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基于伴随方法的机翼多设计点气动反设计方法 被引量:4
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作者 刘晓冬 杨旭东 《航空计算技术》 2012年第5期60-64,共5页
针对三维机翼多点多约束气动反设计问题,基于伴随理论方法和粘性流雷诺平均N-S方程,通过粘性流数值模拟、伴随方程与梯度精确数值求解、计算网格高效算法及梯度类优化算法等有效结合,并采用考虑多设计点梯度权重系数的并行计算近似模式... 针对三维机翼多点多约束气动反设计问题,基于伴随理论方法和粘性流雷诺平均N-S方程,通过粘性流数值模拟、伴随方程与梯度精确数值求解、计算网格高效算法及梯度类优化算法等有效结合,并采用考虑多设计点梯度权重系数的并行计算近似模式,开展了一种三维机翼多设计点多约束气动反设计方法研究,进行了典型算例验证。研究表明:所发展的机翼多设计点气动反设计方法具有较好的鲁棒性及优化效率。 展开更多
关键词 伴随方法 机翼设计 多设计点 设计
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基于多设计点方法的陶瓷基材料涡桨发动机热力循环分析 被引量:4
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作者 郑华雷 苏志敏 +1 位作者 黄兴 李洋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-9,共9页
为了研究陶瓷基复合材料(CMC)对先进民用涡桨发动机总体性能带来的提升,建立了双转子燃气发生器自由涡轮式涡桨发动机多设计点热力循环分析模型,并编制了相应的程序。计算分析了采用常规金属材料、仅高压涡轮导向器采用CMC以及整个高压... 为了研究陶瓷基复合材料(CMC)对先进民用涡桨发动机总体性能带来的提升,建立了双转子燃气发生器自由涡轮式涡桨发动机多设计点热力循环分析模型,并编制了相应的程序。计算分析了采用常规金属材料、仅高压涡轮导向器采用CMC以及整个高压涡轮部件采用CMC的涡桨发动机总体性能。结果表明:(1)高压涡轮导向器采用CMC且保持高压涡轮转子进口温度与金属材料一致,耗油率和单位功率性能最多分别提升1%和1.1%,同时可以使燃烧室出口温度最多降低83℃。(2)高压涡轮导向器采用CMC且保持燃烧室出口温度一致,耗油率和单位功率性能最多提升1.6%和6.5%。(3)当整个高压涡轮采用CMC时,耗油率和单位功率性能最多提升7.8%和20%。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 涡桨发动机 多设计点方法 耗油率 单位推力
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航空发动机多设计点热力循环分析方法的构建及应用 被引量:4
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作者 郑华雷 王召广 +1 位作者 蔡建兵 黄兴 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2019年第5期8-14,共7页
针对航空发动机设计中涉及多性能需求与多约束条件的问题,提出一种以多个工作状态作为设计点进行热力循环分析的实现方法,并介绍了多设计点方法的构建及求解过程。采用单设计点方法和多设计点方法对大涵道比涡扇发动机进行热力循环分析... 针对航空发动机设计中涉及多性能需求与多约束条件的问题,提出一种以多个工作状态作为设计点进行热力循环分析的实现方法,并介绍了多设计点方法的构建及求解过程。采用单设计点方法和多设计点方法对大涵道比涡扇发动机进行热力循环分析,并对比了两种方法得到的设计域。结果表明,由于单设计点方法需假设某些热力参数在循环分析过程中不变,使设计域内部分区域不能满足性能需求或技术限制,且该区域内可能包含性能最优点。多设计点方法考虑了全部技术限制和所有工作状态的性能需求,在单设计点方法中不变的循环参数,在多设计点方法中作为非线性方程组中的迭代变量,确保了多设计点方法的设计域总是可以满足所有的性能需求和技术限制。 展开更多
关键词 航空发动机 热力循环分析 设计方法 多设计点方法 设计 性能需求 技术限制
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基于多设计点方法的涡轴发动机热力循环分析 被引量:1
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作者 郑华雷 蔡建兵 黄兴 《航空发动机》 北大核心 2023年第1期41-46,共6页
针对航空发动机设计中涉及多性能需求和多约束条件的热力循环分析问题,提出了多设计点热力循环分析方法。详细介绍了多设计点热力循环分析方法的构建以及求解过程,用单设计点方法和多设计点方法对单转子燃气发生器带自由式动力涡轮的涡... 针对航空发动机设计中涉及多性能需求和多约束条件的热力循环分析问题,提出了多设计点热力循环分析方法。详细介绍了多设计点热力循环分析方法的构建以及求解过程,用单设计点方法和多设计点方法对单转子燃气发生器带自由式动力涡轮的涡轴发动机进行热力循环分析,并分析了2种方法得到的设计域。结果表明:在由传统单设计点方法所获得的设计域内的某些区域,由于性能需求和使用限制的矛盾而不可行,而在这部分不可行区域内,有可能包含性能最优的设计点,从而使最优设计点不可行;在多设计点方法分析中,采用了多个(或所有)有性能需求和使用限制的工作状态作为其设计点,可以在合适的工作状态选取正确的设计变量,从而使设计域内的每一设计点都满足所有工作状态的要求。 展开更多
关键词 热力循环分析 设计方法 多设计点方法 性能需求 多约束条件 涡轴发动机
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螺旋桨多设计点气动优化方法和变桨距角策略 被引量:1
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作者 王海峰 刘坤澎 +1 位作者 江泓鑫 杜晨曦 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期92-105,共14页
高空太阳能无人机(UAV)在起飞爬升阶段飞行速度慢,爬升率低,爬升时间很长,需要螺旋桨提供大拉力以实现快速爬升,但低空空气密度大,螺旋桨处于小转速、大扭矩状态。在20 km高空飞行阶段,空气密度只有地面的1/14,要求螺旋桨处于高转速、... 高空太阳能无人机(UAV)在起飞爬升阶段飞行速度慢,爬升率低,爬升时间很长,需要螺旋桨提供大拉力以实现快速爬升,但低空空气密度大,螺旋桨处于小转速、大扭矩状态。在20 km高空飞行阶段,空气密度只有地面的1/14,要求螺旋桨处于高转速、高效率状态。受动力系统的功率限制,定桨距螺旋桨无法匹配这2种状态,需要采用变桨距技术,实现低空的小桨距、低转速、大拉力构型,高空的大桨距、高转速、高效率构型。提出了一种满足多设计点螺旋桨气动外形优化方法和多工况变桨距角策略。建立了基于片条理论的螺旋桨多设计点气动外形优化模型,实现了螺旋桨各剖面弦长和扭转角分布等外形参数优化;在此模型上加入了考虑桨距角变化的快速气动计算模型,实现了多工况下变桨距角策略。通过对比定桨距和变桨距下的螺旋桨气动性能,结果表明,基于螺旋桨多设计点气动外形优化模型设计的螺旋桨在高空多设计点效率均在80%以上,有利于太阳能无人机的长时间飞行;考虑变桨距优化策略的螺旋桨,在起飞爬升工况拉力最高提升78.42%,可以提供更大的爬升率,有利于太阳能无人机在起飞时快速通过对流层到达高空设计点飞行。 展开更多
关键词 螺旋桨 片条理论 多设计点 太阳能无人机 气动优化 变桨距角 优化策略
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涡轴-涡扇变循环发动机方案设计的多设计点融合算法
6
作者 任成 贾琳渊 +2 位作者 张平平 陈玉春 杨洁 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期42-51,共10页
针对有涡轴和涡扇两种工作模态的涡轴-涡扇变循环发动机,提出了其方案设计的多设计点融合算法。以涡喷发动机为例,对发动机多设计点设计的融合算法模型的建立方法进行了介绍;建立了涡轴-涡扇变循环发动机的多设计点融合算法模型;确定涡... 针对有涡轴和涡扇两种工作模态的涡轴-涡扇变循环发动机,提出了其方案设计的多设计点融合算法。以涡喷发动机为例,对发动机多设计点设计的融合算法模型的建立方法进行了介绍;建立了涡轴-涡扇变循环发动机的多设计点融合算法模型;确定涡轴-涡扇变循环发动机的典型工况点包括高空巡航涡扇模态工况点、地面涡轴模态工况点及转模态工况点,完成发动机方案设计;最后以各典型工况点处飞行器对发动机的性能需求为多设计点融合算法的输入条件,与常规方法得到的参数进行对比验证,结果差异在1%以内。所提出的多设计点融合算法可为变循环发动机总体方案设计提供借鉴。 展开更多
关键词 涡轴-涡扇变循环发动机 多设计点 融合算法 垂直起降高速巡航飞行器 发动机方案设计
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基于速度波动的高速凸轮廓线设计
7
作者 赵从桂 符炜 银应时 《现代机械》 2005年第5期17-19,38,共4页
应用最优控制理论,提出以多设计点法来设计既有良好动态特性且抗速度波动力强的凸轮轮廓曲线,并以实例验证了该方法的可行性。
关键词 最优控制 高速凸轮 多设计点 残余振动 速度扰动
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涡桨发动机动力涡轮设计研究
8
作者 陈一鸣 杨晓梅 +1 位作者 梁赟 刘火星 《航空发动机》 2015年第3期55-60,共6页
针对采用常规涡轮设计方法设计多恒定转速涡轮时,存在的难以兼顾不同状态点性能以及设计周期较长等问题,运用动力涡轮多设计点耦合设计方法进行研究。为了验证该方法是否有效,建立了涡轮模型并进行了3维数值模拟,在设计初始时确定了各... 针对采用常规涡轮设计方法设计多恒定转速涡轮时,存在的难以兼顾不同状态点性能以及设计周期较长等问题,运用动力涡轮多设计点耦合设计方法进行研究。为了验证该方法是否有效,建立了涡轮模型并进行了3维数值模拟,在设计初始时确定了各设计点的性能。结果表明:该方法可以初步计算不同状态点下的速度三角形;在叶片造型时可以根据不同状态下的速度三角形进行优化选取进口几何构造角,使涡轮在不同状态下来流条件较好;多设计点耦合设计得到的涡轮在保证各状态下出口绝对气流角偏离轴向不大的同时各状态之间的效率均较高。 展开更多
关键词 动力涡轮 多设计点耦合设计 3维数值模拟 涡桨发动机 速度三角形
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可靠性全局灵敏度指标的空间分割高效方法 被引量:2
9
作者 员婉莹 吕震宙 +1 位作者 蒋献 杨彩琼 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1199-1207,共9页
可靠性全局灵敏度指标能够有效地分析输入变量的不确定性对结构系统失效概率的影响程度,为提高该灵敏度指标求解数字模拟法的效率,提出了一种基于密度权重及连续无重叠区间全方差公式的空间分割高效方法。所提方法通过连续无重叠区间上... 可靠性全局灵敏度指标能够有效地分析输入变量的不确定性对结构系统失效概率的影响程度,为提高该灵敏度指标求解数字模拟法的效率,提出了一种基于密度权重及连续无重叠区间全方差公式的空间分割高效方法。所提方法通过连续无重叠区间上的全方差公式来加快该指标计算的收敛速度,利用密度权重法在输入变量可能的取值区间内进行均匀抽样,并以均匀样本点的联合概率密度函数的权重来保证计算的等价性,这使得所构造的方法不需要寻找失效域的设计点,因此其可以有效解决非线性程度较高难以找到设计点及多设计点的问题。除此之外,应用空间分割技术,使得本文所提方法仅需重复利用一组样本点,就可同时得到各个输入变量的可靠性全局灵敏度指标,消除了计算量与输入变量维数的相关性,大大地提高了样本的利用率和计算效率。验证算例的计算结果,说明了本文方法对计算功能函数非线性程度较高及多设计点问题的高效性。 展开更多
关键词 可靠性全局灵敏度指标 连续无重叠区间上的全方差公式 密度权重 空间分割 非线性 多设计点
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Design calculation of porous ceramics tube type dew point indirect evaporative cooler 被引量:1
10
作者 毛秀明 黄翔 文力 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2010年第2期205-208,共4页
To improve the wall surface hydrophilicity of a tube type indirect evaporative cooler,a new method adopting porous ceramics is proposed.This method realizes the combination of porous ceramics and the evaporative cooli... To improve the wall surface hydrophilicity of a tube type indirect evaporative cooler,a new method adopting porous ceramics is proposed.This method realizes the combination of porous ceramics and the evaporative cooling technique.The design calculation of the porous ceramics tube type dew point indirect evaporative cooler are carried out from such aspects as the volumes and status parameters of the primary and secondary air,the cooler structure,the heat transfer of the solid porous ceramic tubes and the resistance of the cooler.The calculation results show that the design is reasonable.Finally,based on the design calculation,the porous ceramics tube type dew point indirect evaporative cooler is successfully manufactured. 展开更多
关键词 tube type indirect evaporative cooler dew point porous ceramics design calculation
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A Design of Acoustic Signal Wireless Acquisition System for Stored Grain Pests Based on Compressed Sensing
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作者 韩安太 杨悦梅 袁炼红 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2012年第1期89-93,共5页
In order to achieve the acoustic signal distributed acquisition of stored grain pests, a novel acoustic signal acquisition system was presented based on the wireless sensor networks. And the system architecture, hardw... In order to achieve the acoustic signal distributed acquisition of stored grain pests, a novel acoustic signal acquisition system was presented based on the wireless sensor networks. And the system architecture, hardware configuration, and software were introduced in detail. Considering bandwidth limitation of wireless sensor networks, random sampling algorithm based on the compressed sensing theory was proposed. The developed acoustic signal acquisition system was applied in sampling the crawl acoustic signal of Tribolinm castaneum Herbst adults in granary. Preliminary experimentation indicated the rationality and practicability of the developed system and the proposed algorithm. They can implement the remote, real-time, and reliable wireless transmission for the acoustic signal sampled data of multiple points stored grain pests effectively. 展开更多
关键词 wireless sensor networks compressed sensing random sampling stored grain pests acoustic signal
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Design and implementation of ethernet passive electronic network over coax
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作者 黄晶 Liu Deming 《High Technology Letters》 EI CAS 2013年第3期290-294,共5页
To increase the limit of ethernet over coax (EoC) technology in the bidirectional reform of the hybrid fiber coaxial (HFC) network, an ethernet passive electronic network (EPEN) system based on Coax is proposed ... To increase the limit of ethernet over coax (EoC) technology in the bidirectional reform of the hybrid fiber coaxial (HFC) network, an ethernet passive electronic network (EPEN) system based on Coax is proposed and experimentally demonstrated in this paper. The proposed EPEN exploits the existing capabilities of the MAC layer in the ethernet passive optical network (EPON) for reduction of cost of the HFC network. As the MPCP (multi-point control protocol) is introduced in the EPEN, bandwidth control and higher efficiency can be achieved. The experimental results exhibit the throughput of system up to 100Mbps, which meet the requirements of HFC network. To improve the performance of EPEN, frequency division multiplexing (FDM) can be used for further increase of the throughput and more hardware processing modules in the future. can be implemented to enhance the capacity 展开更多
关键词 ethernet over coax EoC ethernet passive electronic network EPEN) ethernetpassive optical network (EPON) multi-point control protocol (MPCP)
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伴随压力分布反设计方法在大型客机气动优化中的初步探索 被引量:4
13
作者 刘峰博 蒋城 +1 位作者 马涂亮 梁益华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期144-159,共16页
从工程应用角度出发,对离散伴随压力分布反设计优化方法在宽体客机机翼设计中的应用进行了研究。提出了三维构型伴随压力分布反设计与伴随优化相结合的优化设计思路,促进了离散伴随气动优化设计方法的工程化。首先,针对CRM机翼构型进行... 从工程应用角度出发,对离散伴随压力分布反设计优化方法在宽体客机机翼设计中的应用进行了研究。提出了三维构型伴随压力分布反设计与伴随优化相结合的优化设计思路,促进了离散伴随气动优化设计方法的工程化。首先,针对CRM机翼构型进行了三维压力分布反设计,验证了离散伴随压力分布反设计在三维问题中的准确性和高效性。其次,应用提出的新的优化设计思路,在某宽体全机构型两点气动优化结果的基础上,引入压力分布反设计约束方法,改进了机翼压力分布和低马赫数的阻力蠕增特性,并取得了不错的减阻及阻力发散特性提升效果,提升了优化构型的工程适用性。 展开更多
关键词 气动优化设计 离散伴随方法 多设计点优化 设计 超临界机翼
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