龍鐵漢, 徐勝利

(1. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 近代力學(xué)系, 合肥 230027; 2. 清華大學(xué) 航天航空學(xué)院, 北京 100084)

長實(shí)驗(yàn)時間對撞活塞壓縮風(fēng)洞原理研究

龍鐵漢1, 徐勝利2,*

(1. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 近代力學(xué)系, 合肥 230027; 2. 清華大學(xué) 航天航空學(xué)院, 北京 100084)

對撞活塞壓縮風(fēng)洞可獲得長時間的高壓高焓實(shí)驗(yàn)氣流，是建造長時間運(yùn)行高超聲速風(fēng)洞的新思路。采用簡化分析和數(shù)值計(jì)算分析對撞活塞壓縮風(fēng)洞的工作原理，以驗(yàn)證對撞活塞壓縮風(fēng)洞的可行性。簡化分析考慮定壓比熱隨溫度變化，基于流場均勻性假設(shè)，給出了實(shí)驗(yàn)時間以及實(shí)驗(yàn)氣體狀態(tài)參數(shù)隨時間變化歷程。采用商業(yè)軟件Fluent對全尺寸風(fēng)洞流場運(yùn)行過程進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果表明：擠壓式恒壓裝置可使風(fēng)洞在較長時間內(nèi)(約25ms)保持壓強(qiáng)近似不變，與簡化分析結(jié)果相符，但對撞活塞壓縮會使管道內(nèi)流場溫度分布不均勻，導(dǎo)致溫度出現(xiàn)波動(相差不超過180K)，這是對撞活塞壓縮風(fēng)洞一個需要解決的問題。

活塞驅(qū)動器;風(fēng)洞;長實(shí)驗(yàn)時間;數(shù)值計(jì)算

0 引 言

活塞驅(qū)動器以近似絕熱壓縮的方式，可簡單有效地得到高總溫、高總壓氣體，對實(shí)驗(yàn)氣體無污染，常被用于在激波風(fēng)洞和膨脹管、二級輕氣炮中獲得高溫高壓驅(qū)動氣體，特別適合為M>8超燃發(fā)動機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)提供和飛行狀態(tài)匹配的來流總溫、總壓和氣體成分、Re數(shù)等，但存在實(shí)驗(yàn)時間短的問題，典型實(shí)驗(yàn)時間約1ms量級。當(dāng)不計(jì)壁面摩擦，活塞驅(qū)動器相當(dāng)于能量轉(zhuǎn)換器，將驅(qū)動活塞高壓氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)楸粔嚎s氣體內(nèi)能，基本原理是被壓縮氣體遵守能量守恒、理想氣體狀態(tài)方程和多方氣體關(guān)系。

活塞驅(qū)動器大致分為2類：(1)自由活塞。在壓縮終點(diǎn)不控制活塞回彈，用于在激波風(fēng)洞和膨脹管、二級輕氣炮中獲得高溫高壓驅(qū)動氣體，例如已用于超燃實(shí)驗(yàn)研究的自由活塞激波風(fēng)洞T4[1-2]、HEG[3-4]、HIEST[5-6]和膨脹管風(fēng)洞X3[7]。自由活塞在終點(diǎn)回彈，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)氣體狀態(tài)參數(shù)急劇變化，實(shí)驗(yàn)時間很短。(2)受控活塞。通過活塞壓縮直接得到所需高溫高壓實(shí)驗(yàn)氣體，同時采用止退裝置防止活塞在壓縮終點(diǎn)回彈。早期采用圓柱剪切止退活塞的激波風(fēng)洞，不能解決慣性力大(幾百到上千kN)和高溫?zé)g密封件問題。TsNIIMASH改進(jìn)了止退方法，結(jié)合MCC(Multicascade Compression)方法，建造了長實(shí)驗(yàn)時間(幾十到幾百ms)U系列風(fēng)洞[8]，其中PGU-11是完成了30msM=10超燃模型發(fā)動機(jī)自由射流實(shí)驗(yàn)的活塞風(fēng)洞[9-10]。MCC原理是：在駐室上游設(shè)置帶單向閥的多個不同構(gòu)型腔體，通過活塞壓縮并止退在第1級腔室得到高壓高溫氣體，氣體在壓差驅(qū)動下依次流經(jīng)各級腔體，產(chǎn)生漩渦導(dǎo)致總壓損失，但總溫和熵增大，即解決了被壓縮氣體總壓偏高、總溫偏低的問題，又可獲得長實(shí)驗(yàn)時間較為穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)氣流。MCC方法非常復(fù)雜，需要精確設(shè)計(jì)腔室結(jié)構(gòu)和腔室之間的閥門，獲得不同總溫總壓實(shí)驗(yàn)氣體需改變腔體結(jié)構(gòu)和閥門。另一種較為簡單的獲得長實(shí)驗(yàn)時間的方法是采用擠壓裝置，此類風(fēng)洞有ITAM研制的長時間A1和AT-303風(fēng)洞[11]，AT-303風(fēng)洞最終未采用A1結(jié)構(gòu)，是因?yàn)锳1未解決單管活塞壓縮斜撞擊力對設(shè)備造成的損傷。總的看來，MCC方法和擠壓結(jié)構(gòu)均可將活塞類風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時間延長至幾十到幾百ms。 本文提出新的對撞活塞壓縮風(fēng)洞結(jié)構(gòu)，在壓縮終點(diǎn)加裝止退裝置防止活塞回彈，并通過采用擠壓方式延長實(shí)驗(yàn)時間。該結(jié)構(gòu)可減小單活塞前向壓縮對設(shè)備產(chǎn)生的沖擊力，空氣經(jīng)對撞活塞壓縮后再經(jīng)恒壓活塞擠壓從噴管噴出，產(chǎn)生長時間的超聲速氣流。以模擬高超聲速飛行器發(fā)動機(jī)燃燒室的對撞活塞壓縮風(fēng)洞為例，利用簡化理論分析和Fluent商業(yè)計(jì)算軟件，本文分析了駐室氣體流場參數(shù)分布和實(shí)驗(yàn)時間，結(jié)合全尺寸風(fēng)洞全過程流場計(jì)算結(jié)果，探索這類風(fēng)洞運(yùn)行原理，為后續(xù)風(fēng)洞調(diào)試和改進(jìn)提出建議。

1 簡化分析和結(jié)果討論

1.1 工作原理

為達(dá)到較長實(shí)驗(yàn)時間，需解決2個問題：(1)破膜前，活塞到達(dá)壓縮終點(diǎn)受被壓縮氣體高壓作用回彈，反向加速度高達(dá)10000g。(2)破膜后，實(shí)驗(yàn)氣體經(jīng)噴管流出，駐室內(nèi)實(shí)驗(yàn)氣體總壓總溫下降。為此，本文提出的對撞活塞壓縮風(fēng)洞專門設(shè)計(jì)了止退結(jié)構(gòu)和擠壓式恒壓裝置(見圖1)，對撞活塞在直線排列的壓縮管中相向運(yùn)動，在壓縮終點(diǎn)被止退，恒壓管與壓縮管垂直。

1 壓縮管; 2 恒壓管; 3 過渡段; 4 噴管; 5 膜片; 6 止退裝置; 7 對撞活塞; 8 恒壓活塞

圖1 對撞活塞壓縮風(fēng)洞結(jié)構(gòu)示意圖

Fig.1 Schematic of shot tunnel driven by opposite compression piston drivers

如圖2所示，風(fēng)洞運(yùn)行過程可分如下階段：

(1)t0時刻擊發(fā)對撞活塞，對撞活塞在t1時刻運(yùn)動至壓縮終點(diǎn)并被止退，p(t1)

(2)t2時刻擊發(fā)恒壓活塞，開始擠壓駐室氣體，有p(t2)=p(t1)

(3)t3時刻，p(t3)=pbreak，pbreak為破膜壓力。膜片破裂后噴管啟動。t4時刻有p(t4)=pm，忽略膜片破裂時間和噴管啟動時間，有t3≈t4。

(4) 恒壓活塞擠壓駐室氣體升壓，以補(bǔ)償氣體經(jīng)噴管流出導(dǎo)致的壓降，p(t>t4)=pm。以速度v2(t>t4)=v2(t4)運(yùn)動的恒壓活塞在t5時刻到達(dá)終點(diǎn)(膜片處)，有效實(shí)驗(yàn)時間結(jié)束。

圖2 對撞活塞壓縮風(fēng)洞過程中氣體p-t曲線

Fig.2 Time history of pressure in the shot tunnel driven by opposite compression piston drivers

風(fēng)洞運(yùn)行過程中，通過2次活塞壓縮得到所需高溫高壓氣體。第1級為對撞活塞壓縮過程(t0→t1)，對撞活塞在t1時刻被止退在壓縮終點(diǎn)，p(t1)

1.2 主要參數(shù)

對撞活塞壓縮管長l1=15m、內(nèi)徑d1=300mm。恒壓活塞壓縮管長l2=0.92m、內(nèi)徑d2=100mm。過渡段內(nèi)徑100mm。根據(jù)圖紙尺寸計(jì)算對撞活塞壓縮體積V1和恒壓活塞壓縮體積V2分別為2.12m3和7.23×10-3m3，過渡段體積V3為1.89×10-3m3，被壓縮空氣初始體積2.13m3(Vi=V1+V2+V3)。對撞活塞驅(qū)動氣源壓強(qiáng)為pr1，恒壓活塞擠壓氣源壓強(qiáng)為pr2=pm，控制膜片厚度和刻槽深度使pbreak≈pm。

1.3 簡化分析

1.3.1 基本假設(shè)和計(jì)算參數(shù)

簡化理論分析假設(shè)氣體量熱完全，定壓比熱Cp為溫度T多項(xiàng)式函數(shù)[12]，忽略破膜和噴管啟動時間，忽略管壁摩擦和傳熱，活塞速度較小(<60m/s)，忽略壓縮過程中活塞上游產(chǎn)生的壓縮波系，認(rèn)為駐室流場均勻且靜止，活塞壓縮為等熵過程。

針對M=7.5和飛行高度28km，當(dāng)?shù)卮髿忪o溫和靜壓為223K和1644Pa[13]，飛行器來流速度和動壓為2238m/s和63.86kPa，總壓和總溫為16MPa和2400K。采用直連式實(shí)驗(yàn)?zāi)M燃燒室流場時，經(jīng)進(jìn)氣道斜激波壓縮，燃燒室進(jìn)口M數(shù)降低、總溫不變但總壓減小。給定燃燒室進(jìn)口氣流M數(shù)為2.9，靜溫和靜壓為1040K和68kPa，總溫和總壓為2400K和2.38MPa。

1.3.2 控制方程

在活塞壓縮過程中，空氣滿足如下能量守恒定律

(1)

其中：m為空氣質(zhì)量，V為空氣體積，dV為對撞活塞和恒壓活塞壓縮導(dǎo)致的氣體體積變化，T為空氣溫度，dm和dT為空氣經(jīng)噴管流出引起的質(zhì)量和溫度變化，R為空氣氣體常數(shù)。

氣體體積變化滿足

(2)

其中：v1和v2分別為對撞活塞和恒壓活塞運(yùn)動速度，N為壓縮管數(shù)。恒壓活塞速度滿足

(3)

(4)

其中：m1和m2分別為對撞活塞和恒壓活塞質(zhì)量。

空氣質(zhì)量變化滿足

(5)

其中：ρ*、v*和A*為噴管喉部空氣密度和速度、喉部截面積。

1.4 簡化分析結(jié)果與討論

1.4.1 實(shí)驗(yàn)時間

當(dāng)t>t4，駐室內(nèi)空氣壓強(qiáng)和溫度保持不變，即dP=dT=0，方程(1)將化為

(6)

聯(lián)立方程(2)、(4)和(6)得t4時刻恒壓活塞速度為

(7)

t4時刻，恒壓活塞和噴管膜片的距離s(t4)為

(8)

其中：Vm為t4時刻空氣體積。實(shí)驗(yàn)時間Δt為

(9)

pm=2.38MPa，Tm=2400K，由方程(7)得t4時刻v2(t4)為13.8m/s。t0時刻，有Ti=300K，Vi=2.13m3。由等熵關(guān)系得初始壓強(qiáng)pi=691Pa，vm=4.94×10-3m3。由方程(8)得s(t4)為0.39m，由方程(9)得實(shí)驗(yàn)時間Δt=28ms。

1.4.2 理論最大實(shí)驗(yàn)時間

圖1表明：恒壓活塞無法擠出過渡段(對撞活塞頂面之間)的空氣，其體積為38.3%Vm，空氣利用率為61.7%。在對撞活塞頭部加裝附加段(見圖3)，可將過渡段空氣全部擠出，這對應(yīng)著最大實(shí)驗(yàn)時間Δtmax。令方程(9)的V3=0，得到Δtmax=45ms。

1.4.3 恒壓活塞質(zhì)量

當(dāng)t2

(10)

其中,ΔE為時間間隔(t2，t4)駐室空氣內(nèi)能變化，有

(11)

其中：s(t4)為0.39m，T(t2)為2010K，T(t4)為2400K。聯(lián)立方程(10)和(11)得恒壓活塞質(zhì)量m2為35kg。

圖3 對撞活塞頭部加裝附加段示意圖

1.4.4 初始溫度對實(shí)驗(yàn)時間影響

由方程(9)知，Δt和(Vm-V3)成正比，Δtmax和Vm成正比。由等熵關(guān)系知，給定Tm和Vi，Vm隨Ti增大而增大，Δt也增大。當(dāng)Ti為400K和500K，Vm增大為1.03×10-2m3和1.84×10-2m3，Δt分別為77ms和152ms，Δtmax分別為94ms和168ms。

1.4.5 狀態(tài)曲線

聯(lián)立方程(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和理想氣體狀態(tài)方程，通過數(shù)值積分可給出p、T和v2隨t變化曲線(見圖4)，p(t)和T(t)均出現(xiàn)平臺。當(dāng)t>t4，恒壓活塞保持勻速運(yùn)動，v2(t≥t4)=13.8m/s，調(diào)整m2可實(shí)現(xiàn)pm和Tm在噴管運(yùn)行中保持恒定。

2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析和討論

2.1 計(jì)算模型簡述

簡化理論分析基于駐室流場均勻性假設(shè)。不考慮壁面摩擦、傳熱和破膜延時，為認(rèn)識流場非均勻性對壓強(qiáng)和溫度平臺的影響，采用商用計(jì)算軟件Fluent分析風(fēng)洞運(yùn)行流場演化過程。采用密度隱式求解器和有限體積法求解三維非定常N-S方程，通量分裂格式選用ROE格式，對流項(xiàng)離散格式選用二階迎風(fēng)格式，選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，湍動能k與湍流耗散率ε離散格式選用一階迎風(fēng)格式，定容比熱采用關(guān)于溫度的分段多項(xiàng)式來計(jì)算，采用動網(wǎng)格模擬活塞運(yùn)動。取對稱域一半為計(jì)算域(見圖5)，初始網(wǎng)格數(shù)為352776，m2取為31kg。對撞活塞運(yùn)動方向?yàn)閤軸(壓縮管軸線)正向，恒壓活塞運(yùn)動方向?yàn)閥軸(噴管和恒壓管軸線)負(fù)向。指定點(diǎn)1坐標(biāo)為(0，0，0)，即壓縮管軸線和恒壓管軸線交點(diǎn)，指定點(diǎn)2坐標(biāo)為(0，-0.295，0)，靠近膜片處設(shè)置。

圖4 簡化分析得到的p-t、T-t和v2-t曲線

Fig.4 Time histories of pressure, temperature and balance piston velocity in simplified analysis

圖5 計(jì)算網(wǎng)格分布

2.2 計(jì)算結(jié)果分析與討論

t=507.7ms，對撞活塞速度55m/s，對撞活塞到達(dá)壓縮終點(diǎn)并被止退，圖6給出了對應(yīng)的流場壓力、溫度和速度云圖。圖6表明：駐室內(nèi)氣體受絕熱壓縮，壓強(qiáng)和溫度升高。壓強(qiáng)分布最均勻，溫度次之，速度分布最不均勻。原因是：對撞活塞壓縮駐室內(nèi)空氣，恒壓管與過渡段相交處氣流折轉(zhuǎn)造成了速度分布非均勻性。同時，對撞活塞端面與管道壁面間形成狹縫，狹縫內(nèi)氣體受強(qiáng)烈擠壓，存在明顯節(jié)流效應(yīng)，其溫度和壓強(qiáng)遠(yuǎn)高于駐室內(nèi)其他部分氣體溫度和壓強(qiáng)。監(jiān)控點(diǎn)1處壓強(qiáng)為1.01MPa、溫度為1998K，監(jiān)控點(diǎn)2處壓強(qiáng)1.01MPa、溫度為1975K。

對撞活塞滯止后，圖7給出指定點(diǎn)1和2的p(t)、T(t)曲線。對撞活塞壓縮后的空氣進(jìn)入過渡段和恒壓段并充分混合，指定點(diǎn)1和2壓強(qiáng)快速升高并達(dá)到平衡。盡管指定點(diǎn)溫度均快速上升，但溫度相差近似為常數(shù)。原因是：“十字型”管內(nèi)氣體壓差靠壓力波平衡，特征時間為ms量級。溫差依賴熱傳導(dǎo)達(dá)到平衡，傳熱特征時間尺度大于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時間。

當(dāng)t=510ms，恒壓活塞開始向下壓縮空氣。圖8給出了不同時刻壓力、溫度和速度云圖。圖8(a)表明：當(dāng)噴管膜片未破裂且恒壓活塞向下壓縮過程中，空氣壓力快速達(dá)到平衡，但溫度和速度非均勻性較明顯，未改變“十字架”空氣參數(shù)分布特征。當(dāng)膜片處空氣壓強(qiáng)為24.6MPa(略高于pm)。當(dāng)t=570.3ms，膜片破裂且噴管啟動。圖8(b)和8(c)表明：破膜后，向下運(yùn)動的恒壓活塞掃過恒壓管和過渡段交叉口，空氣壓力均勻性較好，受恒壓活塞擠壓作用，過渡段與恒壓管相交部分的高溫氣體向噴管方向偏移，溫度非均勻性較明顯。當(dāng)t=602.1ms，恒壓活塞到達(dá)膜片附近的壓縮終點(diǎn)。

圖9給出了不同時刻空氣溫度y軸分布。圖9表明：受恒壓活塞擠壓作用，沿y軸空氣溫度逐步上升，峰值溫度向噴管方向偏移，但溫度曲線形狀幾乎不隨時間改變，并整體向噴管方向偏移。這表明：“十字架”空氣溫度達(dá)到均勻分布所需特征時間較長，Tm在風(fēng)洞運(yùn)行過程中并不保持恒定，本算例溫度相差約180K。

圖10給出了數(shù)值計(jì)算和簡化理論分析結(jié)果對比。對撞活塞擠壓空氣射流進(jìn)入“十字架”和膜片破裂時，指定點(diǎn)2 壓力和溫度曲線出現(xiàn)振蕩。對撞活塞壓縮后期存在明顯節(jié)流效應(yīng)，對撞活塞對駐室空氣做功較等熵壓縮過程做功更多，壓力和溫度數(shù)值計(jì)算值大于簡化理論分析值。為得到恒定壓強(qiáng)曲線，數(shù)值計(jì)算的恒壓活塞質(zhì)量(31kg)比簡化分析恒壓活塞質(zhì)量(35kg)小。CFD計(jì)算結(jié)果表明：噴管啟動時間約5ms，總壓平臺延續(xù)時間約25ms，和簡化分析值28ms接近。過渡段射流進(jìn)入恒壓段和駐室導(dǎo)致流場出現(xiàn)非均勻性，熱平衡所需時間大于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時間，流場溫度分布呈非均勻性，T-t曲線出現(xiàn)凸起峰，峰值為2580K，比簡化分析值高約180K，凸起峰后的溫度平臺延續(xù)約10ms。

圖6 流場壓力、溫度和速度云圖(t=507.7ms)

Fig.6 Contours of pressure, temperature and velocity att=507.7ms

圖7 壓強(qiáng)和溫度隨時間變化曲線(指定點(diǎn)1和2)

(a) t=557ms

(b) t=574.1ms

(c) t=584.1ms

圖9 不同時刻溫度沿恒壓管軸線分布

圖10 CFD和簡化理論分析結(jié)果對比

Fig.10 Comparison of pressure and temperature time histories by CFD and simplified analysis

3 結(jié) 論

(1) 簡化分析和CFD數(shù)值模擬結(jié)果表明，對撞活塞壓縮風(fēng)洞通過兩級壓縮得到所需總壓和總溫實(shí)驗(yàn)氣體，止退結(jié)構(gòu)防止對撞活塞回彈，控制恒壓活塞質(zhì)量，恒壓活塞在恒壓氣源的驅(qū)動下將實(shí)驗(yàn)氣體擠壓出噴管的工作模式可使實(shí)驗(yàn)氣體總壓在較長時間內(nèi)保持恒定，在本文算例中不小于25ms。活塞對撞壓縮風(fēng)洞具有可行性。

(2) 簡化分析基于流場均勻性假設(shè)，可同時得到恒定的總壓和總溫，恒壓活塞質(zhì)量應(yīng)為31kg?？紤]到流場的變化，CFD數(shù)值模擬得到恒定總壓時，恒壓活塞質(zhì)量為35kg。由于對撞活塞壓縮后期在局部流場產(chǎn)生過熱空氣體射流，導(dǎo)致流場均勻性被破壞，壓強(qiáng)快速達(dá)到平衡之后，不同流場區(qū)域之間的溫差在風(fēng)洞運(yùn)行時間內(nèi)保持穩(wěn)定，總溫隨不同溫度的氣體被擠壓出噴管而波動，需研究提高溫度均勻性的方法。

(3) 簡化分析和CFD數(shù)值模擬均未考慮管壁與空氣之間熱量交換、壁面摩擦、膜片破裂過程以及破膜壓力較難精確控制對風(fēng)洞運(yùn)行狀態(tài)的影響，實(shí)現(xiàn)對撞活塞壓縮風(fēng)洞仍是個挑戰(zhàn)。

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(編輯：楊 娟)

Studies on principles of long-running shot tunnel driven by opposite compression piston drivers

Long Tiehan1, Xu Shengli2

(1. Department of Modern Mechanics, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China; 2. School of Aerospace Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)

The theoretical basis of the long-running shot tunnel driven by opposite compression pistons is laid. The long-running shot tunnel driven by opposite compression pistons can provide long-lasting high enthalpy and high pressure experimental gas flow, which is a new idea to build long-running hypersonic tunnels. The operation principles of the long-running shot tunnel driven by opposite compression pistons are analyzed by theoretical simplification and computational fluid dynamics to validate its feasibility. In theoretical analysis, based on the uniform flow field assumption, the test time and the time histories of pressure and temperature are presented with the consideration of the specific heat at constant pressure changing with temperature. The operation of the tunnel is simulated numerically by commercial code Fluent. The results indicate that the pressure of the experimental gas can be kept nearly constant with pressure stabilizer by extruding for about 25 microseconds, that is consistent with theoretical analysis results. Because of the compression of the opposite pistons, the temperature of the flow field is non-uniform and the temperature fluctuation amplitude is less than 180K. This is a notable problem of long-running shot tunnel driven by opposite compression pistons that needs to be resolved.

piston driver;wind tunnel;long test time;numerical simulation

1672-9897(2015)02-0090-08

10.11729/syltlx20140043

2014-04-11;

2014-10-10

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目資助(11172293)

LongTH,XuSL.Studiesonprinciplesoflong-runningShotTunnelDrivenbyOppositeCompressionPistonDrivers.JournalofExperimentsinFluidMechanics, 2015, 29(2): 90-96,102. 龍鐵漢, 徐勝利. 長實(shí)驗(yàn)時間對撞活塞壓縮風(fēng)洞原理研究. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué), 2015, 29(2): 90-96,102.

V211.753

A

龍鐵漢(1989-)，男，湖南衡陽人，碩士研究生。研究方向：(高)超聲速設(shè)備及其實(shí)驗(yàn)技術(shù)。通信地址：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代力學(xué)系(230027)。E-mail: longtiehan@sina.com

*通信作者 E-mail: slxu@mail.tsinghua.edu.cn