验与研究 英文刊名：GAS TURBINE EXPERIMENT AND RESEARCH 年，卷(期)： 21(4) 分类号：V231.3 关键词：涡轮 叶栅 气膜出流 数值模拟低地球轨道空间环境下航天器表面原子氧通量密度和积分通量分布的数值模拟
基于蒙特卡罗方法和区域分解法,建立低地球轨道空间环境航天器表面原子氧通量密度和积分通量的数学模型.模型考虑了航天器表面几何构型、原子氧数密度和分析热运动、地球自转对航天器速度的影响以及轨道运行参数.通量密度分布的求解是通过其微分方程的对于独立变量分子运动速度和与表面速度矢量合成的积分得到,积分通量是通过沿轨道时间积分来实现.与此同时,得到了沿入射攻角变化原子氧分布的`最大值和最小值.计算结果表明:通量分布伴随入射攻角增大而急剧下降,在迎风面达到最大值,背风面最小值.入射攻角是影响分布计算结果的重要因素.计算误差与NASA-LDEF飞行试验实验结果吻合较好.
作 者：刘阳 姜利祥 李涛 LiuYang JiangLixiang LiTao 作者单位：刘阳,LiuYang(大连海事大学,大连116026;清华大学,北京100084)姜利祥,李涛,JiangLixiang,LiTao(北京卫星环境工程研究所,北京,100094)
刊 名：航天器环境工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 年，卷(期)：2008 25(4) 分类号：V416.5 关键词：原子氧 通量密度 积分通量 航天器表面 低地球轨道 数值模拟 atomic oxygen flux fluence spacecraft surface LEO numerical simulatiou标枪气动力数值模拟
利用FLUENT软件对标枪进行了风洞试验的数值模拟,避免了真实实验对标枪的`破坏.得到了标枪的气动力数据,并提出了投掷该标枪的最佳出手攻角.
作 者：刘晓军 史振东 马晋超 陈昭怡 LIU Xiao-jun SHI Zhen-dong MA Jin-chao CHEN Zhao-yi 作者单位：太原理工大学理学院,太原,030024 刊 名：科学技术与工程 ISTIC英文刊名：SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING 年，卷(期)： 9(11) 分类号：O355 关键词：标枪 气动力 数值模拟数值模拟专业知识试题
(一)填空题
1.建立数学模型常用的物理原理包括： 质量守恒原理 、 能量守恒原理 、 达西定律。
2．黑油模型中水相与其它两相不发生(质量转移)；气可以从油中出入，油（不能）汽化为气相。
3．油藏数值模拟包括四部分内容：地质模型、数学模型、数值模型、计算机模型。
4.数值模拟输入的数据包括油藏的 静态数据 和生产井/注入井的 动态数据
5. 模拟是利用 模型 来模拟物理过程。
6.定解条件一般包括 边界条件 和 初始条件 ，前者包括 内边界条件 和 外边界条件
7.油藏模拟的基础在于油藏描述和（生产动态）
8 物理模型可分为 定性 模型和 定量 模型两种；前者主要是为了了解油层中发生的各种现象，后者主要是为了得到油田开发过程中的有关定量指标。
9．认识油田的主要方法有直接观察法和（模拟法）
10.历史拟合在压力拟合时，主要调整 孔隙度、饱和度、油层综合压缩系数、渗透率及相对渗透率等
11. 历史拟合在含水拟合时，主要是 相对渗透率曲线 的修改。
12. 物理模拟 和 数值模拟 简称为双模
13. 数学模型是通过求解某一物理过程的 数学方程组 来研究这个物理过程变化规律的方法
14. 对数学模型按模型的使用功能及特点可分为气藏模型、黑油模型、组份模型。
15. 对数学模型按空间维数分可分为零维模型、一维模型、二维模型、三维模型
16. 适定问题是指一个问题的解存在，唯一 且 稳定
17. 离散化就是把整体分割为若干 单元 来处理
18.描述天然气气藏的.数学模型。有的气藏只有天然气存在，而有的气藏不仅有天然气存在还有水存在。
19．在进行数值模拟时，当影响因素多而且影响严重时，若采用的网格步长比较大，则必然会使计算值的误差增大，为了减少这种误差，应该用更密的网格来进行计算，但是网格过密又会大幅度增加计算时间，所以在井的周围应用局部加密网格或杂交网格。
（二）简答题
油藏模拟:是用油藏模型来研究油藏的各种物理性质和流体在其中的流动规律，以便更好地认识油层，作出正确的评价，确定合理的开发方案和提高采收率的措施。
黑油模型：黑油模型是简化的组份模型。烃类系统只考虑两个组份：“油”组份
是地层油经微分蒸发后在大气压下的残存液（即黑油），而“气”组份是剩余的流体。水相与其它两相不发生质量转移；气可以从油中出入，但油不能汽化为气相。
油藏数值模拟的主要步骤是什么？
答：① 油藏动、静态状况分析；②选择模型；③资料输入；④灵敏度试验；⑤历史拟合⑥ 动态预测
油藏模拟的优缺优点？
答：优点：① 能够重复进行可以进行所谓“多次开发”；② 可以在短时间内进行“开发”，成本相对较低；③ 可以模拟各种非均质的情况，因此避免了直接观察法的缺点。缺点：若油层参数和生产数据不准确，将导致模拟的误差。模型本身有一定的假设条件。
动态预测
在历史拟合的基础上对未来的开发指标进行计算
数值模拟的准确程度取决于什么？
答：① 模型的选择是否合适；② 油层参数和生产数据准确程度；③ 历史拟合的精度及模拟人员的水平。
简述组分模型的功能及特点？
答：描述油藏内碳氢化合物化学组分的数学模型。由过去对相的描述进而深入到对化学组分的描述，每种化学组分可以存在与油气水三相中的任意一相中，相与相之间可以存在质量交换。
城市大气环境的数值模拟
摘要：空气质量是城市可持续发展的保证,是改善人居环境的重要条件之一.大气环境是多尺度的流体运动,本文介绍了城市尺度和居民小区尺度大气环境的现代数值预测方法--大涡数值模拟方法,着重说明该尺度下复杂环境流动的特点和数值模拟需要注意的'问题,例如下垫面的处理方法、边界条件的合理提法等;以典型城市和模型小区为例,说明数值预测方法的应用,展示不同下垫面对城市大气环境的影响、风速与小区空气质量的关系等.作 者：崔桂香 许春晓 张兆顺 王志石 CUI Guixiang XU Chunxiao ZHANG Zhaoshun WANG Zhishi 作者单位：崔桂香,许春晓,张兆顺,CUI Guixiang,XU Chunxiao,ZHANG Zhaoshun(清华大学工程力学系,北京,100084)王志石,WANG Zhishi(澳门大学科技学院,澳门特别行政区)
期 刊：科技导报 ISTICPKU Journal：SCIENCE & TECHNOLOGY REVIEW 年，卷(期)：2007, 25(14) 分类号：X169 关键词：城市大气环境 多尺度现象 湍流扩散 大涡模拟