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求解Boltzmann模型方程高性能并行算法在航天跨流域空气动力学应用研究 被引量:9
1
作者 李志辉 蒋新宇 +2 位作者 吴俊林 徐金秀 白智勇 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1801-1811,共11页
对Boltzmann方程碰撞积分物理分析与可计算建模,得到适于描述航天再入从外层空间到近地面各流域统一Boltzmann模型方程,提出求解Boltzmann模型方程统一算法高性能并行计算数学模型.发展离散速度空间区域分解大规模并行计算技术,分析统... 对Boltzmann方程碰撞积分物理分析与可计算建模,得到适于描述航天再入从外层空间到近地面各流域统一Boltzmann模型方程,提出求解Boltzmann模型方程统一算法高性能并行计算数学模型.发展离散速度空间区域分解大规模并行计算技术,分析统一算法变量依赖关系,建立可扩展并行计算方案;研究数据并行分布与并行执行特征,开展大规模并行化程序设计,并在小、中、大规模256-512、4096-20 625CPU及异构计算机500-45 000、3125-112 500进程并行算法测试,建立稳定运行于国产千万亿次超级计算机高性能可扩展大规模并行算法与航天器再入跨流域复杂气动力/热绕流问题并行化软件应用平台.通过对稀薄流到连续流再入飞行不同高度可回收返回式卫星飞行器、近空间大尺度机动飞行器跨流域绕流环境不同粒度高性能计算与验证,揭示大尺度复杂结构飞行器跨流区飞行稀薄过渡流区热流系数比连续、近连续流区热流系数随物面变化剧烈得多、大得多,发现该类飞行器后端面热流最大值发生在水平舵外侧拐角处,达驻点热流六分之一量级,提供了一个可靠求解航天器再入各流域高超声速绕流问题统一算法高性能并行计算应用研究方向. 展开更多
关键词 航天器 跨流域空气动力学 BOLTZMANN模型方程 统一算法 区域分解 高性能并行计算
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民用飞机发动机反推的空气动力学特性分析 被引量:3
2
作者 易贤 王开春 +1 位作者 马洪林 朱国林 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第S1期85-89,共5页
建立了飞机发动机反推的数值计算方法,该方法针对低速不可压N-S方程组,通过SIMPLE算法对方程组进行解耦求解,采用强隐式方法迭代求解有限体积离散后的代数方程组,湍流模型为标准k-ε模型。选取30 m/s和71 m/s两种速度,对某型民机在两种... 建立了飞机发动机反推的数值计算方法,该方法针对低速不可压N-S方程组,通过SIMPLE算法对方程组进行解耦求解,采用强隐式方法迭代求解有限体积离散后的代数方程组,湍流模型为标准k-ε模型。选取30 m/s和71 m/s两种速度,对某型民机在两种反推构型下的空气动力学特性进行了计算,分析了反推气流分布及其对飞机的影响,对比了发动机流场畸变指数,总结了速度变化对反推流场性能的影响,发现反推构型Ⅱ的综合设计效果优于构型Ⅰ,为该飞机发动机反推设计提供了参考和支撑。 展开更多
关键词 民用飞机 发动机反推 空气动力学特性 N-S方程 计算流体动力学
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10MW风电机组空气动力设计初探 被引量:5
3
作者 肖京平 陈坤 刘刚 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期674-680,共7页
从风电机组系统角度探索了我国未来设计10MW风电机组在空气动力设计方面的一些问题及对策。从分析风能分布与风速分布关系以及风电机组风能利用系数随风速变化关系出发,研究了风轮基本参数确定方法,并以动量叶素理论为基础,建立了优化... 从风电机组系统角度探索了我国未来设计10MW风电机组在空气动力设计方面的一些问题及对策。从分析风能分布与风速分布关系以及风电机组风能利用系数随风速变化关系出发,研究了风轮基本参数确定方法,并以动量叶素理论为基础,建立了优化设计模型对10MW叶片外形优化设计进行了初步探索,并对风轮性能进行了评估,完成了10MW机组叶片及风轮外形建模。提出了通过适当提高叶尖线速度及拓宽风轮转速范围,可以达到优化机组塔头质量,节约成本,提高年发电量等多重有利目标的观点。 展开更多
关键词 10MW 风电机组 风轮 叶片 空气动力 动量叶素理论
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火星进入器高超声速气动力/热研究综述 被引量:24
4
作者 唐伟 杨肖峰 +1 位作者 桂业伟 杜雁霞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期230-239,共10页
针对火星探测任务进入阶段复杂且特殊的气动力/热环境,总结了国际火星探测进入任务的历史沿革、发展动向和关键气动问题,综述了火星进入器地面风洞试验、飞行任务和高超声速气动力/热数值模拟的研究进展,提出了国内后续研究的重点方向,... 针对火星探测任务进入阶段复杂且特殊的气动力/热环境,总结了国际火星探测进入任务的历史沿革、发展动向和关键气动问题,综述了火星进入器地面风洞试验、飞行任务和高超声速气动力/热数值模拟的研究进展,提出了国内后续研究的重点方向,包括复杂气动问题建模和精细化模拟、风洞及相关试验研究、气动设计相关问题等,为我国未来火星进入器设计提供技术支持。 展开更多
关键词 火星进入器 高超声速 气动力 气动热 数值模拟 风洞试验
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高超声速气动力数据天地相关性研究综述 被引量:17
5
作者 陈坚强 张益荣 +1 位作者 张毅锋 陈亮中 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期587-599,共13页
综述了国内外高超声速飞行器气动力数据天地换算技术方面的研究现状及趋势,内容包括高超声速飞行器气动力地面试验研究进展,气动力数值计算技术研究进展和试验数据关联外推方法研究进展。其中,气动力地面试验研究进展部分重点关注国内... 综述了国内外高超声速飞行器气动力数据天地换算技术方面的研究现状及趋势,内容包括高超声速飞行器气动力地面试验研究进展,气动力数值计算技术研究进展和试验数据关联外推方法研究进展。其中,气动力地面试验研究进展部分重点关注国内外与高超声速飞行器研制密切相关的地面风洞试验的能力和不足,及相应的处理手段;气动力数值计算技术研究进展部分主要对国内外若干典型软件的综合能力及其满足高超声速技术的程度进行了概述;气动力试验数据关联外推方法主要对早期美国航天飞机、X-43A及其他飞行器研制过程中用到的气动力天地数据关联方法进行了调研;在上述基础上,进一步指出了开展高超声速飞行器气动力数据天地换算技术需关注的问题。 展开更多
关键词 空气动力学 相关性 风洞试验 飞行试验 计算流体力学
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基于最大似然法的风洞自由飞试验气动力参数辨识技术研究 被引量:18
6
作者 张天姣 钱炜祺 +1 位作者 何开锋 汪清 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期8-14,共7页
采用最大似然辨识算法对风洞自由飞试验数据进行气动力参数辨识,可以避免直接对测量数据进行二阶数值微分造成的气动参数的严重误差。详细介绍了风洞自由飞试验气动力参数辨识的原理及方法,分别通过仿真和实测数据算例对方法进行了具体... 采用最大似然辨识算法对风洞自由飞试验数据进行气动力参数辨识,可以避免直接对测量数据进行二阶数值微分造成的气动参数的严重误差。详细介绍了风洞自由飞试验气动力参数辨识的原理及方法,分别通过仿真和实测数据算例对方法进行了具体说明和实现。算例辨识结果表明将气动参数辨识技术应用于风洞自由飞试验,是获取飞行器气动特性的有效途径之一。力导数可辨识性较低,受测量精度影响较大;力矩导数辨识结果与工程软件计算值接近,相对误差在30%以内,基本满足工程精度要求。同时,增加试验数据测量点数、提高数据测量精准度、安装过载测量设备、提升模型加工工艺水平,均有利于提高辨识结果的可信度。 展开更多
关键词 自由飞 风洞试验 气动力参数辨识 最大似然法
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高超声速流动多物理效应对美国航天飞机气动力影响研究的回顾 被引量:10
7
作者 毛枚良 陈亮中 +2 位作者 万钊 刘化勇 燕振国 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期1-12,共12页
临近空间高超声速流动往往存在真实气体效应、稀薄气体效应和粘性干扰效应等多种复杂的物理、化学和流动现象。围绕高超声速绕流中多物理效应这一主题,对美国航天飞机高超声速气动力研究的工作按飞行前与飞行后两个阶段进行了回顾。在... 临近空间高超声速流动往往存在真实气体效应、稀薄气体效应和粘性干扰效应等多种复杂的物理、化学和流动现象。围绕高超声速绕流中多物理效应这一主题,对美国航天飞机高超声速气动力研究的工作按飞行前与飞行后两个阶段进行了回顾。在飞行前阶段,主要介绍了气动力外推参数的研究和不确定度研究的内容,确定了以第三粘性系数珔V'∞作为气动力特性外推参数,以及给出了气动力不确定的计算方法;而在飞行后阶段,主要介绍了飞行试验数据与预测数据的对比、纵向配平异常分析和外推方法,给出了初步的由风洞数据外推到飞行数据的外推方法,确认了真实气体效应对航天飞机气动特性影响,但是否对舵面效率产生影响没有达成一致的结论。而后,作者讨论了避免纵向配平异常的可能性、体襟翼效率数值计算与试验的差异、气动力不确定度研究和建立飞行试验/风洞试验/数值计算数据共享机制四个方面的问题。另外,早期的研究文献提到了航天飞机在再入过程中这些效应是同时存在的,在当时的研究条件下难以区分各自对气动力特性的影响,后来的研究文献也没有着力于研究其耦合影响效应对航天飞机气动力特性的影响,这为下一步研究再入飞行器高超声速绕流流动的多物理效应提供了指引。 展开更多
关键词 高超声速 高温真实气体效应 粘性干扰 稀薄气体效应 复杂升力体
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高超声速飞行器气动力/热参数辨识研究综述 被引量:13
8
作者 何开锋 汪清 +1 位作者 钱炜祺 和争春 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期99-104,共6页
飞行器气动力和气动热参数辨识是高超声速飞行器设计的关键技术之一。笔者对高超声速飞行器的气动力和气动热参数辨识技术进行了综述。介绍了飞行器气动力、气动热参数辨识的基本原理与主要方法,气动力、气动热参数辨识技术在高超声速... 飞行器气动力和气动热参数辨识是高超声速飞行器设计的关键技术之一。笔者对高超声速飞行器的气动力和气动热参数辨识技术进行了综述。介绍了飞行器气动力、气动热参数辨识的基本原理与主要方法,气动力、气动热参数辨识技术在高超声速飞行器研发中的应用情况与发展趋势。同时也简要介绍了中国空气动力研究与发展中心(CARDC)在气动力和气动热参数辨识研究方面的研究概况。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 气动力参数辨识 气动热参数辨识
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风洞模型静弹性变形对气动力影响研究 被引量:6
9
作者 孙岩 张征宇 +2 位作者 邓小刚 杨党国 周桂宇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期294-300,共7页
介绍了一种基于模型变形视频测量系统和计算空气动力学研究静弹性变形对气动力影响的方法。利用模型变形视频测量系统获取模型在气动载荷作用下的静弹性变形,驱动模型表面网格运动,得到模型变形后的表面CFD计算网格。CFD计算变形前后网... 介绍了一种基于模型变形视频测量系统和计算空气动力学研究静弹性变形对气动力影响的方法。利用模型变形视频测量系统获取模型在气动载荷作用下的静弹性变形,驱动模型表面网格运动,得到模型变形后的表面CFD计算网格。CFD计算变形前后网格外形下的气动力,研究模型变形对模型气动特性的影响。对一大展弦比连接机翼的测量与计算结果进行了分析,分析结果表明:模型变形对升力系数影响最大发生在升力线性变化的最大迎角附近,模型变形对阻力系数影响最大发生在失速迎角附近,模型静弹性变形对气动力的最大影响量远远超出风洞测力实验的精度指标,因此开展风洞模型静弹性变形影响研究与修正是十分必要的。 展开更多
关键词 风洞模型 静弹性变形 气动力 模型变形测量 CFD
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基于微分流形理论的结冰条件下飞机鲁棒动力学边界研究
10
作者 李颖晖 桂业伟 +2 位作者 左仁伟 董泽洪 张久星 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2020年第5期1-8,共8页
基于微分流形理论构建了一种结冰条件下飞机鲁棒动力学边界保护系统设计方案。首先基于微分流形理论计算了飞机未结冰时的动力学边界,并用Monte Carlo法验证了其准确性和高效性;其次,以结冰因子影响模型为基础,研究了不同结冰程度下飞... 基于微分流形理论构建了一种结冰条件下飞机鲁棒动力学边界保护系统设计方案。首先基于微分流形理论计算了飞机未结冰时的动力学边界,并用Monte Carlo法验证了其准确性和高效性;其次,以结冰因子影响模型为基础,研究了不同结冰程度下飞机动力学边界的变化规律;进而提出了飞机鲁棒动力学边界,并设计了结冰条件下飞机鲁棒动力学边界保护系统。当飞机遭遇结冰不利飞行环境时,相比于传统动力学边界,该鲁棒动力学边界不需获取准确的冰型信息和结冰严重程度。考虑当前结冰检测技术手段,提出的方法具有更加广泛的工程应用意义。在飞机超出动力学边界之前,边界保护系统作用使飞行状态保持在安全阈值范围内,从而保证飞机安全可控。 展开更多
关键词 鲁棒动力学边界 飞机结冰 稳定域 微分流形理论
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考虑水滴动力学效应的结冰试验相似准则 被引量:11
11
作者 周志宏 易贤 +1 位作者 桂业伟 屈建民 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期20-25,共6页
为了突破结冰风洞进行模型缩比试验时可能遇到的试验段尺寸和风洞模拟能力2方面的限制,本文从保证绕流流场相似、水滴运动和撞击特性相似以及结冰过程的热力学特性相似等角度出发,对影响飞机结冰过程的相似参数进行提炼,提出水滴运动及... 为了突破结冰风洞进行模型缩比试验时可能遇到的试验段尺寸和风洞模拟能力2方面的限制,本文从保证绕流流场相似、水滴运动和撞击特性相似以及结冰过程的热力学特性相似等角度出发,对影响飞机结冰过程的相似参数进行提炼,提出水滴运动及撞击过程中的水滴变形/分裂相似要求为韦伯数相似和水滴飞溅相似要求为撞击参数K相似这2个约束条件,综合已有常规结冰相似准则的研究,建立了一套考虑水滴动力学效应的结冰试验相似准则。并采用数值模拟的方法,对所提出的相似准则进行了验证,结果表明,该准则有效,可以应用于冰风洞试验,作为试验的理论指导和参数选取依据。 展开更多
关键词 结冰 冰风洞 相似准则 SLD 数值模拟
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分布式超声气体测温实验研究
12
作者 陆小康 石友安 +2 位作者 陈雨 李少壮 魏东 《应用声学》 北大核心 2025年第5期1166-1178,共13页
针对大型航空复合材料部件成型固化特种加工技术装备国产化的迫切需求,面对复材构件成型过程中温度场测量难题,该文开展基于超声法的大型空间非接触式温度测量实验研究,提出了分布式超声温度探测模型,搭建了分布式超声波气体测温物理实... 针对大型航空复合材料部件成型固化特种加工技术装备国产化的迫切需求,面对复材构件成型过程中温度场测量难题,该文开展基于超声法的大型空间非接触式温度测量实验研究,提出了分布式超声温度探测模型,搭建了分布式超声波气体测温物理实验平台,并在此基础上开展了热压罐现场测温可行性实验研究以及分布式超声气体测温系统的适应性实验研究,探索了超声波激发方式对超声接收信号的影响,提出了一种更利于波信号处理的激发方式,实现了热压罐内温度场的准确测量,形成了大型航空复合材料部件成型固化环境和模具的超声波非接触式温度测量方法。采用典型温度场重建算法重建温度场,与热电偶测温数据进行对比。结果表明,该文搭建的分布式超声波气体测温实验平台抗噪性强、声时测量的准度高、适用性好。 展开更多
关键词 超声气体测温 超声温度探测模型 热压罐测温实验 超声激发方式
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驻点流中的颗粒动力学 被引量:1
13
作者 李青 陈坚强 +1 位作者 毕林 袁先旭 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期192-200,I0004,共10页
驻点流中的颗粒动力学可见于化工管道输运、航空发动机叶片等,相应基础研究的开展是为了建立可预测的两相流模型。针对化工管道中的驻点流颗粒问题,采用颗粒解析的直接数值模拟方法,对颗粒动力学与流体动力学的耦合机理进行了研究。研... 驻点流中的颗粒动力学可见于化工管道输运、航空发动机叶片等,相应基础研究的开展是为了建立可预测的两相流模型。针对化工管道中的驻点流颗粒问题,采用颗粒解析的直接数值模拟方法,对颗粒动力学与流体动力学的耦合机理进行了研究。研究发现,单个有限尺寸中性颗粒在驻点流对称轴上的动力学非常反常:远离壁面的时候,无论颗粒的有限尺寸或惯性大小,颗粒动力学呈现示踪粒子行为;靠近壁面,示踪粒子行为不再成立。开发了可以自适应颗粒惯性并且可以反应真实物理材料特性的弹性碰撞模型。研究发现,颗粒相对携带流体的惯性是驻点流颗粒动力学的关键。加速/减速流场导致的无黏环境压力是产生反常的流体力驱动的颗粒非接触反弹现象的根本原因。 展开更多
关键词 驻点流 惯性颗粒 有限尺寸 无黏环境压力
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高速列车减小空气阻力措施的风洞试验研究 被引量:34
14
作者 黄志祥 陈立 蒋科林 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期16-21,共6页
本文采用高速列车模型开展减小空气阻力措施的风洞试验研究,对采用不同减小空气阻力措施的高速列车模型的空气阻力特性进行对比分析,得到不同减小空气阻力措施的减阻效果。研究结果表明:在侧偏角为0°状态(列车直行和无侧风状态)下... 本文采用高速列车模型开展减小空气阻力措施的风洞试验研究,对采用不同减小空气阻力措施的高速列车模型的空气阻力特性进行对比分析,得到不同减小空气阻力措施的减阻效果。研究结果表明:在侧偏角为0°状态(列车直行和无侧风状态)下,在车顶采用优化空调导流罩3减阻效果最好,全车减阻效果可达4.59%;车身侧面裙板包住转向架外露的部分越多越有利于减小空气阻力;全封闭外风挡与半封闭外风挡的减阻效果相当;在车底部转向架周围空腔安装底部导流板2的减阻效果最好,全车减阻效果可达3.7%。通过对高速列车减小空气阻力措施的风洞试验研究,为高速列车减小空气阻力和外形优化提供了参考依据。 展开更多
关键词 高速列车 空气阻力 减阻措施 风洞试验
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空气/酒精单喷嘴燃气发生器试验研究 被引量:1
15
作者 赵芳 任泽斌 +4 位作者 李先锋 郭隆德 陶瑜 史煜 罗智锋 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期72-78,共7页
针对引射系统的安全性、经济性及小型化要求,提出了一种基于航空发动机燃烧室结构的双油路燃气发生器方案,并设计、加工了单喷嘴试验件,进行了多工况下的热试车。试验结果表明,燃气发生器设计方案可行,采用高能火花塞直接点火方式可实... 针对引射系统的安全性、经济性及小型化要求,提出了一种基于航空发动机燃烧室结构的双油路燃气发生器方案,并设计、加工了单喷嘴试验件,进行了多工况下的热试车。试验结果表明,燃气发生器设计方案可行,采用高能火花塞直接点火方式可实现燃气发生器可靠点火;燃气发生器点火迅速,主要工作参数基本满足设计指标;能在较宽的流量范围内稳定工作,余气系数下限达到3.9;燃气发生器燃烧效率较高,但随着余气系数的增加而明显降低。 展开更多
关键词 引射系统 航空发动机燃烧室 燃气发生器 单喷嘴 余气系数
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高超声速边界层转捩研究现状与发展趋势 被引量:114
16
作者 陈坚强 涂国华 +3 位作者 张毅锋 徐国亮 袁先旭 陈诚 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期311-337,共27页
高超声速飞行器边界层容易经历层流/湍流转捩,层流流动和湍流流动在摩擦阻力、热交换、噪声和掺混等方面有巨大差别,转捩问题已成为制约高超声速技术突破的基础科学问题之一,是当前国际学术研究的热点与难点。本文详细分析了国内外高超... 高超声速飞行器边界层容易经历层流/湍流转捩,层流流动和湍流流动在摩擦阻力、热交换、噪声和掺混等方面有巨大差别,转捩问题已成为制约高超声速技术突破的基础科学问题之一,是当前国际学术研究的热点与难点。本文详细分析了国内外高超声速边界层转捩研究现状,并将其归为三类:已知主要原因的现象与规律、已知部分原因的现象与规律、未知或矛盾的现象。其中已知主要原因的现象与规律包括壁温、马赫数和噪声影响;已知部分原因的现象与规律主要有头部钝度、熵层和攻角影响;未知或矛盾的现象主要有单位雷诺数影响、转捩区长度、转捩区摩阻和热流分布等。同时介绍了高超声速边界层转捩影响因素研究、转捩机理研究、转捩预测方法及模型研究、促进/推迟转捩的控制方法研究、以及一些公开的飞行试验等方面的进展。最后指出,在今后的高超声速边界层转捩研究中,建议把单个影响因素独立出来研究,尽量避免多因素相互干扰;高超声速边界层失稳研究需要特别关注横流失稳、熵层和模态相互作用;转捩预测需考虑三维边界层和来流扰动的影响;转捩控制研究应重点关注高效、低阻、低热的控制方法;转捩飞行试验十分重要,飞行试验和静音风洞发挥的作用会越来越明显。过去60多年的研究经验表明在未来的研究中应该注重多种手段相结合。 展开更多
关键词 高超声速 边界层转捩 飞行试验 转捩预测 转捩控制
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仿生学气动噪声控制研究的历史、现状和进展 被引量:27
17
作者 乔渭阳 仝帆 +2 位作者 陈伟杰 王勋年 陈正武 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期98-121,共24页
飞机/发动机噪声控制技术是目前绿色航空概念的主要目标之一,也是航空领域大国间竞争的关键技术。经过半个多世纪气动声学理论和飞机/发动机噪声控制技术研究后,进一步降低飞机噪声遇到了技术瓶颈。湍流宽频噪声由于其物理机制的复杂性... 飞机/发动机噪声控制技术是目前绿色航空概念的主要目标之一,也是航空领域大国间竞争的关键技术。经过半个多世纪气动声学理论和飞机/发动机噪声控制技术研究后,进一步降低飞机噪声遇到了技术瓶颈。湍流宽频噪声由于其物理机制的复杂性、流动过程的无法避免性和在飞机/发动机流场中存在的普遍性,已成为当前气动噪声控制的难点和重点。以"师法自然"为核心的仿生学气动噪声控制,得到了前所未有的重视和研究,为气动噪声控制提供了新的思想,并构成了气动噪声控制的新方向。以飞机/发动机湍流宽频噪声控制为对象,首先回顾了仿生学气动噪声控制技术的研究历史,并详细介绍了机翼/叶片尾缘和前缘的仿生学降噪研究现状和发展动态,分析了目前仿生学气动噪声控制理论和技术的主要问题及未来的研究重点和发展方向。 展开更多
关键词 仿生学 锯齿尾缘 波浪前缘 气动噪声 宽频噪声
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低速风洞全模TPS试验空气桥的设计与优化 被引量:20
18
作者 章荣平 王勋年 +1 位作者 黄勇 冯治 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期48-52,共5页
TPS试验技术是目前风洞试验中最先进的涡扇发动机模拟技术,空气桥是TPS试验技术的关键技术之一。介绍了低速全模TPS试验空气桥的设计。通过有限元数值模拟对空气桥关键受力梁进行了优化设计,并进一步对空气桥进行了整体优化,掌握了关键... TPS试验技术是目前风洞试验中最先进的涡扇发动机模拟技术,空气桥是TPS试验技术的关键技术之一。介绍了低速全模TPS试验空气桥的设计。通过有限元数值模拟对空气桥关键受力梁进行了优化设计,并进一步对空气桥进行了整体优化,掌握了关键参数影响空气桥性能的规律。综合考虑模型内部空间、内部设备及空气桥的技术要求,完成了空气桥的设计,优化后空气桥对天平测力的影响较小,且同时具有较好的克服高压空气的内力、温度效应的能力。试验结果表明,空气桥性能满足TPS试验的要求。 展开更多
关键词 TPS 空气桥 有限元法 优化设计 应变天平
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半柔壁喷管初步实验研究 被引量:16
19
作者 彭强 廖达雄 +1 位作者 秦红岗 易星佑 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期101-106,共6页
为了验证跨超声速风洞半柔壁喷管的气动设计结果,在试验平台上经过对喷管的动调,完成了半柔壁喷管的性能测试研究。得到如下初步结论:所使用的半柔壁喷管气动设计方法有效可行,马赫数调节范围及喷管流场均匀性指标达到设计要求;通过对... 为了验证跨超声速风洞半柔壁喷管的气动设计结果,在试验平台上经过对喷管的动调,完成了半柔壁喷管的性能测试研究。得到如下初步结论:所使用的半柔壁喷管气动设计方法有效可行,马赫数调节范围及喷管流场均匀性指标达到设计要求;通过对喷管的动调,喷管第一菱形区的马赫数均方根偏差可降低30%~40%;在风洞吹风过程中,可实现喷管马赫数的连续变化功能,在喷管型面调节速度适当时,试验段流场均匀性指标与喷管固定型面时相当。 展开更多
关键词 试验研究 超声速风洞 流场品质 半柔壁喷管 喷管设计
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自然层流机翼气动外形优化研究 被引量:14
20
作者 马晓永 张彦军 +2 位作者 段卓毅 郭洪涛 李权 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期812-817,共6页
层流技术在飞行器尤其是民用客机减阻方面具有较好的应用潜力。采用全速势方程(TRANAIR)、序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)优化算法及自适应笛卡尔网格技术,用两种不同的参数化建模方法,类函数/型函数变换(Class fu... 层流技术在飞行器尤其是民用客机减阻方面具有较好的应用潜力。采用全速势方程(TRANAIR)、序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)优化算法及自适应笛卡尔网格技术,用两种不同的参数化建模方法,类函数/型函数变换(Class function/Shape function Transformation,CST)和非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)方法,对某自然层流机翼进行了多点优化设计,设计点为:C_L=0.45(M:0.735,0.755,0.765,0.775),C_L=0.50(M:0.755),约束条件为:升力、俯仰力矩和翼型20%、80%及最大厚度不得低于初值。优化结果表明:虽然CST方法在翼型描述上具有先天优势,NURBS方法更多用于三维曲面,而对于文中自然层流机翼算例,NURBS的优化效果更好;在C_L=0.45(M:0.755)状态下,优化后上翼面转捩位置明显后移,层流区域变广,总阻力减小了4.5%;采用的优化方法在进行五点优化时仍然具有较高的计算效率,具有较强的工程实用能力。 展开更多
关键词 自然层流机翼 气动外形优化 TRANAIR 参数化方法 数值模拟
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