检索结果-内蒙古大学图书馆

航空动力学报 2025年第3期40卷 380-392页

作者：茅晓晨焦英辰杨宗豪西北工业大学动力与能源学院西安710129 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710129

进口附面层(IBL)条件对压气机内部流动特性具有显著影响,为探究其对高负荷压气机串列叶栅端区流动特性的影响,采用定常数值方法对某高亚声速压气机串列叶栅流场进行计算,并研究了不同进口条件,包括附面层厚度及常规和倾斜两种形式对叶... 详细信息

进口附面层(IBL)条件对压气机内部流动特性具有显著影响,为探究其对高负荷压气机串列叶栅端区流动特性的影响,采用定常数值方法对某高亚声速压气机串列叶栅流场进行计算,并研究了不同进口条件,包括附面层厚度及常规和倾斜两种形式对叶尖泄漏和角区分离两种流动结构的影响,结果表明:在无叶尖间隙时,进口附面层增厚会使角区分离在前叶的三维尺度以及后叶的周向范围增大,附面层倾斜效应使前叶二次流削弱而后叶二次流增强,总压损失降低,且进口附面层厚度增大使倾斜效应对角区流动的影响降低。1%叶高间隙下,增大附面层厚度使泄漏涡的展向尺度增大,附面层倾斜效应则使前叶泄漏涡增强,后叶泄漏涡减弱,总压损失减小,而进口附面层厚度增加使倾斜效应对叶尖端区流动的影响增强。

关键词：串列叶栅进口附面层倾斜附面层叶尖泄漏流角区分离

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基于迎风格式伴随方程的飞行器边界特性设计方法

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北京航空航天大学学报 2025年第1期51卷 281-292页

作者：邓俊高正红黄江涛赵轲夏露西北工业大学航空学院西安710072 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所绵阳621000 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

飞行器的边界特性决定了其安全性和飞行性能,是飞行器设计的难点和重点。引入迎风格式伴随方程和不同的通量限制器处理形式,提高复杂流动问题的伴随方程求解精度、效率和鲁棒性,拓展伴随优化方法在飞行器边界特性设计的应用范围。介绍... 详细信息

飞行器的边界特性决定了其安全性和飞行性能,是飞行器设计的难点和重点。引入迎风格式伴随方程和不同的通量限制器处理形式,提高复杂流动问题的伴随方程求解精度、效率和鲁棒性,拓展伴随优化方法在飞行器边界特性设计的应用范围。介绍了离散伴随求解梯度的基本原理,在此基础上推导了伴随方程的无黏项及其边界条件的变分形式,根据通量限制器的处理方式,形成一阶精度、二阶精度和混合精度的伴随方程。对伴随方程的边界处理措施进行了研究。通过ONERA M6机翼梯度精度和鲁棒性验证算例,对比迎风格式和中心格式的伴随方程求解性能,分析限制器和边界处理措施对伴随方程的收敛性和梯度精度的影响。通过CRM翼身组合体巡航气动优化设计和边界特性优化设计算例,验证了求解器对飞行器巡航性能设计和边界特性设计的有效性。计算和设计结果表明,建立的迎风格式伴随方程求解方法鲁棒和梯度精度高,能够适用于飞行器边界特性设计难题的求解。

关键词：迎风格式通量限制器离散伴随方程梯度计算边界特性气动优化

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极低风速标定系统设计与调试

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航空动力学报 2025年第1期40卷 237-257页

作者：周廷波张正科田永强郗忠祥张国彪高超中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所四川绵阳621000 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

针对极低风速情形热线风速仪标定精度不够高,且标定易受温湿度变化污染的难点问题,设计了一座速度控制精度较高、同时能控制空气温湿度的极低风速标定装置。装置的速度范围为0.1~1.0 m/s,温度范围为常温~60℃,湿度范围为20%RH~80%RH。... 详细信息

针对极低风速情形热线风速仪标定精度不够高,且标定易受温湿度变化污染的难点问题,设计了一座速度控制精度较高、同时能控制空气温湿度的极低风速标定装置。装置的速度范围为0.1~1.0 m/s,温度范围为常温~60℃,湿度范围为20%RH~80%RH。进行了布局形式论证、结构设计、部件设计;设计了运动速度控制系统、温湿度控制系统,并进行了调试。调试结果表明:速度控制最大误差和最大相对误差分别为0.000989 m/s和0.241%,达到设计指标0.003 m/s和0.4%,优于国际最优精度0.02 m/s和0.5%(风洞类)、0.001 m/s和0.82%(探头运动型);温度控制最大误差为0.9℃,达到设计指标1℃;湿度控制误差为2.9%RH,达到设计指标4%RH。将标定装置应用于某热线风速仪的标定,标定结果的拟合曲线最大误差为0.02236 m/s,满足标定精度设计指标0.03 m/s,处于国际风洞类标定装置误差范围0.018~0.03377 m/s内,接近国际探头运动型装置误差0.014 m/s;拟合曲线最大相对误差为5.214%,接近国际风洞类标定装置误差4%,接近国际探头运动型装置误差2.42%~15.04%的下限。标定装置的速度不确定度估计为0.0159 m/s,接近国际风洞类标定装置不确定度0.014~0.06 m/s下限和国际探头运动型标定装置不确定度0.012 m/s。

关键词：极低风速标定系统速度控制温度控制湿度控制热线标定

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GAW-1两段翼开缝气动特性的影响分析

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航空工程进展 2025年第1期16卷 64-74页

作者：张智昊郝礼书高永卫吕文豪西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710072 西北工业大学无人系统研究院西安710072

翼型开缝是一种利用缝道射流改善翼型失速特性的被动流动控制技术,具有结构简单、易实现的特点。采用CFD方法对GAW-1两段翼进行开缝研究,探究缝道参数对多段翼型气动特性的影响。设计9种缝道构型,给出直线、曲线和导流片三大类缝道构型... 详细信息

翼型开缝是一种利用缝道射流改善翼型失速特性的被动流动控制技术,具有结构简单、易实现的特点。采用CFD方法对GAW-1两段翼进行开缝研究,探究缝道参数对多段翼型气动特性的影响。设计9种缝道构型,给出直线、曲线和导流片三大类缝道构型间的几何联系,并提出一种曲边梯形缝道构型,分析导流片缝道构型对翼型气动特性的影响。结果表明:缝道位置是影响抑制翼型失速发展的关键因素,曲边梯形缝道构型的最佳缝道位置是13.5%c,该缝道抑制失速的能力最强,翼型失速迎角推迟7°,最大升力系数提高19.5%,达到3.89;导流片缝道构型不仅能减弱缝道在小迎角情况下对气动特性的破环,还能减缓失速的发展,改善翼型的失速特性。

关键词：翼型开缝多段翼型流动控制数值模拟导流片

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基于POD方法的对转压气机叶顶非定常流场分析

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航空动力学报 2025年第2期40卷 46-60页

作者：王磊高丽敏茅晓晨郭彦超俞一波西北工业大学动力与能源学院西安710129 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710129

为深入研究对转压气机内的非定常流动特征及其流动机理,基于非定常数值模拟和本征正交分解(POD)方法开展了对转压气机近失速工况下的叶顶非定常流场分析。结果表明:上游转子(R1)叶顶非定常流场的主导频率为1BPF(叶片通过频率),其主导结... 详细信息

为深入研究对转压气机内的非定常流动特征及其流动机理,基于非定常数值模拟和本征正交分解(POD)方法开展了对转压气机近失速工况下的叶顶非定常流场分析。结果表明:上游转子(R1)叶顶非定常流场的主导频率为1BPF(叶片通过频率),其主导结构主要是由下游势流的影响以及相邻叶片叶尖泄漏流及二次泄漏流冲击作用导致的,并且下游转子(R2)的势流作用对转子R1的非定常流动影响较大;在转子R2叶顶流场中,POD方法成功捕捉到了叶片前缘进口通道处由泄漏流溢流所导致的主要流动结构,其主导频率为0.8BPF,并且在转子R2非定常流场中起主导作用。同样转子R2受到两排转子干涉的影响,模态的主导频率为1BPF。此外,通过POD模态进行叶顶流场重构进一步反映出了对非定常流场起主导作用的流动结构。

关键词：对转压气机本征正交分解(POD)方法非定常流场 POD模态近失速流场

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AC-SDBD等离子体激励防结冰特性与机制

气动研究与试验

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气动研究与试验 2025年第2期3卷 82-95页

作者：惠伟伟李昌蔡晋生孟宣市西北工业大学航空学院陕西西安710072 翼型、叶柵空气动力学国家级重点实验室陕西西安710072

在静止大气中对AC-SDBD等离子体激励下的空气动力效应与热效应进行了显示和测量,通过结冰风洞试验研究了NACA0012翼型表面等离子体激励防结冰特性,对其防结冰机制进行了阐述。静止大气中的试验结果表明,AC-SDBD等离子体激励下激励器表... 详细信息

在静止大气中对AC-SDBD等离子体激励下的空气动力效应与热效应进行了显示和测量,通过结冰风洞试验研究了NACA0012翼型表面等离子体激励防结冰特性,对其防结冰机制进行了阐述。静止大气中的试验结果表明,AC-SDBD等离子体激励下激励器表面有明显的热效应;最高温度(120℃)位于裸露电极与掩埋电极的接缝附近;丝状放电部分区域温度高于均匀放电区域;掩埋电极上表面温度保持在40℃以上,沿诱导射流方向逐渐降低;其空间诱导速度场最大速度约4m/s,相应的体积力约800N/m3。结冰风洞试验结果表明,-15~-5℃静温范围,本文的AC-SDBD等离子体防结冰系统可以有效保证翼型前缘关键气动部分不出现积冰;-5℃静温来流条件下可以保证整个翼面不结冰,而-10℃与-15℃静温下不出现结冰面积分别为80%和50%。基于防冰表面积计算的功率密度与来流静温呈线性关系。

关键词：表面介质阻挡放电等离子体防结冰流动控制

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非结构网格多段翼型绕流Euler及N-S方程数值模拟

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西北工业大学学报 2001年第3期19卷 336-340页

作者：桑为民鄂秦李凤蔚西北工业大学空气动力学研究室陕西西安710072

描述二维非结构无粘网格和粘性网格的生成方法 ,对二维翼型绕流进行了 Euler及 N- S方程数值模拟。运用推进面方法 ,生成无粘网格 ,进一步结合推进层方法 ,生成粘性网格。应用中心有限体积法 ,采用 B- L代数湍流模型 ,完成了对多段翼型... 详细信息

描述二维非结构无粘网格和粘性网格的生成方法 ,对二维翼型绕流进行了 Euler及 N- S方程数值模拟。运用推进面方法 ,生成无粘网格 ,进一步结合推进层方法 ,生成粘性网格。应用中心有限体积法 ,采用 B- L代数湍流模型 ,完成了对多段翼型流场的 Euler方程和 N- S方程的数值模拟计算。计算与实验结果对比表明 ,所采用的网格生成技术及流场计算方法是正确。

关键词：多段翼型非结构网格推进面方法推进层方法 N-S方程 Euler方程计算流体力学

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等离子体气动激励近壁区密度场的时空演化特性

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中国科学:技术科学 2018年第10期48卷 1122-1131页

作者：李峰高超吕哲武斌西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家重点实验室

选用介质阻挡等离子体激励模型,通过高速纹影技术,研究静止大气下等离子体气动激励近壁区密度场的时序特征和空间结构,结果表明:诱导涡的启动、发展直至消散是一个非定常的启动过程,当体积力和大气阻尼达到平衡后,诱导涡停止加速,传播... 详细信息

选用介质阻挡等离子体激励模型,通过高速纹影技术,研究静止大气下等离子体气动激励近壁区密度场的时序特征和空间结构,结果表明:诱导涡的启动、发展直至消散是一个非定常的启动过程,当体积力和大气阻尼达到平衡后,诱导涡停止加速,传播速度达到最大值;在脉冲放电模式下,流动以间歇脉冲的方式传播,连续放电模式无法产生封闭的诱导涡,流动呈紊流状;载波电压和占空比是影响诱导涡起始位置和最大速度的关键参数,随着占空比的增大,诱导涡的起始位置推后,诱导涡的最大速度与电压正相关,最大速度的位置随着电压的升高而后移;脉冲频率是决定诱导涡生成频率的主导因素,诱导涡的生成频率与脉冲频率严格保持一致;脉冲放电导致的速度阶跃变化是诱导涡的形成机制,激励器放电和空置的切换瞬间是涡核开始生长的时刻,占空比决定诱导涡的空间结构和推进模式.

关键词：等离子体激励流场特性静止大气高速纹影

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三种湍流模型模拟能力的对比

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西北工业大学学报 2002年第3期20卷 351-355页

作者：肖志祥李凤蔚西北工业大学空气动力学研究室陕西西安710072

采用中心有限体积、Runge- Kutta方法显式求解三维 Reynolds平均 Navier- Stokes方程 ,使用三种湍流模型数值模拟跨声速及超声速流动。着重介绍半方程 J- K模型的两个改进版本 :J-K90 A模型和 J- K92模型 ,该模型对分离流动有较好的模... 详细信息

采用中心有限体积、Runge- Kutta方法显式求解三维 Reynolds平均 Navier- Stokes方程 ,使用三种湍流模型数值模拟跨声速及超声速流动。着重介绍半方程 J- K模型的两个改进版本 :J-K90 A模型和 J- K92模型 ,该模型对分离流动有较好的模拟能力。J- K模型 92年版本具有更好的模拟大攻角、大分离流动的能力 ,它能较准确地模拟背风面涡的结构与强度 ,同时能更好地模拟壁面压力分布。当流动存在较强激波时 ,平衡态的 Baldwin- Lomax模型模拟的激波位置明显地靠后。对于附体或中等分离的流动 ,三种湍流模型都能得到与实验结果吻合良好的结果。

关键词：湍流模型模拟能力大攻角大分离流动飞机计算流体力学

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合成射流激励器的特性及其后台阶流动控制应用

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机械工程学报 2018年第6期54卷 224-232页

作者：张振辉李栋西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家重点实验室

基于直流吸盘式电磁铁在通电状态下能够产生强劲吸附力及其磁性在周期性输入信号的作用下将会改变的原理,设计一种由空腔部件、连接部件和电磁部件组成的电磁合成射流激励器。采用TSI-IFA300恒温式热线风速仪和X型探针测量激励器的射流... 详细信息

基于直流吸盘式电磁铁在通电状态下能够产生强劲吸附力及其磁性在周期性输入信号的作用下将会改变的原理,设计一种由空腔部件、连接部件和电磁部件组成的电磁合成射流激励器。采用TSI-IFA300恒温式热线风速仪和X型探针测量激励器的射流性能,研究激励器输入信号幅值和频率的影响,测量结果显示激励器在合适激励参数下能够产生平均最大吹气速度达到30 m/s以上的稳定合成射流。然后,在后台阶上游1/2台阶高度站位的下壁面,沿风洞展向以台阶高度为间距对称分布了9个激励器,并分别测量它们的射流性能。在此基础上选择展向平均射流的最佳激励频率开展了台阶高度雷诺数为42 993的后台阶分离剪切层流动控制研究,试验结果表明激励流动剪切层内的平均速度和雷诺应力增加。

关键词：合成射流激励器吸盘式电磁铁热线风速仪后台阶分离剪切层流动控制

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