多段翼型风洞侧壁边界层的数值模拟 被引量：2

1

作者 邓小龙 解亚军 张理想 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期161-164,共4页

文中采用CFD数值方法,对相对厚度为17%的GAW-1多段翼型进行了侧壁边界层的数值模拟,并与西工大NF-3低速风洞的实验结果进行了比较。结果表明:对于NF-3翼型测压实验而言,当攻角小于4°时,风洞侧壁边界层对翼型展向的影响可忽略;当攻... 文中采用CFD数值方法,对相对厚度为17%的GAW-1多段翼型进行了侧壁边界层的数值模拟,并与西工大NF-3低速风洞的实验结果进行了比较。结果表明:对于NF-3翼型测压实验而言,当攻角小于4°时,风洞侧壁边界层对翼型展向的影响可忽略;当攻角大于4°时,风洞侧壁边界层对翼型中间剖面的流场影响必须加以控制和修正;并验证了NF-3风洞侧壁边界层吹除控制系统可以有效控制侧壁边界层的干扰,改善和提高翼型的气动特性。 展开更多

关键词 侧壁边界层 翼型 气动特性 数值模拟

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弹性振动对翼型气动特性影响的数值模拟 被引量：2

2

作者 邓小龙 解亚军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期240-244,305,共5页

通过求解雷诺平均非定常Navier-Stokes方程,采用数值模拟方法计算了俯仰和沉浮振动对NACA0012翼型平均气动特性的影响。结果表明:对于俯仰运动而言,在迎角α≤13°时的升力和力矩曲线的线性段部分,振幅角的变化对动态平均升力系数... 通过求解雷诺平均非定常Navier-Stokes方程,采用数值模拟方法计算了俯仰和沉浮振动对NACA0012翼型平均气动特性的影响。结果表明:对于俯仰运动而言,在迎角α≤13°时的升力和力矩曲线的线性段部分,振幅角的变化对动态平均升力系数和动态平均力矩系数的影响不明显,与静态时的情况基本一致;当迎角α≥14°时,翼型振动的平均升力系数和动态平均力矩系数小于静态时的情况。同一迎角条件下的俯仰振动频率越高时,其动态的平均升力系数和动态平均力矩系数越大,频率较高时的失速迎角相对于频率较低时的情况有所推迟,但相对于静态的失速迎角而言,不同频率下的动态失速迎角均提前。对于沉浮运动而言,动态平均升力系数随振幅和频率的增加而减小,动态失速迎角随振幅和频率的增大而提前。 展开更多

关键词 弹性振动 振幅 频率 平均升力系数 数值模拟

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压电式合成射流致动器的设计与实验研究 被引量：2

3

作者 郝礼书 乔志德 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第6期836-838,861,共4页

采用两种不同的压电陶瓷片制作了压电振子,基于压电振子设计了不同喷口形式和压电振子布局形式的合成射流致动器。实验中利用热线风速仪对致动器喷口中心的速度进行了测量。结果表明,所设计的合成射流致动器喷口峰值速度达22.55m/s,致... 采用两种不同的压电陶瓷片制作了压电振子,基于压电振子设计了不同喷口形式和压电振子布局形式的合成射流致动器。实验中利用热线风速仪对致动器喷口中心的速度进行了测量。结果表明,所设计的合成射流致动器喷口峰值速度达22.55m/s,致动器典型布局时方形缝倾斜角对喷口峰值速度影响较大,90°法向射流比45°倾斜射流能获得更大的喷口动能,射流法向喷出时致动器典型布局比侧面布局能获得更多的喷口动能。 展开更多

关键词 合成射流 压电振子 致动器

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高超声速飞行器宽速域翼型高效多目标优化设计方法研究 被引量：4

4

作者 张阳 韩忠华 +3 位作者 柳斐 宋科 张科施 宋文萍 《航空科学技术》 2020年第11期14-24,共11页

高超声速宽速域飞行器需要从地面零速滑跑起飞,经历亚声速起飞、跨声速/超声速爬升,直至高超声速巡航等多个飞行阶段,因此,除了需要保证高超声速性能以外,还必须兼顾满足工程需求的亚、跨和超声速气动特性。首先,本文提出了一种基于代... 高超声速宽速域飞行器需要从地面零速滑跑起飞,经历亚声速起飞、跨声速/超声速爬升,直至高超声速巡航等多个飞行阶段,因此,除了需要保证高超声速性能以外,还必须兼顾满足工程需求的亚、跨和超声速气动特性。首先,本文提出了一种基于代理模型的高效多目标优化新算法,结合新算法和RANS方程求解器、几何参数化、网格自动生成等技术发展了一套宽速域翼型多目标优化设计方法。然后,进行了兼顾跨声速与高超声速气动性能的翼型多目标气动优化设计,优化获得了包含58个翼型的Pareto最优化解集。本文分析了Pareto前沿上的优化翼型,对宽速域翼型协调跨声速与高超声速气动性能的机理进行了总结。 展开更多

关键词 多目标优化算法 PARETO解集 宽速域 翼型设计 高超声速飞行器

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仿生学覆羽厚度对机翼失速控制效果的实验研究

5

作者 黄逸军 巩绪安 +1 位作者 马兴宇 姜楠 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期105-115,共11页

受鸟类翼面覆羽结构特点的启发,在前期仿生流动控制工作基础上,本文设计了不同厚度的柔性锯齿型人工覆羽,将其分别安装于NACA0018平直机翼上翼面不同弦长位置,通过实验考察大迎角条件下流动分离控制效果。实验在天津大学低湍流度风洞进... 受鸟类翼面覆羽结构特点的启发,在前期仿生流动控制工作基础上,本文设计了不同厚度的柔性锯齿型人工覆羽,将其分别安装于NACA0018平直机翼上翼面不同弦长位置,通过实验考察大迎角条件下流动分离控制效果。实验在天津大学低湍流度风洞进行,采用坐标架对机翼尾流区进行扫掠测量,使用热线风速仪获取尾流区的平均速度和脉动速度信息,并使用高速相机拍摄人工覆羽的运动情况。通过平均速度分布、脉动速度均方根曲线、功率谱密度、小波能谱和小波等值云图等对不同厚度覆羽的流动分离控制效果进行对比分析。实验结果表明,对于小厚度覆羽:安装在机翼前缘附近时,能有效减小前缘剪切层和机翼上表面之间的距离,这是由于覆羽自适应振动促进了低频大尺度相干结构向高频小尺度相干结构的转化;安装在机翼尾缘附近时,机翼周围流场无明显变化。相反,对于大厚度覆羽,覆羽阻碍分离回流区沿机翼表面向前缘发展,在靠近机翼尾缘时,流动分离控制效果较好。此外,本文还结合粒子图像测速技术绘制了覆羽的运动情况和周围流场流动示意图,验证了不同工况下人工覆羽的流动分离控制效果,对比分析了不同厚度覆羽实现流动分离控制的机理。 展开更多

关键词 仿生学 人工覆羽 流动分离控制 功率谱密度 小波分析 多尺度分析

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AV90-2轴流压缩机漏油问题的分析研究 被引量：4

6

作者 郝礼书 乔志德 郗忠祥 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期97-98,103,共3页

对NF-6风洞AV90-2轴流压缩机漏油问题进行了分析研究,提出采用磁力完全密封零重力油封技术的密封环对压缩机轴进行密封处理,并在轴承座内侧迷宫槽1/5长度截面处通入高压气流,形成一个高压气流区,阻挡润滑油泄漏,从而实现密封。测试结果... 对NF-6风洞AV90-2轴流压缩机漏油问题进行了分析研究,提出采用磁力完全密封零重力油封技术的密封环对压缩机轴进行密封处理,并在轴承座内侧迷宫槽1/5长度截面处通入高压气流,形成一个高压气流区,阻挡润滑油泄漏,从而实现密封。测试结果表明:采用密封环和提供高压气方式对轴流压缩机具有很好的密封作用,能够成功运用于解决轴流压缩机漏油问题。 展开更多

关键词 轴流压缩机 密封 漏油 NF-6风洞

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后掠翼被动层流控制研究 被引量：2

7

作者 李悦立 李栋 杨永 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期45-54,共10页

基于前缘粗糙元阵列的后掠机翼被动层流控制技术的关键在于控制波长的选择.从控制波与流场相互作用的物理机制出发,提出了快速波假设.使用Mack方法求解三维不可压缩Orr-Sommerfeld方程,研究了无限展长后掠翼的最佳控制波长的选择问题.对... 基于前缘粗糙元阵列的后掠机翼被动层流控制技术的关键在于控制波长的选择.从控制波与流场相互作用的物理机制出发,提出了快速波假设.使用Mack方法求解三维不可压缩Orr-Sommerfeld方程,研究了无限展长后掠翼的最佳控制波长的选择问题.对于Saric的实验状态采用定点计算方法验证了8 mm为控制波长,使用自适应搜索方法得到了西北工业大学模型在不同状态下的最佳控制波长,并通过风洞试验实现了转捩的推迟.提出了丝网印刷添加粗糙元阵列技术与混合溶剂升华法,丰富了实验手段. 展开更多

关键词 后掠翼 横流驻波 最佳控制波长 分布式粗糙元阵列 推迟转捩

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连续式跨声速风洞降温系统液氮存储装置的设计与调试 被引量：1

8

作者 李峰 高超 +1 位作者 郗忠祥 张国彪 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期105-110,共6页

低温运行是提高风洞实验雷诺数的有效途径。采用喷洒液氮的方式,NF-6风洞建成了国内第一套适用于连续式跨声速风洞的降温系统。介绍了NF-6风洞降温系统的总体方案和主要技术指标,重点介绍其液氮存储装置的结构和技术原理,给出了静态和... 低温运行是提高风洞实验雷诺数的有效途径。采用喷洒液氮的方式,NF-6风洞建成了国内第一套适用于连续式跨声速风洞的降温系统。介绍了NF-6风洞降温系统的总体方案和主要技术指标,重点介绍其液氮存储装置的结构和技术原理,给出了静态和通气运行调试结果。测试结果表明:提出的液氮需求量计算方法正确,为储罐容积估算提供了理论依据;液氮存储装置设计合理,液氮加注通畅平稳,自增压系统工作正常,绝热性满足低温液氮存储要求;储罐的液氮日蒸发率为0.044%,远低于设计指标;液氮存储装置与降温系统整体匹配良好、工作稳定,总温、总压、马赫数以及运行时间等关键指标达到设计要求。 展开更多

关键词 液氮存储装置 降温系统 风洞 雷诺数

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连续式高速风洞液氮降温供配气系统设计与实现

9

作者 李峰 高超 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期240-247,共8页

研制低温高雷诺数风洞对我国国防工业的发展具有重要战略意义和工程应用价值。通过喷注液氮的方式,建成了国内第一套适用于连续式高速风洞的降温系统。介绍了NF-6连续式高速风洞降温系统的总体方案和主要技术指标,重点论述了其中供配气... 研制低温高雷诺数风洞对我国国防工业的发展具有重要战略意义和工程应用价值。通过喷注液氮的方式,建成了国内第一套适用于连续式高速风洞的降温系统。介绍了NF-6连续式高速风洞降温系统的总体方案和主要技术指标,重点论述了其中供配气系统结构和技术原理,并给出了运行调试结果。测试结果表明:NF-6风洞降温系统的液氮需求量计算方法正确,液氮存储装置工作稳定,液氮存储量和驱动气源的能力满足降温实验要求;配气系统设计合理,预增压装置工作稳定,喷前压和挤推压控制平稳;供配气系统与整体降温系统匹配良好,总温、总压、马赫数及运行时间等关键指标达到设计要求,风洞实验雷诺数提高近50%。 展开更多

关键词 供配气系统 液氮降温 连续式 高速风洞 雷诺数

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涡桨飞机缩比模型机体噪声预测研究 被引量：4

10

作者 宋敏华 宋文萍 +3 位作者 王跃 韩忠华 张彦军 雷武涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1169-1178,共10页

民用飞机机体噪声水平已成为衡量飞机性能的重要指标,受到了越来越多的关注。当前基于CFD数值模拟的机体噪声预测研究大多针对飞机单独部件开展,缺乏对全机高保真复杂构型的噪声预测。由于部件之间的干扰,针对部件的噪声预测在计算条件... 民用飞机机体噪声水平已成为衡量飞机性能的重要指标,受到了越来越多的关注。当前基于CFD数值模拟的机体噪声预测研究大多针对飞机单独部件开展,缺乏对全机高保真复杂构型的噪声预测。由于部件之间的干扰,针对部件的噪声预测在计算条件、噪声的产生及传播等方面均和实际构型之间存在很大的差异,因此采用高保真真实飞机模型才能对飞机机体噪声进行更准确的预测。采用精细化高分辨率网格与高精度混合RANS/LES方法,结合FW-H声类比方法,对涡桨飞机高保真1/6缩比模型在降落状态下的气动噪声进行了数值预测研究。采用改进的延迟分离涡模拟(IDDES)方法对近场声源区流动进行模拟,得到了涡桨飞机全机的近场声源特性。除了捕捉到襟翼侧缘和翼尖2个重要噪声源之外,还发现了由短舱尾迹和后缘襟翼之间的干扰引起的噪声源、襟翼内侧和机身之间的复杂流动引起的噪声源。远场噪声研究结果显示,在机身的纵向对称面内,噪声主要向前下方和后上方传播,偶极子特性十分明显。在垂直于来流的平面内,横向噪声较弱。 展开更多

关键词 计算流体力学 飞机噪声 FW-H声类比 IDDES

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PIV测定介质阻挡放电等离子体诱导的体积力 被引量：1

11

作者 王玉帅 高超 +2 位作者 郑博睿 刘锋 罗时钧 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期45-49,共5页

通过提高PIV测量速度场的空间分辨率,得到了精细的等离子体诱导速度场,给出了物面附近等离子体诱导流场的速度型,通过微分形式的N-S方程和积分形式的动量方程分别求解了介质阻挡放电诱导的等离子体体积力,得到了体积力的空间分布,分析... 通过提高PIV测量速度场的空间分辨率,得到了精细的等离子体诱导速度场,给出了物面附近等离子体诱导流场的速度型,通过微分形式的N-S方程和积分形式的动量方程分别求解了介质阻挡放电诱导的等离子体体积力,得到了体积力的空间分布,分析了载波频率对等离子体诱导体积力的影响规律。计算结果表明:对于所采用的电极布置方式,等离子体激励器的诱导流场沿射流方向的体积力强于垂直射流方向的体积力;峰峰电压为12kV时,在10～45kHz的载波频率范围内,随着载波频率的升高,体积力呈先增大后减小的趋势。 展开更多

关键词 PIV技术 等离子体 介质阻挡放电 体积力

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一种求解低速跨流域流固耦合问题的离散统一气体动理学格式

12

作者 王勇 刘沙 +1 位作者 卓丛山 钟诚文 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期87-97,I0002,共12页

运动边界及流固耦合问题是低速及高速、连续流域及稀薄流域流动中常面临的多场耦合问题。本文在原始离散统一气体动理学格式基础上,采用任意拉格朗日-欧拉方法及动网格技术,并耦合计算结构动力学,实现适用于低速流动运动边界及流固耦合... 运动边界及流固耦合问题是低速及高速、连续流域及稀薄流域流动中常面临的多场耦合问题。本文在原始离散统一气体动理学格式基础上,采用任意拉格朗日-欧拉方法及动网格技术,并耦合计算结构动力学,实现适用于低速流动运动边界及流固耦合问题的计算方法。在方法验证方面,进行连续流域圆柱绕流强迫振动和自由振动数值模拟,计算结果与参考文献结果吻合良好,准确捕捉圆柱在锁频区和非锁频区的流动特性。在稀薄流域范围,将方法中的连续流D2Q9离散速度模型替换成跨流域离散速度模型,对比低速圆柱绕流强迫振动算例在两种离散速度模型下的数值结果。虽主要关注低速流动问题,但发展的算法仍具备模拟高超声速运动边界问题的能力,对此进行了Ma=5.0稀薄流振动圆柱研究。低速和高速运动边界模拟能力显示了方法在考虑稀薄气体效应流固耦合问题方面的潜在应用价值。 展开更多

关键词 离散统一气体动理学格式 任意拉格朗日-欧拉方法 流固耦合 圆柱绕流 稀薄气体效应

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可渗透面对流FW-H方程伪声产生机制和抑制方法

13

作者 何嘉华 王垿桁 +1 位作者 刘秋洪 钱振昊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期16-25,I0001,共11页

可渗透面对流FW-H方程及其积分解在远场气动噪声预测中广泛应用,但当涡波通过可渗透面时会产生伪声传播。本文旨在清晰阐明这种伪声的产生机制,并提出有效抑制方法。耦合分析可渗透面对流FW-H方程的右端厚度源和载荷源,发现厚度源的物... 可渗透面对流FW-H方程及其积分解在远场气动噪声预测中广泛应用,但当涡波通过可渗透面时会产生伪声传播。本文旨在清晰阐明这种伪声的产生机制,并提出有效抑制方法。耦合分析可渗透面对流FW-H方程的右端厚度源和载荷源,发现厚度源的物质导数和载荷源的散度操作可使积分面源自动过滤伪声源。伪声的产生源于对流FWH方程的求解采用了Farassat提出的分部积分公式,因部分积分项被忽略,导致伪声源自动过滤功能失效。从厚度源和载荷源中抽取含有涡波扰动的项,在对流波动方程求解过程中保留相应的物质导数和散度操作,以抑制涡波伪声传播。数值测试算例验证了伪声产生机制和抑制方法的正确性。 展开更多

关键词 声比拟 对流FW-H方程 可渗透面 伪声 涡波

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运输机空投舱内压力动态变化数值模拟研究

14

作者 柳伟兵 焦予秦 邹宏毅 《航空工程进展》 CSCD 2021年第2期64-71,共8页

运输机重装空投时,机舱横截面方向堵塞度较大,快速移动的空投物会造成舱内压力剧烈变化,甚至损害舱内乘员的身体健康,因此,有必要对运输机空投舱内压力的变化展开数值模拟研究。以运输机机舱内大型货箱在牵引伞拉力、重力、摩擦力以及... 运输机重装空投时,机舱横截面方向堵塞度较大,快速移动的空投物会造成舱内压力剧烈变化,甚至损害舱内乘员的身体健康,因此,有必要对运输机空投舱内压力的变化展开数值模拟研究。以运输机机舱内大型货箱在牵引伞拉力、重力、摩擦力以及气动力共同作用下x方向的变加速直线运动这一流固耦合问题为研究对象,基于运动嵌套重叠网格,对运输机重装空投前舱动态压力变化进行数值模拟,分析模型尺寸、来流速度、机舱堵塞度、投放位置等参数对舱内动态压力的影响规律,进而提出运输机重装空投风洞试验时与舱内压力相关的相似准则。结果表明:运输机执行重装空投任务时,空投物距离前舱位置越近,来流速度越大,堵塞度越大,空投时前舱动态压力变化越大,反之越小;风洞试验时,用空投前前舱压力值为参考量的舱内无量纲数是最准确、合适的舱内压力相似准则。 展开更多

关键词 风洞试验 相似准则 运输机 空投 数值模拟 嵌套网格

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