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面对称高速飞行器横航向控制特性风洞试验研究
1
作者 付增良 张石玉 +5 位作者 周家检 梁彬 赵俊波 周平 孙玮琪 张宇航 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第1期53-60,I0002,共9页
面对称高速飞行器在大攻角机动过程中存在气动耦合性强、稳定性弱及非线性、非定常特征显著的问题,这给飞行器气动特性研究、控制系统设计和地面验证提出了新的挑战。本文针对新型高速飞行器控制特性评估需求,以面对称高速飞行器模型为... 面对称高速飞行器在大攻角机动过程中存在气动耦合性强、稳定性弱及非线性、非定常特征显著的问题,这给飞行器气动特性研究、控制系统设计和地面验证提出了新的挑战。本文针对新型高速飞行器控制特性评估需求,以面对称高速飞行器模型为研究对象,在1 m量级高速风洞进行了虚拟飞行试验,设计了低阻尼滚转-偏航两自由度运动机构、小型化舵控装置和高性能无线测控系统,成功完成了多种控制策略下的倾斜转弯(bank-to-turn,BTT)机动试验,实现了控制特性评估与控制律对比、验证,为飞行器气动和飞控设计提供了可靠的试验依据和验证平台。 展开更多
关键词 风洞虚拟飞行试验 控制特性评估 控制律 高速飞行器
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狮子洋大桥设计风参数及主梁断面气动优化研究
2
作者 赵林 刘鹏 +2 位作者 徐军 崔冰 崔巍 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
狮子洋大桥为主跨2180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥,该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性,围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站... 狮子洋大桥为主跨2180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥,该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性,围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站概率统计模型设计风速和混合气候模式设计风速,确定狮子洋大桥桥位处设计风参数;对5种主梁方案开展主梁节段模型风洞试验,进行主梁方案比选和颤振稳定性气动措施优化、不同扭转阻尼比下涡激共振稳定性评价以及台风气候模式下多模态抖振频域计算。结果表明:桥位设计基本风速取34.9 m/s;颤振稳定性方面,对5种主梁方案,上、下层桥面设置通长纵梁能显著改善主梁断面的气动稳定性,增设桥面底部中央稳定板、封闭下层桥面底部和上、下弦杆风嘴可进一步提升抑振效果;涡激共振响应方面,当扭转阻尼比达到0.32%时,扭转涡激共振基本消失;抖振响应方面,台风下主梁抖振响应显著高于《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)规定的百年重现期内设计风速下抖振响应。推荐主梁方案为上、下层桥面系分别采用正交异性钢桥面板和整体式箱梁的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁,其主梁断面可满足颤振、涡激共振和抖振的抗风安全设计要求。 展开更多
关键词 悬索桥 双层桥面板桁-箱桁组合钢梁 台风 风致振动 气动选型 风洞试验
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基于不确定性预测的气动力建模与主动采样
3
作者 张子军 李怀璐 +2 位作者 赵彤 王旭 张伟伟 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第1期12-21,I0001,共11页
神经网络方法作为一种高效高精度建模方法,在多个领域得到广泛应用,但其自身的“黑箱”特性结合工程问题特有的小样本现象使得模型可靠性不足,预测结果不确定性大,严重制约了神经网络模型的使用。为提高神经网络模型的工程适用性,以飞... 神经网络方法作为一种高效高精度建模方法,在多个领域得到广泛应用,但其自身的“黑箱”特性结合工程问题特有的小样本现象使得模型可靠性不足,预测结果不确定性大,严重制约了神经网络模型的使用。为提高神经网络模型的工程适用性,以飞机纵向非定常气动特性为研究对象,利用时间卷积神经网络实现了纵向大幅振荡风洞试验的时域非定常气动力建模,并使用MC-Dropout技术对预测结果的不确定性进行评估。在此基础上结合不确定性分析结果,开展了风洞试验样本主动采样。结果表明,模型不确定性可作为预测精度的先验评价指标,模型预测误差与不确定性具有强线性关系,主动采样策略较随机采样策略可以最多降低40%的样本需求,验证了该方法在提升黑箱模型可信度与降低建模样本需求量方面的有效性。 展开更多
关键词 大迎角 风洞试验 非定常气动力 神经网络 不确定性 主动采样
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基于低频悬吊系统的安装灯具斜拉索驰振性能风洞试验研究
4
作者 孙洪鑫 李青阳 +1 位作者 温青 陈魏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期281-287,304,共8页
灯具会改变斜拉索的气动外形,可能诱发驰振现象。为研究不同灯具对斜拉索驰振性能的影响,以某大跨斜拉桥斜拉索为研究背景,开发了一种节段模型低频悬吊系统,开展了节段模型测振风洞试验,研究了0°~180°风攻角条件下安装抱箍式... 灯具会改变斜拉索的气动外形,可能诱发驰振现象。为研究不同灯具对斜拉索驰振性能的影响,以某大跨斜拉桥斜拉索为研究背景,开发了一种节段模型低频悬吊系统,开展了节段模型测振风洞试验,研究了0°~180°风攻角条件下安装抱箍式、贴合式和分离式三种灯具斜拉索的驰振性能,并分析了附加阻尼对安装灯具斜拉索驰振临界风速的影响。研究结果表明:灯具类型和斜拉索直径是影响斜拉索驰振性能的重要因素。安装抱箍式灯具斜拉索未发生驰振现象,而安装贴合式灯具斜拉索和分离式灯具斜拉索均在低风速下发生了驰振,说明贴合式灯具和分离式灯具会降低斜拉索的驰振稳定性。安装贴合式灯具时,直径200 mm斜拉索的不利风攻角是160°,而直径260 mm斜拉索的不利风攻角是30°和150°;安装分离式灯具时,直径200 mm斜拉索的不利风攻角是20°,而直径260 mm斜拉索未观测到驰振现象。增大阻尼能提高斜拉索的驰振临界风速。相关研究成果可为安装灯具斜拉索的驰振性能及减振控制研究提供重要参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 驰振 风洞试验 斜拉索 灯具
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流线型构件对TTU模型风荷载影响的大涡模拟研究
5
作者 杨易 王喆 张之远 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期136-148,共13页
低矮建筑屋盖角区出现的高极值负压,是其围护结构抗风设计的重点。基于空气动力学原理,依据屋面角区绕流形态,基于TTU(Texas Tech University)标准建筑模型设计了一种屋面角区新型流线型附加构件,并通过改变附加构件高度、长度等参数,... 低矮建筑屋盖角区出现的高极值负压,是其围护结构抗风设计的重点。基于空气动力学原理,依据屋面角区绕流形态,基于TTU(Texas Tech University)标准建筑模型设计了一种屋面角区新型流线型附加构件,并通过改变附加构件高度、长度等参数,进行了10种工况的刚性模型测压风洞试验和大涡模拟(LES)对比研究,以探讨这类新型附加构件对屋面角区风荷载的影响和屋面抗风气动优化以及LES精度等问题。研究结果表明:屋面角区设置附加构件均可有效降低角区出现的极值负压,在所研究的10种工况中,屋面角区最不利平均负压最大可降低10%,最不利极值负压最大可降低25%;利用NSRFG(Narrowband Synthesis Random Flow Generation)方法生成入流湍流,采用LES得到的TTU模型各工况下的风荷载分布规律,虽然部分工况下屋面平均风压系数绝对值模拟结果偏大(平均误差为13.88%),而极值风压系数偏小(平均误差为9.72%),但整体上与风洞试验一致,表明利用NSRFG方法建立的低矮建筑绕流模型具有较好的精度;附加构件长度相对于高度而言对屋面角区风荷载的影响更大,等长附加构件高度增加1倍后,屋面角区极值风压系数降低6.15%,等高附件长度增加0.8倍后,屋面角区极值风压系数降低10.77%。 展开更多
关键词 低矮建筑 风荷载 大涡模拟 风洞试验 优化设计
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1000 kV八分裂输电线路负刚度阻尼器防舞的风洞试验研究
6
作者 楼文娟 吴蕙蕙 +1 位作者 黄赐荣 王强 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期21-27,81,共8页
利用磁体相互作用力设计了一种负刚度装置,并与电涡流阻尼器并联制得负刚度阻尼器(negative stiffness damper,NSD)。在导线大比例缩尺模型近端部安装阻尼器进行自振试验,发现阻尼器可以提升系统一阶等效阻尼比,其中NSD的减振性能更佳... 利用磁体相互作用力设计了一种负刚度装置,并与电涡流阻尼器并联制得负刚度阻尼器(negative stiffness damper,NSD)。在导线大比例缩尺模型近端部安装阻尼器进行自振试验,发现阻尼器可以提升系统一阶等效阻尼比,其中NSD的减振性能更佳。以某1000 kV八分裂输电线路为工程原型,基于模态分解法与动力相似关系,设计了导线-阻尼器系统的舞动风洞试验装置,在典型易舞风攻角下,进行了安装不同阻尼器的节段模型风洞试验。结果表明:端部阻尼器对导线的竖向舞动具有较好的抑制效果,能够有效提高导线起舞风速、降低导线竖向舞动幅值,且NSD的抑舞性能优于黏滞阻尼器;但在以扭转向舞动为主的工况下,安装在分裂导线近中心的单阻尼器防舞效果不佳,针对这种情况给出了双阻尼器并联连接导线的方案,试验验证了这种方案可以有效抑制扭转向舞动。 展开更多
关键词 输电线路 负刚度阻尼器(NSD) 风洞试验 防舞
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六边形断面超高层建筑风荷载研究
7
作者 王磊 尹伊 +2 位作者 陈凯 唐意 郝玮 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期164-173,共10页
为了研究六边形断面超高层建筑的静力和动力风荷载,开展了一系列刚性测压模型和多自由度气弹模型风洞试验,测量了刚性模型表面风压和气弹模型风致位移。对于静力风荷载,分析了体型系数和静风力系数的变化规律,建立了顺风向平均基底弯矩... 为了研究六边形断面超高层建筑的静力和动力风荷载,开展了一系列刚性测压模型和多自由度气弹模型风洞试验,测量了刚性模型表面风压和气弹模型风致位移。对于静力风荷载,分析了体型系数和静风力系数的变化规律,建立了顺风向平均基底弯矩系数和平均阻力系数的经验公式。对于动力风荷载,分析了横风向荷载功率谱和均方根基底弯矩,建立了横风向广义风荷载功率谱和归一化均方根基底弯矩系数的经验公式。最后,基于多自由度气弹模型的风致振动试验结果,验证了经验公式的精确性。 展开更多
关键词 超高层建筑 六边形断面 风荷载 风洞试验
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基于GIS+Fluent的复杂山体柔性光伏工程风速修正系数研究
8
作者 肖斌 徐翔 +3 位作者 田永进 贾九名 黄莺 陈昌宏 《西北水电》 2025年第1期108-116,共9页
随着光伏产业的迅猛发展,土地资源紧张问题愈发凸显,使得光伏产业“上山下海”成为大势所趋。大跨度光伏支架具有先天优势来适应复杂地形,但复杂山地与单个山体具有完全不同的风场特性,复杂地形的近地层风场分布具有高度的非均匀性,观... 随着光伏产业的迅猛发展,土地资源紧张问题愈发凸显,使得光伏产业“上山下海”成为大势所趋。大跨度光伏支架具有先天优势来适应复杂地形,但复杂山地与单个山体具有完全不同的风场特性,复杂地形的近地层风场分布具有高度的非均匀性,观测数据所能代表的范围非常有限,由此利用数值风洞模拟方法获得复杂地形条件下高分辨率的近地层风场分布尤为重要。为了获得复杂山体柔性光伏高分辨率的近地层风场分布规律,基于GIS地理信息系统和Fluent数值分析软件,以陕西白水县实际柔性光伏支架项目场地为例,分析研究了复杂山地地形在不同风工况下8个风向角、11个关键位置的风场分布特征及风速修正系数。结果表明:风向角为ES135°和NW315°工况最为严重,最大值为1.45;当风向角与峡谷方向一致时容易产生峡谷增速效应,光伏场地不同位置风速修正系数表现出明显不同,变化范围0.34~1.45。研究成果可为山体柔性光伏工程项目风速取值提供参考。 展开更多
关键词 地理信息系统GIS 实际复杂山体地形 数值风洞分析 FLUENT
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基于PSO−SVR的掘进工作面风温预测
9
作者 李延河 万志军 +6 位作者 于振子 苟红 赵万里 周嘉乐 师鹏 甄正 张源 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期183-191,共9页
随着我国浅部煤炭资源的逐渐枯竭,矿井开采深度日益增大,热害问题也随之加剧。采掘作业空间是井下的主要热害场所,对其进行热害防治是矿井安全高效生产的重要基础。矿井热害治理的前提是明确其冷负荷,因此对采掘作业空间风温进行精准预... 随着我国浅部煤炭资源的逐渐枯竭,矿井开采深度日益增大,热害问题也随之加剧。采掘作业空间是井下的主要热害场所,对其进行热害防治是矿井安全高效生产的重要基础。矿井热害治理的前提是明确其冷负荷,因此对采掘作业空间风温进行精准预测意义重大。建立了基于PSO-SVR(基于粒子群的支持向量回归)的掘进工作面风温预测模型,利用模型中的惩罚因子C和核函数参数g对模型进行了寻优。通过现场实测及文献调研,建立了掘进工作面风温预测训练样本集。通过与最小二乘法估计MLR模型和经“试错法”标定参数的常规SVR模型进行对比,分析了PSO-SVR算法的优势。将PSO-SVR算法模型应用于平煤十矿己-24120保护层风巷风温预测,并依据风温预测结果,指导了制冷机组的选型和降温方案设计。结果表明:PSO-SVR模型预测性能最优,模型绝对误差百分比仅为1.85%,较常规SVR模型减小了55.9%,可见PSO优化模型参数对于提高SVR拟合度、泛化性及预测精度具有重要作用。巷道每掘进100m,工作面风流平均温升0.16℃,掘进至2000m时巷道迎头风温升至35.8℃。己-24120保护层风巷需冷量为1083.28kW,设计制冷机组总制冷量为1085 kW。己-24120保护层风巷实施降温后,工作面平均温降8.6℃,降温效果显著,表明了PSO-SVR掘进工作面风温预测模型的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 掘进工作面 风温预测 粒子群 支持向量回归 矿井降温
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高铁大跨扁平箱梁桥涡振性能及抑振措施研究
10
作者 张艺 李欢 +2 位作者 魏高翔 何旭辉 谢祖育 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期560-574,共15页
随着我国高速铁路的建设发展,一种新型的扁平箱梁外形被广泛应用于大跨度铁路桥梁。为研究该类型梁桥的抗风性能,以某大跨度无风嘴扁平箱梁桥为研究背景,通过节段模型测振、测压试验和流场显示试验,研究该类型主梁在施工、成桥阶段的涡... 随着我国高速铁路的建设发展,一种新型的扁平箱梁外形被广泛应用于大跨度铁路桥梁。为研究该类型梁桥的抗风性能,以某大跨度无风嘴扁平箱梁桥为研究背景,通过节段模型测振、测压试验和流场显示试验,研究该类型主梁在施工、成桥阶段的涡振性能以及风嘴、导流板的抑振效果。研究结果表明:在单悬臂状态和成桥阶段,在3个来流攻角(α=-3°、0°、+3°)下均发生了竖弯涡振;该类型箱梁前缘流动分离呈现出类似矩形体的分布状态;在施工阶段以及成桥阶段,该结构在涡振状态下会形成规则的卡门涡街;加装风嘴,单悬臂状态各个攻角以及成桥阶段+3°攻角下的涡振均被完全抑制,结构上缘的负压绝对值和风压脉动极大值明显减小;对于成桥阶段-3°和0°攻角下的涡振没有抑制效果,风嘴无法减小梁体上缘的风压脉动极大值;加装导流板,在施工阶段,单悬臂状态-3°攻角下的涡振完全消失,+3°攻角下的涡振减小12.3%,对于0°攻角的涡振导流板没有抑制效果;在成桥阶段,-3°攻角下的涡振减小66.4%,0°攻角下的涡振减小58.9%,+3°攻角下的涡振减小57.2%;导流板无法减小施工阶段以及成桥阶段结构上缘的负压绝对值,但可以减小下缘的风压脉动极大值;风嘴显著减小了前缘的流动分离规模,结构上缘无法形成大规模的分离泡,抑制了尾流旋涡脱落的形成;导流板抑制了结构下缘大规模流动分离的形成,从而抑制了尾流的规则卡门涡脱。 展开更多
关键词 扁平箱梁 涡激振动 抑振措施 风洞试验
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大深宽比矩形高层建筑表面脉动风压非高斯特性
11
作者 袁家辉 陈水福 刘奕 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期46-55,共10页
为探究大深宽比矩形高层建筑表面脉动风压的非高斯特性,本文对深宽比为1/9~9的矩形高层建筑进行了同步测压风洞试验。基于试验结果,分析了建筑表面风压的三阶和四阶统计矩分布特性,对高层建筑各立面风压进行高斯与非高斯分布的分区;研... 为探究大深宽比矩形高层建筑表面脉动风压的非高斯特性,本文对深宽比为1/9~9的矩形高层建筑进行了同步测压风洞试验。基于试验结果,分析了建筑表面风压的三阶和四阶统计矩分布特性,对高层建筑各立面风压进行高斯与非高斯分布的分区;研究了风压的空间相关系数与非高斯性强度的关系,提出了一种新的估算建筑侧风面平均再附长度的计算方法。结果表明:在建筑侧风面上,脉动风压服从高斯还是非高斯分布取决于测点到迎风前缘的距离;除了以往文献指出的迎风面角部、侧风面分离区和背风面风压呈现非高斯性外,再附区后面的风压也呈现出高度的非高斯性;本文提出的相关系数法在计算平均再附长度时具有良好的准确性,利用该方法获得了矩形高层建筑侧风面的平均再附长度沿高度的变化呈抛物线形状。 展开更多
关键词 矩形高层建筑 非高斯特性 风洞试验 相关系数 平均再附长度
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平行四边形剪切变后掠翼设计及参数优化
12
作者 杨广 刘振旭 +3 位作者 肖洪 白玥 郭宏伟 刘荣强 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期105-115,共11页
为探索飞行器变形机翼不同变后掠方式下结构特性与气动特性的差异以及差异产生的物理机理,提出了两种基于平行四边形单元剪切变形拓扑的剪切式变后掠翼方案,并与传统旋转式变后掠翼进行对比研究。首先,通过机翼面积、展弦比、根梢比以... 为探索飞行器变形机翼不同变后掠方式下结构特性与气动特性的差异以及差异产生的物理机理,提出了两种基于平行四边形单元剪切变形拓扑的剪切式变后掠翼方案,并与传统旋转式变后掠翼进行对比研究。首先,通过机翼面积、展弦比、根梢比以及翼型相对厚度4个主要参数探讨了3种变形方式的结构特性。然后,开展了相应的宽速域绕流流场数值模拟,对比并分析了3种变形形式的气动特性与机理。最后,针对综合气动性能最优的对角剪切式变后掠翼,以超音速巡航状态下机翼面积、展弦比以及翼根弦长为优化目标函数对机翼四边形单元的长宽比进行参数优化,并研制可变形样机进行了风洞试验。结果表明:在宽速域范围内,对角剪切式变后掠翼能获得较优的升阻比,差异主要来源于对角剪切式变后掠翼尖截面处翼型完整且机翼相对厚度较小;当机翼四边形单元长宽比为1.75时,机翼的综合气动性能最佳。 展开更多
关键词 平行四边形 变后掠 机翼参数 气动特性 风洞试验
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传感器结冰特性及其影响规律试验研究
13
作者 丁亮 胡站伟 +2 位作者 郭向东 石雅楠 易贤 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期152-160,共9页
结冰探测是飞机结冰防护系统运行的前提和依据,是结冰防护面临的首要问题。目前,针对探针结冰过程的研究缺乏实测数据,相关规律尚待验证。为更准确地模拟飞机遭遇的真实结冰环境,利用大型结冰风洞开展传感器结冰特性试验研究。采用探针... 结冰探测是飞机结冰防护系统运行的前提和依据,是结冰防护面临的首要问题。目前,针对探针结冰过程的研究缺乏实测数据,相关规律尚待验证。为更准确地模拟飞机遭遇的真实结冰环境,利用大型结冰风洞开展传感器结冰特性试验研究。采用探针阵列分布和冰形可重复性验证相结合的试验方法,通过在线实拍图像、实测结冰外形与结冰质量等数据,直观、定量地揭示探针表面水滴撞击的细节特征及变化规律。结果表明:探针圆柱表面的水收集系数沿轴向先增大后减小,存在极值点,且该点高度会随壁面边界层的发展逐步上升,变化量级处于2~30 mm之间;此外,各探针位置面对来流参数变化的敏感程度不同,结冰质量较大且对迎角变化敏感度较低的点,将具备更好的探测效果。实测数据与分析结果可为传感器探针的精确设计提供依据。 展开更多
关键词 结冰探测 液滴撞击 结冰特性 冰风洞 边界层
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高超声速低密度风洞FLEET测速实验研究
14
作者 殷一民 陈爱国 +2 位作者 李猛 陈力 陈爽 《力学学报》 北大核心 2025年第2期361-367,共7页
高超声速低密度风洞试验对高超声速飞行器的气动特性研究至关重要,气流速度是其中最受关注的重要参数之一.高超声速低密度风洞流场具有流速快和密度低等特点,给速度测量带来很大挑战.常规测速技术在高超声速低密度流场中应用时局限较多,... 高超声速低密度风洞试验对高超声速飞行器的气动特性研究至关重要,气流速度是其中最受关注的重要参数之一.高超声速低密度风洞流场具有流速快和密度低等特点,给速度测量带来很大挑战.常规测速技术在高超声速低密度流场中应用时局限较多,而FLEET技术具有不干扰流场和无需外加示踪物等优点,且直接以风洞工作气体为示踪分子,有望在高超声速低密度流场速度测量中发挥重要作用.文章首先研究了不同压强对FLEET信号的影响,发现随着压强的降低,光丝中心宽度逐渐展宽;在低密度条件下FLEET信号仍具有较高强度,可用于流场的速度测量分析.随后在Φ0.3 m高超声速低密度风洞中分别对Ma5.0和Ma16.0来流条件开展了FLEET测速实验,结果表明,随延迟时间的增加,光丝中心宽度保持展宽趋势,荧光信号强度逐渐降低;与Ma5.0相比,在Ma16.0条件下荧光信号强度衰减速率更慢和光丝中心宽度更宽.通过FLEET实验测得的Ma5.0和Ma16.0条件下,风洞来流速度与皮托管测量值的最大相对偏差分别为0.31%和0.49%,表明FLEET技术能够为高超声速和低密度稀薄流动速度测量提供有效技术手段. 展开更多
关键词 飞秒激光电子激发标记测速技术 高超声速低密度风洞 速度测量 压强 飞秒光丝
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横风作用下旋叶型风屏障对车桥系统的气动特性影响研究
15
作者 蔡陈之 刘昊天 +2 位作者 何旭辉 邹云峰 黄永明 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期177-186,220,共11页
为保障复杂风环境下高速列车桥上行车安全,以典型简支箱梁与CRH380A列车为研究背景,提出一种上部为导风叶片,下部为不透风屏障所组成的新型旋叶型风屏障。在通过风洞试验验证数值仿真模型的基础上,探究了旋叶型风屏障叶片的旋转角度与... 为保障复杂风环境下高速列车桥上行车安全,以典型简支箱梁与CRH380A列车为研究背景,提出一种上部为导风叶片,下部为不透风屏障所组成的新型旋叶型风屏障。在通过风洞试验验证数值仿真模型的基础上,探究了旋叶型风屏障叶片的旋转角度与底部高度对车桥系统气动特性及流场的影响,并揭示了风屏障参数对车桥气动特性的影响机理。研究结果表明,旋叶型风屏障叶片的旋转角度对车桥气动系数影响显著,其中阻力系数及弯矩系数的变化趋势在列车与桥梁之间呈现相反的特点,而两者的升力系数却呈现相同的变化趋势。叶片旋转方向对风屏障与列车间漩涡的形成具有显著影响,相比逆时针旋转,叶片顺时针旋转时屏障后方流场更平稳,产生的漩涡数量、面积及流速均更小。风屏障底部高度在旋转角度较大时(|α| ≥30°),能明显减小列车的阻力与弯矩系数,且其变化主要影响列车与屏障之间的流场结构。在适当的旋转角度下,旋叶型风屏障相较于栅栏型风屏障能较大幅度地降低桥梁阻力系数与列车的弯矩系数,其中桥梁阻力与列车弯矩降幅最大可达17.8%和48.5%。 展开更多
关键词 横风 旋叶型风屏障 计算流体动力学 风洞试验 车桥系统
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基于气弹模型风洞试验的柔性光伏支架阵列风致响应及抑振措施研究
16
作者 高一帆 李寿英 +1 位作者 刘佳琪 陈政清 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期394-403,共10页
以柔性光伏支架结构为研究对象,基于气弹模型风洞试验,考虑风速、安装位置、风向角等参数的影响,研究柔性光伏支架阵列风致响应和稳定索对光伏支架的抑振效果。结果表明:柔性光伏阵列各排组件存在明显的干扰效应,来流方向第2、3排光伏... 以柔性光伏支架结构为研究对象,基于气弹模型风洞试验,考虑风速、安装位置、风向角等参数的影响,研究柔性光伏支架阵列风致响应和稳定索对光伏支架的抑振效果。结果表明:柔性光伏阵列各排组件存在明显的干扰效应,来流方向第2、3排光伏组件在低风速(8~15 m/s)下极易发生尾流致振;光伏组件在风速较大时易发生颤振;0°、135°和180°风向角下,阵列迎风侧第1排首先出现颤振,颤振临界风速分别为18.0、22.5和16.2 m/s,随着风速的增大,结构颤振有向背风侧延伸的趋势,说明组件间的遮挡能提高结构的颤振临界风速。增加稳定索措施后结构整体性加强,可有效抑制光伏组件的尾流致振和颤振。 展开更多
关键词 光伏组件 颤振 振动控制 风洞试验 风致振动 干扰效应
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面向战斗机尾旋仿真的增量叠加神经网络模型
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作者 赵彤 李怀璐 +1 位作者 王旭 张伟伟 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
为提升战斗机尾旋过程中的气动力预测能力,改善稳定尾旋运动的仿真精度,结合深度神经网络强大的函数拟合能力,提出了一种新型神经网络模型,实现对尾旋非定常气动力的准确建模,并通过尾旋耦合仿真开展高精度的尾旋姿态预测。以战斗机失... 为提升战斗机尾旋过程中的气动力预测能力,改善稳定尾旋运动的仿真精度,结合深度神经网络强大的函数拟合能力,提出了一种新型神经网络模型,实现对尾旋非定常气动力的准确建模,并通过尾旋耦合仿真开展高精度的尾旋姿态预测。以战斗机失速尾旋下的气动特性为研究对象,首先,利用神经网络模型对立式风洞试验中的非定常气动力矩进行高精度建模。其次,基于神经网络模型特点与传统气动数据库构造方式,提出了增量叠加神经网络模型,将气动数据库的舵效增量引入神经网络,实现了变舵面下的尾旋非定常气动力矩的高精度建模。最后,将得到模型与尾旋运动学方程耦合,开展稳定尾旋仿真与尾旋特征预测。研究结果表明,所提出的模型能够很好地刻画不同舵面组合下尾旋气动力变化,与传统气动数据库相比气动力矩预测误差降低77%,利用该模型能够实现对飞机稳定尾旋特性的高精度预测,其中稳定尾旋周期预测相对误差降低34%,验证了机器学习方法在飞机复杂动力学仿真中的工程有效性。 展开更多
关键词 立式风洞 尾旋仿真 神经网络 飞行动力学 非定常气动力
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QSFP+光模块热仿真与实验研究
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作者 毛建冬 肖国华 郑子军 《光通信研究》 北大核心 2025年第1期67-71,共5页
【目的】为了研究高速光模块温度分布和风流需求,文章旨在优化散热设计,确保光模块稳定运行。【方法】文章采用Flotherm仿真分析建立光模块的数值风洞模型,得到其正常工作时各元器件的温度场分布以及系统稳定时的风扇工作风流量,这些参... 【目的】为了研究高速光模块温度分布和风流需求,文章旨在优化散热设计,确保光模块稳定运行。【方法】文章采用Flotherm仿真分析建立光模块的数值风洞模型,得到其正常工作时各元器件的温度场分布以及系统稳定时的风扇工作风流量,这些参数符合多源协议(MSA)规范里的散热要求。同时,设计了“L”型风洞治具以方便测试与安装,实验测试了各芯片实际表面温度和风洞的实际工作的风流量,验证了仿真结果的准确性。【结果】结果表明,在壳体最高温度为70℃时,对于各芯片表面温度,仿真与实测温度差在2℃以内,误差在5%以内;对于整个光模块散热所需要的风流量,仿真与实测结果相差0.2立方英尺每分钟(CFM),误差在7%以内。【结论】由此证明仿真和实测方法可行,且误差较小,为高速光模块散热设计与测试提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 光模块 热仿真 温度场 风流量 数值风洞
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大气边界层中风力机载荷及功率特性的实验研究
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作者 郭兴铎 李银然 +2 位作者 李仁年 魏魁 马清东 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期9-16,共8页
该文在风洞中构建出两种平均风切变指数和湍流强度的大气边界层风场,并开展均匀来流和大气边界层条件下风力机载荷及功率特性的实验研究。结果表明:风力机偏航运行时,机组轴向载荷减小,疲劳载荷增大,随着偏航角增大,风轮功率系数减小,... 该文在风洞中构建出两种平均风切变指数和湍流强度的大气边界层风场,并开展均匀来流和大气边界层条件下风力机载荷及功率特性的实验研究。结果表明:风力机偏航运行时,机组轴向载荷减小,疲劳载荷增大,随着偏航角增大,风轮功率系数减小,最优叶尖速比降低。在大气边界层来流条件下,风轮平均倾覆力矩系数和功率系数较均匀来流增大,机组疲劳载荷、极端载荷,及输出功率的非定常特性显著增加,且功率系数的概率分布更符合高斯分布。此外,风轮功率系数频谱与大气边界层来流速度频谱存在一定程度的关联性,在耦合区间出现Φ_(p)/Φ_(u)-f^(-2)的幂率关系。而功率系数频谱在超过约3倍转频后基本维持水平趋势,表明湍流来流与输出功率的调制作用在该频率处开始解耦,解耦后风力机功率输出受湍流来流的影响较弱,其功率谱响应主要取决于风轮的自身特性。 展开更多
关键词 水平轴风力机 大气边界层 湍流 功率 载荷 风洞实验
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不同风攻角下风屏障对桥面车辆气动力的影响
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作者 林钟毓 李明 +2 位作者 张海程 张昊 李明水 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期154-160,共7页
为了研究不同风攻角下风屏障对桥面迎风侧不同车道上车辆气动力的影响,通过1∶30大尺度节段模型测力风洞试验测量了±5°、±3°和0°风攻角下厢式货车在装有栏杆桥面和风屏障桥面上的气动力,并借助数值模拟方法得... 为了研究不同风攻角下风屏障对桥面迎风侧不同车道上车辆气动力的影响,通过1∶30大尺度节段模型测力风洞试验测量了±5°、±3°和0°风攻角下厢式货车在装有栏杆桥面和风屏障桥面上的气动力,并借助数值模拟方法得到的桥面局部风环境分析了车辆气动力随风攻角变化的机理。研究结果表明:对于设置栏杆的桥面,车辆侧力、升力和倾覆力矩系数最大值均不在0°风攻角时出现,且车道2位置车辆的气动力对风攻角变化非常敏感;桥面设置风屏障时,其平均风速场受风攻角变化的影响很小,尤其在风攻角不为负时,桥面中央位置处车辆受到的气动三分力几乎不变。在风屏障顶部形成的风速加速区会增加高侧边车辆受到的倾覆力矩,使其更容易发生侧倾事故。 展开更多
关键词 风攻角 风屏障 行车安全 风洞试验 数值模拟
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