检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 346-357页

作者：王睿雯毕殿方黄旭东清华大学航天航空学院北京100084

环量控制技术通过调节射流喷气量实现翼型气动性能的提升,在Coanda效应作用下,翼型环量会发生改变,且尾缘后流场出现分离。目前环量控制的分离位置与射流位置、射流高度及射流强度的关系尚不明确。该文主要研究了Coanda效应对流场分布... 详细信息

环量控制技术通过调节射流喷气量实现翼型气动性能的提升,在Coanda效应作用下,翼型环量会发生改变,且尾缘后流场出现分离。目前环量控制的分离位置与射流位置、射流高度及射流强度的关系尚不明确。该文主要研究了Coanda效应对流场分布及升阻力特性的影响,并对环量控制的不同控制阶段进行了分析。首先,对NACA0012标准翼型进行尾缘修型,改变尾缘曲率和喷口高度等参数,验证环量控制的有效性;其次,在考虑攻角、动量系数、射流速度3个关键参数的情况下,引入Coanda偏转角,揭示了环量控制的Coanda效应的触发及抑制机理;最后,对NACA0012修型翼型和CC-E0020EJ环量控制翼型提出了分离预测思路。针对环量控制技术中2个控制阶段,通过推阻分解法对升力、阻力进行解构,解释了尾缘后流场分离与再附的超临界现象,提出了分离区域的分析方法。结果表明:Coanda偏转角可以作为动量系数与升力系数的物理判据,翼型下表面的压力损失导致超环量阶段的射流效率降低。

关键词：环量控制 Coanda效应失速特性射流飞行控制气动增升

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环量控制飞翼翼型隐身与气动联合优化

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南京航空航天大学学报 2024年第3期56卷 526-533页

作者：贾高伟邵帅胡德昭郭正侯中喜国防科技大学空天科学学院长沙410073

飞翼无人机可利用主动流动控制技术取代传统舵面,避免舵面偏转产生的雷达回波,能够获得更好的隐身性能。本文面向装载环量控制器的大展弦比飞翼无人机,提出了一种兼顾气动和隐身性能的飞翼翼型联合优化方法。针对包含环量控制(Circulati... 详细信息

飞翼无人机可利用主动流动控制技术取代传统舵面,避免舵面偏转产生的雷达回波,能够获得更好的隐身性能。本文面向装载环量控制器的大展弦比飞翼无人机,提出了一种兼顾气动和隐身性能的飞翼翼型联合优化方法。针对包含环量控制(Circulation control,CC)机构的二维翼型建立了基于代理模型的联合优化框架,并通过寻优求解,获得了Pareto前沿解集。选择Pareto前沿中的3个点对应的二维翼型进行了气动与隐身性能评估,数值计算结果证实了本文提出的联合优化方法的可行性。

关键词：环量控制飞翼无人机隐身设计气动分析

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合成射流吹/吸程环量控制数值模拟研究

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Acta Mechanica Sinica 2023年第6期39卷 31-45页

作者：李石清罗振兵邓雄王林赵志杰刘杰夫 College of Aerospace Science and Engineering National University of Defense TechnologyChangsha 410000China

通过数值模拟手段在NACA0015翼型上对合成射流环量控制过程进行了研究,并通过流场结果分析了吸程和吹程的控制机制.基于翼型弦长(c)和来流速度(U_(∞))的雷诺数(Re)为250000.合成射流出口分别布置在翼型的上后缘和下后缘.结果表明,在上... 详细信息

通过数值模拟手段在NACA0015翼型上对合成射流环量控制过程进行了研究,并通过流场结果分析了吸程和吹程的控制机制.基于翼型弦长(c)和来流速度(U_(∞))的雷诺数(Re)为250000.合成射流出口分别布置在翼型的上后缘和下后缘.结果表明,在上后缘和下后缘施加合成射流控制有显著增升效果,其控制效果与动量系数(C_(μ))和无量纲频率(F^(+))有关.合成射流的吹程和吸程都有助于提升升力.当上后缘施加合成射流控制时,增升效果随无量纲频率增加略有减弱.相反地,下后缘合成射流控制效果随无量纲频率增加而增加.无论合成射流环量控制布置在上后缘或下后缘,控制效果都随着动量系数的增加而增加.

关键词：合成射流环量控制增升效果动量系数无量纲频率吹程雷诺数控制机制

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脉冲射流对环量控制翼型气动性能的影响

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北京航空航天大学学报 2022年第3期48卷 485-494页

作者：雷玉昌张登成张艳华苏光旭空军工程大学研究生院西安710051 空军工程大学航空工程学院西安710038

定常射流在大迎角下气动性能较差,借助脉冲射流能够有效改善大迎角下的气动性能,并减少射流所需质量流量。采用非定常数值模拟的方法进行了脉冲射流作用下的环量控制翼型气动特性计算和流场分析。总结了占空比和频率分别对时均升力和升... 详细信息

定常射流在大迎角下气动性能较差,借助脉冲射流能够有效改善大迎角下的气动性能,并减少射流所需质量流量。采用非定常数值模拟的方法进行了脉冲射流作用下的环量控制翼型气动特性计算和流场分析。总结了占空比和频率分别对时均升力和升力脉动幅值的影响趋势;分析了不同迎角下的脉冲射流流动机理;进一步指出了射流动量系数的影响规律,并借助脉冲射流和定常射流的叠加效应有效缓解了升力脉动现象。结果表明:低占空比、同等升力系数下,脉冲射流可大幅度减小质量流量,但升力脉动幅值较大;小迎角下随频率增大,升力系数先增大后减小,但整体变化幅度不大,大迎角下随频率增大,升力系数持续性增大;脉冲射流能够推迟失速迎角,扩宽环量控制技术的可用迎角,并且随动量系数增大,这种优势更加明显;借助脉冲射流与定常射流的叠加效应,能够有效缓解脉冲射流作用下的升力脉动现象,达到飞行使用条件。

关键词：脉冲射流环量控制数值模拟升力脉动增升失速

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波浪条件下地效翼型气动力的环量控制研究

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上海交通大学学报 2022年第8期56卷 1101-1110页

作者：刘浩孙建红孙智陶洋王德臣刘光远南京航空航天大学飞行器环境控制与生命保障工业与信息化部重点实验室南京210016 南京航空航天大学民航学院南京211106 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所四川绵阳621000

波浪海面气流环境相对复杂,严重影响了地效飞行器巡航过程中的稳定性与安全性.针对波浪条件下的地效翼型,应用数值方法分析了不同海况波浪形状和不同飞行攻角对翼型气动特性的影响,进一步研究了定常吹气和周期吹气方法对地效下的环量控... 详细信息

波浪海面气流环境相对复杂,严重影响了地效飞行器巡航过程中的稳定性与安全性.针对波浪条件下的地效翼型,应用数值方法分析了不同海况波浪形状和不同飞行攻角对翼型气动特性的影响,进一步研究了定常吹气和周期吹气方法对地效下的环量控制翼型气动力影响规律.计算结果表明:波浪海面地效下,翼型升力系数随波浪周期性变化,波浪的波高较高、波长较短,翼型攻角较大时升力系数波动的幅度较大;通过与波浪相对运动相同周期的吹气环量控制方法,可以有效地控制波浪海况下翼型升力系数的波动,增强地效飞行器的稳定性与安全性.

关键词：地面效应波浪海面气动特性环量控制吹气动量系数

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多级环量控制技术增升机理及能效分析

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航空学报 2022年第S02期43卷 57-69页

作者：杜海杨乐杰李铮徐悦孙京阳王宇航西华大学流体及动力机械教育部重点实验室成都610039 西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710072 中国运载火箭技术研究院空间物理实验室北京100076 中国航空研究院北京100012

针对单级环量控制气动效率低、能耗高的不足,设计了一种多级环量增升机翼。通过测力试验,对比研究了多级环量控制在增升方面的控制效果,并且在多级环量控制基础上研究了吹气系数对机翼气动力性能的影响。通过PIV试验,研究了临界吹气系... 详细信息

针对单级环量控制气动效率低、能耗高的不足,设计了一种多级环量增升机翼。通过测力试验,对比研究了多级环量控制在增升方面的控制效果,并且在多级环量控制基础上研究了吹气系数对机翼气动力性能的影响。通过PIV试验,研究了临界吹气系数前后的流动控制机理。测力结果表明,相比于无环量控制,在输入流量Q=9.84 m^(3)/h时,三喷口吹气(多级环量控制)的最大升阻比提高了95.3%;随着吹气系数的增加,环量控制先后经历分离控制和超环量控制2种阶段,在分离控制阶段,升力系数随吹气系数的增加显著提升,阻力系数先减小后增大;在超环量控制阶段,随吹气系数的增加,升力系数提升效果减弱,阻力系数逐渐增大最后趋于平缓。PIV研究结果表明,在分离控制阶段,随吹气系数的增加,射流分离点沿圆弧后缘下移,增大了速度环量使升力提高,并且尾迹区范围减小、速度提升,使阻力减小;在超环量控制阶段,高速射流使后缘流线产生了大的偏转曲率,起到了气动襟翼的作用,并且在大迎角下兼具控制流动分离的效果。此外,引入了有效升阻比的概念对多级环量增升机翼的气动效率进行评估,发现在分离控制阶段多级环量控制机翼的功率系数较小、有效升阻比最大,气动效率最高。

关键词：环量控制增升 Coanda效应风洞试验 PIV

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环量控制翼型非定常气动力建模

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北京航空航天大学学报 2021年第10期47卷 2138-2148页

作者：雷玉昌张登成张艳华空军工程大学研究生院西安710051 中国人民解放军95034部队百色533600 空军工程大学航空工程学院西安710038

针对目前环量控制技术中射流参数与迎角对翼型气动特性的影响高度耦合,对应非定常气动力模型精度较差的研究现状,基于环量控制翼型强迫俯仰振动数值模拟数据,借助Kriging模型实现环量控制翼型的定常气动力插值,借助微分方程模型完成了... 详细信息

针对目前环量控制技术中射流参数与迎角对翼型气动特性的影响高度耦合,对应非定常气动力模型精度较差的研究现状,基于环量控制翼型强迫俯仰振动数值模拟数据,借助Kriging模型实现环量控制翼型的定常气动力插值,借助微分方程模型完成了适用于环量控制翼型的线性微分方程建模,采用两步线性回归参数辨识方法辨识线性微分方程模型中特征时间常数等参数,对高动量系数大振幅流动状态下的非线性影响进行修正。研究结果表明:基于Kriging模型实现的环量控制翼型定常气动力插值精度较传统气动导数模型高,建立的环量控制翼型非定常气动力模型能够精确预测不同流动状态下的气动力和力矩系数变化情况。

关键词：环量控制非定常气动力翼型数值模拟气动力模型参数辨识

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基于柯恩达效应的飞翼布局环量控制研究

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西北工业大学学报 2022年第4期40卷 845-852页

作者：刘晓冬蔡为民张沛良王永恩黄勇高立华沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

采用流动控制技术产生类似机械舵面的控制能力是近些年的研究热点。以飞翼布局为研究对象,从二维翼型到三维机翼,通过CFD计算和低速风洞试验,开展了基于柯恩达效应的机翼后缘喷气环量控制研究,给出了参数影响规律和控制效果。结果表明:... 详细信息

采用流动控制技术产生类似机械舵面的控制能力是近些年的研究热点。以飞翼布局为研究对象,从二维翼型到三维机翼,通过CFD计算和低速风洞试验,开展了基于柯恩达效应的机翼后缘喷气环量控制研究,给出了参数影响规律和控制效果。结果表明:机翼后缘布置柯恩达型面和对应喷口,通过上表面喷口吹气产生类似机械舵面正偏的控制能力,下表面喷口吹气产生类似机械舵面负偏的控制能力;随着喷口的高度减小,环量控制能力逐渐增大;随喷气压比增加,环量控制能力先增大后减小;圆形的柯恩达型面相比椭圆形控制效果更佳;优化环量方案在Ma=0.2时产生的操纵能力不低于机械舵面,对应流量需求在0.05~0.07 kg/s左右。

关键词：柯恩达效应飞翼布局环量控制 CFD 风洞试验

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环量控制机翼增升及滚转控制特性研究

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空气动力学学报 2021年第1期39卷 43-51页

作者：王磊杜海李秋实龚一方孔文杰西华大学流体及动力机械教育部重点实验室成都610039 西华大学能源与动力工程学院成都610039 北京航空航天大学航空发动机气动热力重点实验室北京100083

环量控制作为一种高效的主动流动控制技术,在飞行器的气动改善、姿态控制方面具有巨大潜力。本文设计一套可以实现向下吹气的环量控制装置,并将其应用于飞行器进行气动控制。首先,通过数值模拟选取环量控制参数,同时分析环量控制翼型的... 详细信息

环量控制作为一种高效的主动流动控制技术,在飞行器的气动改善、姿态控制方面具有巨大潜力。本文设计一套可以实现向下吹气的环量控制装置,并将其应用于飞行器进行气动控制。首先,通过数值模拟选取环量控制参数,同时分析环量控制翼型的气动特性。通过风洞实验,对同尺寸常规舵面模型和带有环量控制装置的模型进行气动力和气动力矩研究;采用粒子图像测速(PIV)技术,对环量控制模型开展流场研究,分析该装置产生气动控制效果的流动机理。测力实验表明吹气系数C_(μ)=0.04时,环量控制机翼升力最大增加32.4%,滚转力矩最大增加60.3%。PIV测流场实验表明,较高速度的射流使机翼后缘的气流发生了偏转,增加了环量,改变了机翼受力。引入"有效升阻比"的概念,分析环量控制机翼的吹气效率,结果表明,当吹气系数C_(μ)=0.02时,有效升阻比最大,环量控制机翼的吹气效率最高。

关键词：环量控制气动力控制气动力矩控制 PIV 柯恩达效应

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双射流环量控制翼型的控制力矩特性研究

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北京航空航天大学学报 2021年第12期47卷 2641-2649页

作者：何玉娟雷玉昌张登成张艳华周章文空军工程大学航空工程学院西安710038 中国人民解放军95034部队百色533601

为了探究环量控制技术在飞行控制性能方面的优势,在定常流场中对定常射流环量控制翼型的控制力矩作用机理展开了研究,采用数值仿真的方法,对比分析了单射流、双射流产生的虚拟舵面与传统舵面作用下的气动力系数的变化规律,并基于无舵面... 详细信息

为了探究环量控制技术在飞行控制性能方面的优势,在定常流场中对定常射流环量控制翼型的控制力矩作用机理展开了研究,采用数值仿真的方法,对比分析了单射流、双射流产生的虚拟舵面与传统舵面作用下的气动力系数的变化规律,并基于无舵面飞行器CCSCAOON对其气动力矩的控制特性进行了验证。验证结果表明:单射流作用下的虚拟舵面能够提供用于飞行器所需的滚转和俯仰力矩,且作用机理相似,控制性能优于传统舵面;无论是单射流还是双射流,在大迎角下虚拟舵面的气动控制特性较差,限制了环量控制的使用迎角;双射流较单射流而言,升阻比特性和控制力矩特性较好;双射流下的虚拟舵面通过调节下射流口动量系数,能够有效降低偏航力矩与滚转、俯仰力矩之间的耦合效应。

关键词：定常射流环量控制无舵面飞行器数值仿真气动特性

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