翼型结冰过程数值模拟验算与分析 被引量：7

1

作者 孔满昭 蒲宏斌 《航空工程进展》 2011年第3期267-272,共6页

应用FENSAP-ICE结冰计算软件,对NACA0012翼型进行了流动特性、水滴撞击特性以及冰型生成过程的计算;同时,对结冰前后的翼型进行气动力特性计算对比分析,其中包括升力特性对比、阻力特性对比、流场细节分析以及压力系数分布对比。计算结... 应用FENSAP-ICE结冰计算软件,对NACA0012翼型进行了流动特性、水滴撞击特性以及冰型生成过程的计算;同时,对结冰前后的翼型进行气动力特性计算对比分析,其中包括升力特性对比、阻力特性对比、流场细节分析以及压力系数分布对比。计算结果表明:翼型前缘结冰后,导致翼型前缘气流提前分离,最大升力系数、失速攻角大幅减小,阻力系数明显增加;冰型计算结果与文献中的实验冰型结果符合良好,满足工程应用要求。 展开更多

关键词 翼型 水滴撞击 结冰模拟 气动力特性

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气动参数对后台阶三维缝隙换热影响的研究 被引量：4

2

作者 原和朋 朱惠人 孔满昭 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期386-389,共4页

针对涡轮叶片尾缘冷却结构特点,建立了后台阶三维缝隙结构气膜冷却特性试验台,测量了缝隙中心和肋中心下游换热系数的局部分布,研究了不同雷诺数Re（5000-15000）与吹风比Br（0.5-2.0）对换热系数的影响规律,试验结果表明：（1）出口的... 针对涡轮叶片尾缘冷却结构特点,建立了后台阶三维缝隙结构气膜冷却特性试验台,测量了缝隙中心和肋中心下游换热系数的局部分布,研究了不同雷诺数Re（5000-15000）与吹风比Br（0.5-2.0）对换热系数的影响规律,试验结果表明：（1）出口的换热系数总体呈下降趋势,但在肋后中心线略有起伏;（2）随着Re的增大,换热系数增大,随着Br的增大,换热系数减小;（3）在靠近出口位置,由于热边界层与三维掺混特性流场的影响,使得换热变得复杂。 展开更多

关键词 涡轮叶片 三维缝隙 薄膜冷却 掺混流

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有错排射流冲击的受限长通道及出流孔流场的实验研究 被引量：1

3

作者 刘海涌 孔满昭 +1 位作者 刘松龄 沈天荣 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期307-311,共5页

用五孔针对简化后的涡轮叶片错排射流冲击受限长通道及出流孔流场进行了详细的测量,着重研究受限通道及出流孔内的流动特性,获得通道和射流孔侧壁静压的变化规律。实验结果表明:受限通道内因射流诱导及壁面限制形成漩涡,使高速气流向通... 用五孔针对简化后的涡轮叶片错排射流冲击受限长通道及出流孔流场进行了详细的测量,着重研究受限通道及出流孔内的流动特性,获得通道和射流孔侧壁静压的变化规律。实验结果表明:受限通道内因射流诱导及壁面限制形成漩涡,使高速气流向通道侧壁甚至孔板面集中;出流孔内存在很强的逆时针方向漩涡,气流分离严重,流量系数仅为0.3;通道及射流孔压力沿流向呈加速下降趋势,通道侧壁压力在出流孔位置略有回升。 展开更多

关键词 射流 受限通道^+ 冷却 流动特性 流量系数

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射流冲击对短通道出流孔流场影响的实验研究 被引量：1

4

作者 刘海涌 孔满昭 +1 位作者 刘松龄 沈天荣 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期408-412,共5页

在有错排射流的短通道内,用五孔针对小长径比、进出口无倒角的直孔内流场进行了详细的测量,着重研究不同通道高度和射流雷诺数对孔内流动规律的影响。实验结果表明:通道高度的变化会显著改变孔内的流场结构,从而影响孔的流量系数;而同... 在有错排射流的短通道内,用五孔针对小长径比、进出口无倒角的直孔内流场进行了详细的测量,着重研究不同通道高度和射流雷诺数对孔内流动规律的影响。实验结果表明:通道高度的变化会显著改变孔内的流场结构,从而影响孔的流量系数;而同一高度比情况下,雷诺数变化的影响则相对较小;孔内流动存在旋涡结构并随通道高度的增大而减弱以至消失,该结果有助于深入了解上游有射流冲击的通道连接段的流动与换热规律。 展开更多

关键词 流动分布 流量系数 冲击冷却 速度测量 五孔探针

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后台阶三维缝隙气膜冷却的非稳态数值模拟 被引量：1

5

作者 原和朋 朱惠人 +1 位作者 孔满昭 刘海涌 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期607-611,共5页

为了进一步深入了解涡轮叶片尾缘冷却结构的气体流动情况及冷却特性,在原有稳态计算模型的基础上建立了非稳态的计算模型,研究了不同吹风比下(0.5,2.0)的出口壁面冷却效率的分布情况。计算结果表明:(1)非稳态效应使得出口下游的湍流度增... 为了进一步深入了解涡轮叶片尾缘冷却结构的气体流动情况及冷却特性,在原有稳态计算模型的基础上建立了非稳态的计算模型,研究了不同吹风比下(0.5,2.0)的出口壁面冷却效率的分布情况。计算结果表明:(1)非稳态效应使得出口下游的湍流度增大,非稳态时均冷却效率的计算结果比稳态的要低一些。(2)吹风比为2.0时,二次流对出口附近流动起决定作用,并且冷气的横向掺混充分,主流二次流的上下掺混缓慢;吹风比为0.5时,主流与二次流的上下掺混剧烈,非稳态的计算结果在出口肋后附近的冷却效率比稳态结果有所提高。(3)非稳态的计算结果比稳态的计算结果更接近实验结果。 展开更多

关键词 涡轮叶片 三维缝隙^+ 薄膜冷却 非稳态^+ 数值仿真

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后台阶三维缝隙冷却效率的数值模拟 被引量：3

6

作者 原和朋 朱惠人 孔满昭 《燃气轮机技术》 2006年第4期38-42,共5页

针对涡轮叶片尾缘冷却结构特点，建立了后台阶三维缝隙结构气膜冷却特性计算模型，计算了冷却效率在出口壁面的分布，研究了不同雷诺数（5000，15000）与吹风比（0．5—2．0）影响，计算结果表明：在缝后壁面冷却效率是单调递减的，而... 针对涡轮叶片尾缘冷却结构特点，建立了后台阶三维缝隙结构气膜冷却特性计算模型，计算了冷却效率在出口壁面的分布，研究了不同雷诺数（5000，15000）与吹风比（0．5—2．0）影响，计算结果表明：在缝后壁面冷却效率是单调递减的，而肋后冷却效率是先增大后减少的分布规律；二次流出口壁面冷却效率受吹风比影响较大，冷却效率随吹风比增大而减小；壁面缝后冷却效率受雷诺数的影响较小。 展开更多

关键词 涡轮叶片 三维缝隙 气膜冷却 掺混流

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错排射流冲击受限短通道内流场的实验研究

7

作者 刘海涌 孔满昭 +1 位作者 刘松龄 沈天荣 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期286-290,共5页

用五孔针对简化后的涡轮叶片错排射流冲击受限短通道流场进行了详细的测量,着重研究受限通道内各截面的流动规律,以及射流孔错排布置、出流孔、通道高度比和射流雷诺数对通道流动特性的影响。实验结果表明:通道高度比的变化会显著改变... 用五孔针对简化后的涡轮叶片错排射流冲击受限短通道流场进行了详细的测量,着重研究受限通道内各截面的流动规律,以及射流孔错排布置、出流孔、通道高度比和射流雷诺数对通道流动特性的影响。实验结果表明:通道高度比的变化会显著改变通道内的流场结构;在同一高度比下,射流雷诺数变化对流场结构的影响很小;出流孔的抽吸作用使附近气流加速并在通道内出流孔位置形成一局部低速区;受错排射流诱导及冲击靶面后壁面射流反卷通道内形成漩涡,使高速气流向通道侧壁甚至孔板面集中,该结果有助于深入了解错排射流受限通道内冲击冷却的内在机理。 展开更多

关键词 错排射流 冲击冷却 靶面 五孔针

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冰脊形成过程数值模拟及NSDBD防护研究

8

作者 牛俊杰 郭琪磊 +2 位作者 石淼鑫 孔满昭 桑为民 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期307-317,共11页

冰脊会造成机翼气动性能的降低,是危害飞行安全的重要因素。利用结构化网格和中心有限体积法求解N⁃S方程获得空气流场,运用拉格朗日法获得水滴撞击特性,基于Messinger结冰热力学模型针对NACA 0012翼型的结冰进行了数值模拟,获得的冰型... 冰脊会造成机翼气动性能的降低,是危害飞行安全的重要因素。利用结构化网格和中心有限体积法求解N⁃S方程获得空气流场,运用拉格朗日法获得水滴撞击特性,基于Messinger结冰热力学模型针对NACA 0012翼型的结冰进行了数值模拟,获得的冰型与实验结果吻合良好,验证了计算方法的准确性与可行性。在此基础上,在NACA 0012翼型上设置防冰区并考虑防冰热载荷的作用,对大水滴条件下冰脊的形成过程进行了数值模拟,得出了环境温度、液态水含量和防冰热载荷对冰脊形成的影响规律。此外,通过在冰脊形成位置布置纳秒脉冲阻挡介质放电(Nanosecond dielectric barrier discharge,NSDBD)等离子体激励器,探究了在大水滴条件下NSDBD对冰脊的防护效果。研究结果表明:在大水滴情况下,环境温度的增加使得冰脊的范围增加而高度降低;液态水含量的增加使得冰脊的范围增大并且高度增加;防冰热载荷的增加可以增加防冰区内水分的蒸发,进而减少冰脊的生成;大水滴情况下可能由于水滴直接撞击至下翼面防冰区外进而导致冰脊的形成;NSDBD对空气进行加热,增加溢流水的蒸发,使得低液态水含量下形成的冰脊消失,使得高液态水含量下冰脊的形成位置推后。 展开更多

关键词 冰脊 Messinger热力学模型 数值模拟 防冰 纳秒脉冲阻挡介质放电

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机翼展向不同部位结冰对飞机气动力特性影响研究 被引量：8

9

作者 孔满昭 段卓毅 马玉敏 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期32-37,共6页

机翼展向不同部位结冰对飞机气动力特性的影响规律是机翼防除冰系统设计需要考虑的重要因素之一。通过风洞试验方法,将机翼不同部位的模拟冰型加装在飞机模型上进行常规测力试验,研究巡航构型、着陆构型下的机翼展向不同部位结冰后的升... 机翼展向不同部位结冰对飞机气动力特性的影响规律是机翼防除冰系统设计需要考虑的重要因素之一。通过风洞试验方法,将机翼不同部位的模拟冰型加装在飞机模型上进行常规测力试验,研究巡航构型、着陆构型下的机翼展向不同部位结冰后的升力特性、阻力特性、俯仰力矩特性的变化规律。同时通过数值计算的手段,分析机翼不同部位结冰的流场细节特征。研究结果表明,机翼中段结冰对飞机气动力特性影响最为严重,翼根和翼尖结冰影响较小,研究结果为制定高效合理的防除冰系统提供技术依据。 展开更多

关键词 结冰 机翼 风洞试验 气动力特性 防除冰系统

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机翼前缘结冰对大飞机纵向模态特性的影响

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作者 伍强 孔满昭 +2 位作者 徐浩军 裴彬彬 周景锋 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期241-248,共8页

结冰导致飞机气动特性恶化,进而影响飞行品质。针对机翼前缘结冰条件下飞机全包线范围飞行品质评估问题,提出了基于自适应拟配初值的等效系统拟配方法,构建了机翼前缘结冰构型,并通过数值模拟得到背景飞机机翼前缘结冰气动数据。建立了... 结冰导致飞机气动特性恶化,进而影响飞行品质。针对机翼前缘结冰条件下飞机全包线范围飞行品质评估问题,提出了基于自适应拟配初值的等效系统拟配方法,构建了机翼前缘结冰构型,并通过数值模拟得到背景飞机机翼前缘结冰气动数据。建立了飞机系统模型,进行升降舵倍脉冲操纵,进而得到飞机的响应数据。分析数据特征计算了自适应拟配初值,在飞机全包线范围内干净构型及不同结冰严重程度条件下进行了等效系统拟配,获得了纵向短周期飞行模态特性参数,进而得出相应的飞行品质等级。仿真结果表明:结冰会对飞机模态特性造成影响,使得飞行品质降低,严重时可能导致飞行品质发生降级。 展开更多

关键词 飞行器设计 品质评估 短周期模态 等效系统拟配 拟配初值

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POD-BPNN预测模型及结冰条件不确定性量化

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作者 郝云权 赵大志 +2 位作者 李伟斌 孔满昭 刘森云 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期302-310,共9页

当前,数值模拟作为研究飞机结冰的主要手段之一,在计算结冰冰形时会引入大量参数不确定性,并影响数值模拟的精度和可信度。发展不确定性量化方法,科学量化这种不确定性对评估数值模拟结果具有重要意义。针对传统参数不确定性量化方法难... 当前,数值模拟作为研究飞机结冰的主要手段之一,在计算结冰冰形时会引入大量参数不确定性,并影响数值模拟的精度和可信度。发展不确定性量化方法,科学量化这种不确定性对评估数值模拟结果具有重要意义。针对传统参数不确定性量化方法难以解决高维输入到输出的问题,基于本征正交分解和误差反向传播神经网络,提出了一种结冰冰形预测代理模型。以水滴中值粒径和温度为例,验证了代理模型单输入参数和双输入参数情况下的精度和泛化能力。最后,在代理模型计算的冰形基础上,结合蒙特卡洛采样,利用2σ准则确定结冰范围,发现水滴中值粒径不确定性主要影响明冰的冰角生长,而温度和水滴中值粒径不确定性的叠加主要作用于霜冰厚度。该研究为后续多结冰条件的影响分析和多维输入到输出的不确定性量化提供了思路。 展开更多

关键词 结冰 不确定性量化 本征正交分解 神经网络

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