翼型风洞实验侧壁附面层控制技术研究 被引量：9

1

作者 解亚军 叶正寅 高永卫 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期205-207,共3页

文中介绍了NF-3风洞二元实验段侧壁边界层吹除控制系统及实验方法,以GAW-1翼型为例,给出了不同吹气系数对风洞边界层的控制效果,研究了附面层吹除法对单段翼型和多段翼型实验结果的影响规律。结果表明,该控制系统能有效地改善翼型表面... 文中介绍了NF-3风洞二元实验段侧壁边界层吹除控制系统及实验方法,以GAW-1翼型为例,给出了不同吹气系数对风洞边界层的控制效果,研究了附面层吹除法对单段翼型和多段翼型实验结果的影响规律。结果表明,该控制系统能有效地改善翼型表面的流动特性。 展开更多

关键词 二元风洞 GAW-1翼型 侧壁附面层 吹气控制系统

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应用离散型协同射流的翼型增升减阻研究 被引量：8

2

作者 宋超 杨旭东 +1 位作者 朱敏 宋文萍 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期191-196,共6页

连续型和离散型协同射流是一种新型的翼型近壁面流动控制技术,相比之下,离散型能够更为高效地对流动进行控制。为探究离散型协同射流能耗更低、效率更高的原因,通过数值模拟方法重点研究了施加离散型协同射流的翼型流动控制效应与规律... 连续型和离散型协同射流是一种新型的翼型近壁面流动控制技术,相比之下,离散型能够更为高效地对流动进行控制。为探究离散型协同射流能耗更低、效率更高的原因,通过数值模拟方法重点研究了施加离散型协同射流的翼型流动控制效应与规律。计算结果表明在相同喷口动量系数下,与连续型相比,离散型最大升力系数提高9.2%,阻力极大减小;消耗相同功率时,离散型减阻效果明显高于连续型,零度迎角时阻力约小35%,翼型升阻特性提升更加显著。对流场的详细分析表明,离散型协同射流同时在流向和展向产生相干涡结构,使高速度的射流与主流以及边界层充分混合,因此离散型协同射流具有更好的翼型增升减阻效果和更高的能量利用率。 展开更多

关键词 流动控制 减阻 増升 协同射流 离散型协同射流

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基于升华法实验研究后掠翼三维边界层的转捩 被引量：8

3

作者 杨永 左岁寒 +1 位作者 李喜乐 李悦立 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期40-43,49,共5页

在西北工业大学的低湍流度风洞,采用升华法研究不同雷诺数下后掠翼上表面的转捩现象。实验发现雷诺数较低时,后掠翼上的转捩由流向不稳定触发,转捩位置在最小压力点之后,转捩分界为一条直线;当雷诺数足够大时,转捩由横流驻波不稳定触发... 在西北工业大学的低湍流度风洞,采用升华法研究不同雷诺数下后掠翼上表面的转捩现象。实验发现雷诺数较低时,后掠翼上的转捩由流向不稳定触发,转捩位置在最小压力点之后,转捩分界为一条直线;当雷诺数足够大时,转捩由横流驻波不稳定触发,转捩提前到最小压力点之前,转捩分界呈现尖楔形状。该结果表明升华法不但能够较准确地分辨出后掠翼上的转捩位置,还能够区分不同的转捩机理,判断转捩是由流向不稳定还是横流驻波不稳定触发。此外,实验中还发现在横流驻波不稳定增长较大时,升华法能够提供转捩上游区域边界层内的横流不稳定信息;当横流驻波不稳定进一步增强时,该不稳定受模型表面粗糙度的影响较大,萘的喷涂有可能会影响到升华法的结果。 展开更多

关键词 后掠翼 边界层 转捩 横流驻波不稳定 升华法

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水平轴风力机翼型设计与动态失速数值模拟 被引量：11

4

作者 赵旭 肖俊 席德科 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期348-354,共7页

利用XFOIL软件对水平轴风力机叶片的参考翼型进行了改进设计,通过数值模拟的方法评估获得:所设计的翼型优于参考翼型,满足设计要求;由于风力机叶片在动态失速时的特性较为复杂,该文针对某一个设计翼型进行了动态失速的数值模拟,使用FLU... 利用XFOIL软件对水平轴风力机叶片的参考翼型进行了改进设计,通过数值模拟的方法评估获得:所设计的翼型优于参考翼型,满足设计要求;由于风力机叶片在动态失速时的特性较为复杂,该文针对某一个设计翼型进行了动态失速的数值模拟,使用FLUENT软件编写用户函数,获得漩涡产生、发展和脱落规律,比较翼型在动态和稳态的升力和阻力特性,并提出了考虑失速效果的风轮气动设计和性能改进的意见。 展开更多

关键词 水平轴风力机 翼型 动态失速 气动特性 数值模拟

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后掠翼边界层横流不稳定性的实验研究(英文) 被引量：3

5

作者 左岁寒 杨永 +1 位作者 李栋 李悦立 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期495-502,共8页

在西北工业大学的低湍流度风洞中,采用升华法研究有无粗糙带情况下,45°后掠翼三维边界层内的横流驻波不稳定性及其转捩模式。在未引入人工粗糙带,雷诺数为5.50×105~1.65×106范围内,模型的转捩分界始终为位于最小压力点... 在西北工业大学的低湍流度风洞中,采用升华法研究有无粗糙带情况下,45°后掠翼三维边界层内的横流驻波不稳定性及其转捩模式。在未引入人工粗糙带,雷诺数为5.50×105~1.65×106范围内,模型的转捩分界始终为位于最小压力点之后的一条直线,转捩由T-S波触发。当Re≥1.38×106时,对应最不稳定横流驻波的3.5~4.0mm条纹出现在转捩的上游区域,条纹间距与线化稳定性理论的结果吻合。当Re=1.65×106时,实验证实了横流驻波扰动对前缘粗糙度的极度敏感。考虑到抑制最不稳定横流驻波就很有可能抑制后掠翼飞行器上由其主导的转捩,在机翼前缘布置不同间距的粗糙带,研究其对边界层内横流驻波的影响。当Re=1.38×106时,2.5mm间距的粗糙带有效的抑制了3.5~4.0mm最不稳定驻波,该现象为后掠翼上的转捩控制技术提供了一条新思路。此外,当6.0mm、7.0mm和8.0mm的粗糙带被引入时,条纹间隔表现为3.0mm、3.5mm和4.0mm的谐波波长。 展开更多

关键词 后掠翼 横流不稳定 升华法 转捩控制

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用动态压力测量方法进行双垂尾飞机抖振实验研究 被引量：3

6

作者 肖春生 李劲杰 +1 位作者 惠增宏 高永卫 《科学技术与工程》 2007年第21期5627-5630,共4页

运用动态压力测量的方法对双垂尾飞机进了抖振实验研究,并与翼根弯距法测量的结果进行了对比。结果表明,在双垂尾飞机抖振研究中使用动态压力测量的方法可以得到更准确的测量结果和动态特性。

关键词 动态压力测量 抖振实验 风洞实验

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实验中实现“无限展长后掠翼”流场的方法研究

7

作者 左岁寒 杨永 李栋 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期578-581,共4页

在风洞实验中,为了获得一个近似无限展长后掠翼的三维流场实验条件,必须采用特殊的整流措施,修正洞壁对流场的干扰。对于小展弦比模型的实验,可以通过在两侧洞壁附加衬垫来修正洞壁干扰。本文基于CFD技术,研究了采用无限展长后掠翼空间... 在风洞实验中,为了获得一个近似无限展长后掠翼的三维流场实验条件,必须采用特殊的整流措施,修正洞壁对流场的干扰。对于小展弦比模型的实验,可以通过在两侧洞壁附加衬垫来修正洞壁干扰。本文基于CFD技术,研究了采用无限展长后掠翼空间流线拟合的方法设计洞壁衬垫。数值模拟结果表明,采用流线拟合设计的衬垫能够有效地修正风洞侧壁对流场展向分布的影响,得到近似无限展长后掠翼的流场。 展开更多

关键词 无限展长后掠翼 风洞实验 CFD技术

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跨声速翼型风洞开孔壁的简化模型数值模拟 被引量：3

8

作者 金佳林 高超 张正科 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期1-5,共5页

以开孔壁翼型风洞为研究对象,构建简化的仿真模型,模拟开风洞孔壁附近及小孔内的流动,研究开孔壁对风洞试验的影响。研究了开孔壁流动的主要特征参数并建立多孔板模型,为进一步建立数值风洞模型及研究洞壁干扰提供参考。通过简化的孔壁... 以开孔壁翼型风洞为研究对象,构建简化的仿真模型,模拟开风洞孔壁附近及小孔内的流动,研究开孔壁对风洞试验的影响。研究了开孔壁流动的主要特征参数并建立多孔板模型,为进一步建立数值风洞模型及研究洞壁干扰提供参考。通过简化的孔壁模型,研究了开闭比等特征参数对风洞流场和翼型绕流的影响。构建了二维简化孔壁模型和多孔介质孔壁模型,并验证了以多孔板模型模拟孔壁风洞流场的可行性。本文建立了一种研究跨声速孔壁风洞的孔壁效应的数值方法,为跨声速孔壁风洞流场的模拟研究提供参考,为进一步构建可靠的风洞孔壁数值模拟数学模型提供一种研究思路。 展开更多

关键词 空气动力学 跨声速风洞 开孔壁 洞壁效应 数值模拟

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一种实用的风力机叶片气动设计方法研究 被引量：1

9

作者 昝丙合 杨旭东 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期411-414,379,共5页

提出了水平轴风力机叶片的优化设计模型,该模型以风轮平均年能量输出最大为设计目标,并将风速的概率分布考虑进来。为了获得较好的优化结果,首先采用PROPID程序对叶片进行反设计,获得较好性能的叶片几何,在此基础上,运用遗传算法进行搜... 提出了水平轴风力机叶片的优化设计模型,该模型以风轮平均年能量输出最大为设计目标,并将风速的概率分布考虑进来。为了获得较好的优化结果,首先采用PROPID程序对叶片进行反设计,获得较好性能的叶片几何,在此基础上,运用遗传算法进行搜索寻优,这样不仅减小了搜索的范围,也降低了搜索的时间。对叶片面积附加约束,以获得符合实际的叶片,采用5阶贝塞尔函数在设计点之间进行插值,以获得光滑的几何外形。利用该方法优化设计了600kW风力机叶片。与已有叶片相比,优化结果显示了明显的优越性,验证了该优化方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 风力机 优化设计 反设计 PROPID 遗传算法

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随机梯度遗传算法在翼型优化设计中的运用研究 被引量：1

10

作者 吴绍蕾 高正红 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第12期4-6,共3页

针对标准遗传算法在优化搜索过程中,局部搜索能力较低的弱点,利用将遗传算法与实时扰动随机逼近方法(SPSA算法)为基础的随机梯度算法相结合而产生的随机梯度遗传算法建立了可用于气动外形优化设计的设计方法。并运用此算法开展了有关翼... 针对标准遗传算法在优化搜索过程中,局部搜索能力较低的弱点,利用将遗传算法与实时扰动随机逼近方法(SPSA算法)为基础的随机梯度算法相结合而产生的随机梯度遗传算法建立了可用于气动外形优化设计的设计方法。并运用此算法开展了有关翼型的气动优化研究。相关结果表明,将随机梯度遗传算法用于气动外形优化设计,不仅可以提高优化效率,同时由于增强了局部搜索能力,因此,在有限的搜索条件下,可以提高优化设计结果的质量。 展开更多

关键词 遗传算法 梯度 随机梯度遗传算法

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大迎角分离流场在等离子体控制下的特性研究 被引量：8

11

作者 王健磊 李华星 +2 位作者 孟宣市 刘锋 罗时钧 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期34-38,共5页

设计了一种新型的大迎角主动流动控制方法。采用圆锥-圆柱组合体模拟飞行器前体,在靠近圆锥尖端处镶嵌了一对马蹄形单电极介质阻挡放电(Single-Dielectric Barrier Discharge SDBD)等离子体激励器,通过风洞实验研究了等离子体激励器在... 设计了一种新型的大迎角主动流动控制方法。采用圆锥-圆柱组合体模拟飞行器前体,在靠近圆锥尖端处镶嵌了一对马蹄形单电极介质阻挡放电(Single-Dielectric Barrier Discharge SDBD)等离子体激励器,通过风洞实验研究了等离子体激励器在不同状态下对大迎角模型前体的非对称气动载荷的控制作用。实验结果表明,通过控制等离子体激励器的开闭可以使得圆锥-圆柱组合体在大迎角下出现的侧力改变方向。还对通过调节单侧等离子体激励器的激励电压实现圆锥前体侧力系数在正负极值间连续变化的可能性进行了初步的实验探索。 展开更多

关键词 单电极介质阻挡放电(SDBD) 等离子体激励器 主动流动控制 大迎角 细长旋成体

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比较Wilson法和复合形优化法气动设计水平轴风轮 被引量：3

12

作者 赵旭 肖俊 席德科 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期693-697,共5页

文章分别使用Wilson法和复合形优化法对水平轴风力机风轮进行了气动设计,对比德国XWEC-JACOBS600kw产品,前者设计的叶片弦长偏大,后者叶片尺寸与产品较吻合。为验证所设计的风轮性能,使用FLUENT软件进行了数值模拟,结果表明,Wilson法和... 文章分别使用Wilson法和复合形优化法对水平轴风力机风轮进行了气动设计,对比德国XWEC-JACOBS600kw产品,前者设计的叶片弦长偏大,后者叶片尺寸与产品较吻合。为验证所设计的风轮性能,使用FLUENT软件进行了数值模拟,结果表明,Wilson法和复合形优化法设计的风轮功率误差分别为12.3和4.6,后者设计精度更高。 展开更多

关键词 水平轴风力机 气动设计 优化方法 数值模拟

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等离子体控制下前体分离涡的研究 被引量：2

13

作者 王健磊 孟宣市 +2 位作者 李华星 刘锋 罗时钧 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期740-746,共7页

在圆锥-圆柱组合体模型半顶角为10°的圆锥前体尖端附近布置介质阻挡放电等离子体激励器,采用正弦波高压电源进行等离子体定常开/关激励。实验在3.0m×1.6m的直流式风洞中进行,迎角固定在45°,基于圆锥前体底面直径的实验... 在圆锥-圆柱组合体模型半顶角为10°的圆锥前体尖端附近布置介质阻挡放电等离子体激励器,采用正弦波高压电源进行等离子体定常开/关激励。实验在3.0m×1.6m的直流式风洞中进行,迎角固定在45°,基于圆锥前体底面直径的实验雷诺数为5×10-4。对模型表面周向压力分布进行了测量,同时对测压截面处的空间涡流场进行了粒子图像测速。通过对截面压力分布和空间流场的PIV结果的分析,给出了侧向力、涡核中心位置、轴向涡量、涡核半径、次涡核半径、旋涡最大切向速度、环量等参数随等离子体激励的变化特性。结果表明：在等离子体激励的作用下,同侧的分离剪切层及其卷起的涡向外侧移动,同时另一侧的向着靠近模型的方向移动。同时激励器的作用使左舷侧涡心位置偏离次涡核的几何中心,且使得双侧的涡核和次涡核的尺寸增大。 展开更多

关键词 单电极介质阻挡放电(AC-DBD) 等离子体 主动流动控制 大迎角 非对称分离涡 粒子图像测速

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动升力翼飞艇气动特性与修正技术研究

14

作者 白静 解亚军 《科学技术与工程》 2011年第22期5350-5354,共5页

针对动升力翼飞艇模型在双翼浮升和大载重浮升情况下风洞测力实验的特殊性,系统地开展了实验模型、测力天平、过程控制与数据处理方法等研究。对实验结果进行了支架干扰修正、气流偏角修正、阻塞效应及升力效应修正,给出了两种飞艇模型... 针对动升力翼飞艇模型在双翼浮升和大载重浮升情况下风洞测力实验的特殊性,系统地开展了实验模型、测力天平、过程控制与数据处理方法等研究。对实验结果进行了支架干扰修正、气流偏角修正、阻塞效应及升力效应修正,给出了两种飞艇模型的气动特性,提高了实验精度。 展开更多

关键词 飞艇 动升力翼布局 测力实验 气动特性

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纳秒脉冲等离子体对静止大气的激励特性 被引量：5

15

作者 李结 李华星 +1 位作者 王健磊 孟宣市 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期176-180,共5页

应用介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体激励对静止大气进行诱导,分别使用交流(alternative current,AC)等离子体电源和纳秒脉冲(nanosecond pulse,NS)等离子体电源进行激励。激励器放置在600 mm×500 mm×... 应用介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体激励对静止大气进行诱导,分别使用交流(alternative current,AC)等离子体电源和纳秒脉冲(nanosecond pulse,NS)等离子体电源进行激励。激励器放置在600 mm×500 mm×500 mm的光学玻璃箱内。利用粒子图像测速技术(PIV,particle lmage vbelocimetry)对激励器周围的诱导速度场进行了测量,给出了时间平均速度分布结果。实验结果表明:纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体(NS-DBD)对静止大气的时均诱导效应和连续交流介质阻挡放电等离子体(AC-DBD)类似,都是以壁面诱导气流的形式出现,激励电压越大,壁面射流诱导速度场范围及最大诱导速度越大;AC-DBD等离子体激励产生的诱导速度场由裸露电极指向覆盖电极,最大诱导速度约为4 m/s;而NS-DBD等离子体激励在激励器顺电势和逆电势方向均有诱导速度,且主要诱导速度场出现在激励器逆电势方向;NS-DBD的最大诱导速度约为0.3 m/s;从对静止大气的诱导速度场大小来看,纳秒的动量输入几乎可以忽略不计。 展开更多

关键词 激励器 流动控制 等离子体 介质阻挡放电 纳秒脉冲 粒子图像测速

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单侧脉冲放电等离子对圆锥前体的流动控制 被引量：2

16

作者 田滨 李华星 +2 位作者 孟宣市 罗时钧 刘锋 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期680-684,共5页

应用单侧脉冲放电等离子体对细长圆锥前体非对称涡进行了主动流动控制研究。通过风洞试验,对不同截面的周向静态压力分布和动态压力变化进行了测量。同时,对不同截面的周向压力分布进行积分,计算其当地侧向力、当地侧向力增量以及圆锥... 应用单侧脉冲放电等离子体对细长圆锥前体非对称涡进行了主动流动控制研究。通过风洞试验,对不同截面的周向静态压力分布和动态压力变化进行了测量。同时,对不同截面的周向压力分布进行积分,计算其当地侧向力、当地侧向力增量以及圆锥段侧向力和偏航力矩。研究结果表明,通过单侧脉冲放电可以实现对细长圆锥前体侧向力和力矩的比例控制,并且具有良好的线性度。第八截面动态压力数据的全时间平均和相位锁定平均都达到了收敛。通过比较第八截面相位锁定平均下的压力分布,得出流场的响应滞后于此次50Hz的脉冲调制频率。 展开更多

关键词 细长圆锥前体 非对称分离涡 主动流动控制 左舷单侧脉冲 风洞试验

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中-大迎角下圆锥前体流场的等离子体控制

17

作者 赵帅 李华星 +2 位作者 王健磊 刘锋 罗时钧 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期22-26,共5页

在圆锥-圆柱组合体圆锥段的尖端区域布置一对单个介质阻挡放电激励器(SDBD),通过风洞实验对圆锥前体分离涡流场的等离子体控制特性进行了研究。实验风速5m/s,迎角为25°和30°,采用表面压力测量技术,并通过对压力的积分得到侧... 在圆锥-圆柱组合体圆锥段的尖端区域布置一对单个介质阻挡放电激励器(SDBD),通过风洞实验对圆锥前体分离涡流场的等离子体控制特性进行了研究。实验风速5m/s,迎角为25°和30°,采用表面压力测量技术,并通过对压力的积分得到侧向力系数。实验结果表明:通过控制激励器的开、关可以改变圆锥两侧压力分布不对称的模式,从而使得侧向力的大小和方向发生改变。研究表明:等离子体激励器可以对非双稳态下的圆锥前体分离涡流场进行有效的控制。 展开更多

关键词 等离子体 主动流动控制 细长圆锥体 非对称分离涡 单介质阻挡放电(SDBD) 大迎角

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应用BEM理论与嵌套网格技术的风力机性能预测对比研究

18

作者 昝丙合 杨旭东 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期7-12,共6页

分别采用BEM理论和基于嵌套网格技术的CFD方法,以两叶片NREL Phase VI风力机为研究对象,对不同风速下的风力机性能预测进行研究。将两种方法得到的预测结果与实验结果进行对比。结果显示,BEM方法在全风速范围内与实验值吻合良好,嵌套网... 分别采用BEM理论和基于嵌套网格技术的CFD方法,以两叶片NREL Phase VI风力机为研究对象,对不同风速下的风力机性能预测进行研究。将两种方法得到的预测结果与实验结果进行对比。结果显示,BEM方法在全风速范围内与实验值吻合良好,嵌套网格技术方法在低风速区能准确地对风力机性能进行预测,并能显示出叶片绕流流场的流动细节,但在高风速区对风力机的性能预测有较大偏差。 展开更多

关键词 风力机 性能预测 BEM理论 CFD 嵌套网格

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