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输电线雾凇覆冰的工程估算方法 被引量:10
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作者 郭昊 刘沛清 +1 位作者 屈秋林 段中喆 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1041-1049,共9页
为克服目前输电线覆冰数学模型存在各种上缺陷的问题,利用输电线雾凇覆冰的数值模拟方法系统探讨了输电线覆冰过程中过冷却水滴撞击输电线表面的碰撞特性,分析总结了各碰撞特性参数之间的相互依赖关系并导出了简单有效的碰撞特性估算... 为克服目前输电线覆冰数学模型存在各种上缺陷的问题,利用输电线雾凇覆冰的数值模拟方法系统探讨了输电线覆冰过程中过冷却水滴撞击输电线表面的碰撞特性,分析总结了各碰撞特性参数之间的相互依赖关系并导出了简单有效的碰撞特性估算公式,分析结果表明,水滴与筒状物的总碰撞率可由Finstad经验公式描述,局部碰撞率沿冰面为抛物线分布。在碰撞特性估算公式基础上分别给出不同状态下输电线雾凇覆冰的工程估算方法,估算结果表明,圆筒状雾凇覆冰估算工程模型结果与实验结果比较相符,表明估算方法正确有效;固定导线雾凇覆冰工程估算方法结果与数据模拟结果相较,覆冰质量估算的误差较小,但覆冰外形有一定的差别,需要进一步改进外形估算方法。 展开更多
关键词 碰撞特性 局部碰撞率 总碰撞率 雾凇覆冰 工程估算方法 数值模拟
鼓包对双立尾/三角翼立尾抖振的影响 预览 被引量:1
2
作者 张明禄 吕志咏 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期 48-51,84,共5页
为了研究鼓包对立尾抖振的影响,在北航的水槽和风洞中进行了在机翼头部放置了鼓包的75°后掠双立尾-三角翼的立尾抖振实验,采用了流动显示、立尾表面动态压力测量、激光测立尾顶部加速度的实验来检验鼓包对立尾抖振减缓的效果。流... 为了研究鼓包对立尾抖振的影响,在北航的水槽和风洞中进行了在机翼头部放置了鼓包的75°后掠双立尾-三角翼的立尾抖振实验,采用了流动显示、立尾表面动态压力测量、激光测立尾顶部加速度的实验来检验鼓包对立尾抖振减缓的效果。流动显示的实验结果表明三角翼机翼头部加上鼓包后,前缘涡涡核会发生弯曲和扭转,这在一定程度上减弱了前缘涡。激光测立尾顶部加速度实验的结果表明,在25°到48°这段立尾抖振比较显著的迎角范围内,A1立尾位置的立尾抖振强度曲线比无鼓包的曲线数值上有明显的减小,抖振得到一定的改善。立尾表面动态压力的脉动强度也有明显的减小,前缘涡涡核的弯曲和扭转起到了减缓立尾抖振的作用。 展开更多
关键词 三角翼 双立尾 前缘涡 鼓包 抖振
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翼刀对双立尾/三角翼立尾抖振的影响 预览
3
作者 张明禄 吕志咏 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 55-58,共4页
在北航的水槽和风洞中进行了加装翼刀的75°后掠双立尾/三角翼的立尾抖振实验,目的是研究翼刀对立尾抖振的影响。采用了流动显示、立尾表面动态压力测量、激光测立尾顶部加速度的实验来检验翼刀对立尾抖振减缓的效果。流动显示的... 在北航的水槽和风洞中进行了加装翼刀的75°后掠双立尾/三角翼的立尾抖振实验,目的是研究翼刀对立尾抖振的影响。采用了流动显示、立尾表面动态压力测量、激光测立尾顶部加速度的实验来检验翼刀对立尾抖振减缓的效果。流动显示的实验结果表明三角翼前缘涡涡核从翼刀上方经过时,会提前破裂,这在一定程度上减弱了前缘涡。激光测立尾顶部加速度实验的结果表明,在28°到48°这段立尾抖振比较显著的迎角范围内,B1立尾位置的立尾抖振强度曲线比无翼刀的曲线数值上有明显的减小,抖振得到一定的改善。立尾表面动态压力的脉动强度也有明显的减小,频谱分析也能得到前缘涡提前破裂的结论,前缘涡的提前破裂起到了减缓立尾抖振作用。 展开更多
关键词 三角翼 双立尾 翼刀 抖振
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机械蝴蝶模型悬停飞行的流动显示实验 预览 被引量:2
4
作者 黄烁桥 申功炘 +1 位作者 魏来 郭鹏 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 59-64,共6页
为了探索蝴蝶独特的外形及运动模式下蕴含的流动机理,与以往只考虑翅膀气动影响的拍动翼实验不同,我们开发了一种同时考虑身体及翅膀的机械系统用以模拟蝴蝶的悬停飞行,并采用染色液流动显示的方法对升力的主要来源——前缘涡进行了... 为了探索蝴蝶独特的外形及运动模式下蕴含的流动机理,与以往只考虑翅膀气动影响的拍动翼实验不同,我们开发了一种同时考虑身体及翅膀的机械系统用以模拟蝴蝶的悬停飞行,并采用染色液流动显示的方法对升力的主要来源——前缘涡进行了细致的观测。结果显示,在蝴蝶飞行的上下拍动过程中均有前缘涡产生,且不是以往观测到的螺旋或锥状结构,而是近似等直径的柱状联通形式,其明显特征为:在拍动加速阶段存在明显的展向流动,而在减速阶段则会出现破裂;另外,蝴蝶看似杂乱无章的运动实际上是一种自适应控制的结果,有助于提高升力。 展开更多
关键词 流动显示 仿生 蝴蝶 柱状联通前缘涡
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仿生流体力学实验中的运动控制系统
5
作者 黄烁桥 申功炘 +1 位作者 喻科 魏来 《航空精密制造技术》 2009年第4期31-33,38共4页
在搭建仿生流体力学实验平台的过程中,针对仿生模拟运动要求高精度、多自由度等特点建立了一套运动控制系统,能够实现(最多)4轴同步控制,经测试满足实验精度要求。
关键词 运动控制 模拟 仿生 流体力学实验
昆虫拍动翅的非定常变形对其气动力的影响 预览 被引量:1
6
作者 杜刚 孙茂 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第6期 663-675,共13页
通过在动态变形网格上求解N-S方程的方法,研究了昆虫拍动翅的非定常变形对其气动力的影响.其中,拍动翅的扭转变形对气动力影响很小,拱形变形则会产生显著的影响,扭转和拱形组合变形的效果与拱形变形单独的效果基本相同.在6%拱形... 通过在动态变形网格上求解N-S方程的方法,研究了昆虫拍动翅的非定常变形对其气动力的影响.其中,拍动翅的扭转变形对气动力影响很小,拱形变形则会产生显著的影响,扭转和拱形组合变形的效果与拱形变形单独的效果基本相同.在6%拱形和20度扭转组合变形的情况下(此为对大量昆虫观察所得到的典型值),相对于无变形平板翅,升力增加了10.20%,升阻比增加了约10%.翅膀的变形可增大最大升力系数;同时,可减小飞行的能耗,例如,对于做悬停飞行的熊蜂,其翅膀的动态变形(6%拱形和20度扭转组合变形)使其飞行中的能耗比无变形情况降低了约16%. 展开更多
关键词 昆虫 翅膀变形 非定常空气动力 计算流体力学
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昆虫悬停飞行的动稳定性:理论分析与数值模拟 预览 被引量:1
7
作者 孙茂 刘彦鹏 王济康 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第B12期 6-13,共8页
首先,从昆虫(身体和拍动翅)的动力学方程和N—S方程出发,在一定假设下,将运动方程简化为6自由度刚体的方程,并用线化理论给出了反映昆虫悬停飞行纵向动稳定性的理论解。然后,用完全的动力学方程和N—S方程偶合的数值解对上述理... 首先,从昆虫(身体和拍动翅)的动力学方程和N—S方程出发,在一定假设下,将运动方程简化为6自由度刚体的方程,并用线化理论给出了反映昆虫悬停飞行纵向动稳定性的理论解。然后,用完全的动力学方程和N—S方程偶合的数值解对上述理论的简化假设进行了检验。 展开更多
关键词 昆虫 悬停飞行 动稳定性 理论分析 数值模拟
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翼身组合体大迎角前体非对称涡流动性态研究 预览
8
作者 陈莹 邓学蓥 +1 位作者 王延奎 黄涛 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期 454-460,共7页
在亚临界流动范围内,对于带有鸭翼、机翼的翼身组合体,在其头尖部带有确定扰动的条件下,研究模型大迎角下的非对称背涡结构及其气动力特性随扰动周向角的演化规律。通过对模型表面的压力分布和侧向力分布分析,结合流场显示结果,表... 在亚临界流动范围内,对于带有鸭翼、机翼的翼身组合体,在其头尖部带有确定扰动的条件下,研究模型大迎角下的非对称背涡结构及其气动力特性随扰动周向角的演化规律。通过对模型表面的压力分布和侧向力分布分析,结合流场显示结果,表明翼身组合体绕流中鸭翼前各截面均处于非对称二涡区,头部截面侧向力分布随头尖部滚转而呈现出双稳态特性,鸭翼和机翼上方的流动在大迎角下处于完全分离流动状态,从而使得模型上鸭翼之后的截面侧向力接近为零。 展开更多
关键词 翼身组合体 非对称涡流动 双稳态 分离流
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细长体大攻角分离流动的数值模拟研究 预览
9
作者 胡汉东 邓学蓥 杨其德 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2007年第B12期 63-66,共4页
采用数值模拟方法研究了具有头部微小扰动细长旋成体大攻角分离流动。考察了全层流和全湍流情况下头部扰动位置和大小对背风面流动和截面侧向力的影响。结果显示:在给定的扰动形式下,层流和湍流背风面流动存在明显的双稳态特征,侧向... 采用数值模拟方法研究了具有头部微小扰动细长旋成体大攻角分离流动。考察了全层流和全湍流情况下头部扰动位置和大小对背风面流动和截面侧向力的影响。结果显示:在给定的扰动形式下,层流和湍流背风面流动存在明显的双稳态特征,侧向力随扰动周向位置呈双周期变化;扰动大小对层流流动的影响明显大于对湍流流动的影响。 展开更多
关键词 雷诺数 细长体 非对称涡流动 数值模拟
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小浪底水库拦沙初期泥沙输移及河床变形研究 预览 被引量:13
10
作者 张俊华 陈书奎 +1 位作者 李书霞 马怀宝 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期 1085-1089,共5页
应用物理模型试验对小浪底水库运行初期的泥沙输移和河床变形进行了一系列的研究预测,结果表明水库运用初期基本上为异重流排沙;库区干流淤积形态为三角洲且不断向下游推进;支流淤积主要是干流倒灌的结果,在沟口可形成拦门沙;库水... 应用物理模型试验对小浪底水库运行初期的泥沙输移和河床变形进行了一系列的研究预测,结果表明水库运用初期基本上为异重流排沙;库区干流淤积形态为三角洲且不断向下游推进;支流淤积主要是干流倒灌的结果,在沟口可形成拦门沙;库水位大幅下降,干流河床将产生溯源冲刷和沿程冲刷,支流淤积面随之下降。水库投入运用以来的实测资料分析表明,尽管预报试验所采用的水沙条件与水库运用以来的实际情况不尽相同,但两者在输沙流态、淤积形态及变化趋势方面基本一致,从而证明了模型试验得出的结论是符合实际的。 展开更多
关键词 小浪底水库 拦沙初期 泥沙输移 河床变形
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在近距耦合鸭式布局中的涡系结构 预览 被引量:4
11
作者 刘沛清 魏园 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期 85-89,共5页
在近距耦合鸭式布局的机理研究中,主翼涡和鸭翼涡的干扰方式一直是研验观察了低雷诺数时上翼面主翼涡和鸭翼涡的相互位置,进而分析了在低雷诺数时主翼涡和鸭翼涡的干扰方式.研究表明,鸭翼涡和主翼涡的干扰行为包括卷绕和诱导(影响相互... 在近距耦合鸭式布局的机理研究中,主翼涡和鸭翼涡的干扰方式一直是研验观察了低雷诺数时上翼面主翼涡和鸭翼涡的相互位置,进而分析了在低雷诺数时主翼涡和鸭翼涡的干扰方式.研究表明,鸭翼涡和主翼涡的干扰行为包括卷绕和诱导(影响相互位置或下洗),但不同强度的鸭翼涡和主翼涡的干扰结果不同.通过初步分析,提出了一个统一的涡系干扰模型. 展开更多
关键词 鸭式布局 激光片光 低雷诺数 涡升力
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马桶冲洗过程的流体力学模型 预览 被引量:16
12
作者 马亮 刘沛清 聂建军 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2004年第6期 783-787,共5页
本文建立了一种虹吸式马桶的冲水过程水动力学数学模型,给出了评价马桶冲洗效果数学方法,计算了马桶冲水过程中水动力学特征量随时间的变化,分析了马桶结构参数对冲刷效果的影响.计算结果与实际冲水过程相符,说明了所建立的数学模型是... 本文建立了一种虹吸式马桶的冲水过程水动力学数学模型,给出了评价马桶冲洗效果数学方法,计算了马桶冲水过程中水动力学特征量随时间的变化,分析了马桶结构参数对冲刷效果的影响.计算结果与实际冲水过程相符,说明了所建立的数学模型是可行的,对进一步设计研究节水型马桶具有指导意义. 展开更多
关键词 虹吸式马桶 冲水过程 水动力学模型
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小型飞行器空气动力学 预览 被引量:5
13
作者 Thomas J.Muller James D.Delaurier +1 位作者 于鑫 孙茂 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期 270-279,共10页
对小型飞行器设计中涉及的空气动力学问题进行了综述.描述了雷诺数和展弦比对固定翼飞行器的设计以及飞行性能的影响.在低雷诺数飞行范围,翼型上边界层的特性对飞行器的设计尤为关键.本文讨论了大量有关层流边界层(包括层流分离泡影响)... 对小型飞行器设计中涉及的空气动力学问题进行了综述.描述了雷诺数和展弦比对固定翼飞行器的设计以及飞行性能的影响.在低雷诺数飞行范围,翼型上边界层的特性对飞行器的设计尤为关键.本文讨论了大量有关层流边界层(包括层流分离泡影响)的实验,作为例子,列举了几个此飞行雷诺数范围的小型低空无人驾驶飞行器(UAVs).此外,对扑动翼推进的理论模型进行了简述;其范围涵盖了早期的准定常附着流模型,以及后来计及非定常尾涡、流动分离以及气动弹性等效应的模型.文中还介绍了那些与理论互补并最终导致扑翼机设计成功的实验. 展开更多
关键词 空气动力学 雷诺数 固定翼 扑翼 小型无人驾驶飞行器 飞行器设计
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亚临界雷诺数细长体绕流流态随迎角的变化和分区 预览 被引量:9
14
作者 王刚 邓学蓥 +1 位作者 王延奎 陈学锐 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第2期 19-25,36,共8页
通过在北航1.2m水洞中利用染色液显示和激光片光技术的显示实验以及在西工大NF-3风洞中进行的表面测压实验,对拱形头部细长旋成体在无侧滑条件下的流场结构和流动特性随着迎角的变化进行了实验研究.在流动显示和测压结果分析的基础上,... 通过在北航1.2m水洞中利用染色液显示和激光片光技术的显示实验以及在西工大NF-3风洞中进行的表面测压实验,对拱形头部细长旋成体在无侧滑条件下的流场结构和流动特性随着迎角的变化进行了实验研究.在流动显示和测压结果分析的基础上,对迎角从0°到90°范围内绕细长体的流动进行了流态分区,即细长体绕流经历6种流态:极小迎角下(0°≤α≤3°)物面附着绕流流态、小迎角下(3°<α≤25°)背部对称旋涡流态、中等迎角下(25°<α≤40°)背部2个非对称旋涡流态、大迎角下(40°<α≤60°)的非对称多涡系复杂流态、特大迎角下(60°<α<75°)背部多个旋涡依次破裂的流态、极大迎角下(75°≤α≤90°)背部类卡门涡街(或随机尾迹)流态.阐述了不同区域的流动特性和气动特性. 展开更多
关键词 亚临界雷诺数 细长旋成体 非对称涡系 大迎角空气动力学 液态分布
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Re数对细长旋成体非对称涡及气动力特性影响的实验研究 预览 被引量:8
15
作者 刘沛清 王刚 邓学蓥 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第4期 10-16,共7页
通过对细长拱柱旋成体大迎角绕流不同截面测压结果分析,探讨了绕流Re数对非对称涡结构和气动特性的影响,得出Re数不仅影响分离线位置和绕流流态结构,而且影响边界层的绕流特征及其分离涡的强度,非对称性的出现与细长体两侧边界层的绕流... 通过对细长拱柱旋成体大迎角绕流不同截面测压结果分析,探讨了绕流Re数对非对称涡结构和气动特性的影响,得出Re数不仅影响分离线位置和绕流流态结构,而且影响边界层的绕流特征及其分离涡的强度,非对称性的出现与细长体两侧边界层的绕流特征和分离涡的强度不等存在密切的关系.特别是在同种流态下,两侧边界层的绕流特征和分离涡强度不等是造成侧向力的主要原因;在两侧不同的流态下,转捩不对称是产生大侧向力的主要原因. 展开更多
关键词 Re数 细长旋成体 非对称涡 气动力特性 大迎角 绕流结构 实验研究
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流场分析和设计的并行计算 预览 被引量:1
16
作者 朱自强 麻晓波 +2 位作者 付鸿雁 吕晓斌 吁日新 《科学技术与工程》 2003年第6期 582-587,共6页
网络连接机群是一种有效的并行计算工具,讨论了在此环境下流场分析和设计的并行计算问题.流场解中采用了Euler方程作为主控方程,并用有限体积方法和时间隐式方法进行求解.在MPI/PVM环境下用分区方法作了二维翼型和三维机翼绕流的并行计... 网络连接机群是一种有效的并行计算工具,讨论了在此环境下流场分析和设计的并行计算问题.流场解中采用了Euler方程作为主控方程,并用有限体积方法和时间隐式方法进行求解.在MPI/PVM环境下用分区方法作了二维翼型和三维机翼绕流的并行计算.数值算例表明流场计算的正确性和并行计算的有效性,并讨论了影响加速比和并行效率的各种因素.用耦合流场解和并行遗传优化算法做了二维翼型和三维机翼的单目标/双目标数值优化.算例表明:使用的适应函数优于传统线性组合法构成的,遗传算法计算三维优化问题时必须并行化. 展开更多
关键词 并行计算 EULER方程 分区方法 遗传算法 流场分析 航空 航天领域 流体力学
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简化自适应机翼的气动外形优化设计 预览 被引量:5
17
作者 付鸿雁 朱自强 +1 位作者 刘航 吁日新 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期 439-445,共7页
自适应机翼技术的研究对于超声速飞机设计具有重要意义.本文在二维翼型自适应的研究基础上,用Powell法优化计算了对前缘后掠角为35°,展弦比λ=3.9,梢根比η=0.17,机翼剖面为NACA65006翼型的梯形翼的前后缘舵面偏转角,从而获得了... 自适应机翼技术的研究对于超声速飞机设计具有重要意义.本文在二维翼型自适应的研究基础上,用Powell法优化计算了对前缘后掠角为35°,展弦比λ=3.9,梢根比η=0.17,机翼剖面为NACA65006翼型的梯形翼的前后缘舵面偏转角,从而获得了在亚跨声速时升阻比大而在超声速时阻力系数小的简化自适应机翼的最优气动外形.本文采用了并行遗传算法,计算了要求亚跨声速升阻比大同时超声速阻力小的气动双目标优化机翼的外形.讨论了优化机翼相对于原始机翼的气动增益.与二维一样,三维数值算例也证明了自适应机翼可获得明显的气动增益. 展开更多
关键词 气动外形 优化设计 自适应机翼 超声速飞机 气动增益
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带副翼的翼身组合体绕流的Euler和N-S方程解 预览 被引量:6
18
作者 陈泽民 李津 +1 位作者 朱自强 吴宗成 《计算物理》 CSCD 北大核心 2001年第4期 372-376,共5页
将对接分区网格与分区求解算法结合,有效地求解了带副翼偏转的翼身组合体绕流的N-S方程.数值方法中选用Van Leer分裂格式离散无粘通量项,采用中心差分格式来离散粘性通量项.分区交界面采用了一种满足通量守恒的内边界耦合条件.数值算例... 将对接分区网格与分区求解算法结合,有效地求解了带副翼偏转的翼身组合体绕流的N-S方程.数值方法中选用Van Leer分裂格式离散无粘通量项,采用中心差分格式来离散粘性通量项.分区交界面采用了一种满足通量守恒的内边界耦合条件.数值算例表明该方法是求解带操纵面偏转的翼身组合体绕流的有效方法. 展开更多
关键词 副翼 翼身组合体绕流 EULER方程 N-S方程 分区算法 操纵面偏转 中心差分格式 网格结构 飞机 气动力计算
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带有襟翼偏转的三维机翼绕流的N—S方法解 预览
19
作者 吴宗成 李津 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第1期 22-27,共6页
给出了带襟翼偏转的三维机翼绕流的一种求解N-S方程的计算方法,采用区域求解算法和对接分区网络技术相结合的方法,有效地求解了绕此外形的复杂流动,区域求解算法中提出了一种满足通量守恒的内边界耦合条件,流场求解时采用中心差... 给出了带襟翼偏转的三维机翼绕流的一种求解N-S方程的计算方法,采用区域求解算法和对接分区网络技术相结合的方法,有效地求解了绕此外形的复杂流动,区域求解算法中提出了一种满足通量守恒的内边界耦合条件,流场求解时采用中心差分的限体积方法对空间通量顶进行离散,采用显式推进方法进行时间方向的积分,数值算例表明本方法是求解带襟翼偏转的机翼绕流的有效方法。 展开更多
关键词 N-S方程 分区求解 绕襟翼偏转流动 飞机
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交互式网格生成技术研究 预览 被引量:3
20
作者 吴宗成 朱自强 《计算物理》 CSCD 北大核心 2000年第4期 459-464,共6页
探讨了分区网格生成的交互方法,包括交互输入、图形显示、网格质量检查、网格求 过程的随机可视控制等问题。在此基础上研制了一种具有交互性能的网格生成系统-BIGG。应用该系统生成的网格实例及流场解表明该交互技术是有效可行... 探讨了分区网格生成的交互方法,包括交互输入、图形显示、网格质量检查、网格求 过程的随机可视控制等问题。在此基础上研制了一种具有交互性能的网格生成系统-BIGG。应用该系统生成的网格实例及流场解表明该交互技术是有效可行的,研制的软件系统提高了生成效率的网格质量。 展开更多
关键词 交互式 计算机图形学 网格生成 计算流体力学
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