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DCS5在计算气动声学中的应用研究
计算气动声学 分区网格 耗散紧致格式 特征边界条件
2013/9/2
对流项采用五阶线性耗散紧致格式(DCS5)离散，粘性项采用6阶中心紧致格式离散，时间项采用5级5阶龙格－库塔时间推进格式求解流体动力学方程组，并由此建立近声场的直接模拟方法。为了应用结构网格在复杂几何形状条件下对流场进行计算，发展了高精度的多块特征对接边界技术。完成了低速无粘振荡圆柱和粘性圆柱绕流等标准计算声学算例，获得了令人满意的结果。
类车体外流场非稳态特性数值研究
大涡模拟 非稳态流动 计算流体力学 类车体
2013/9/2
采用大涡模拟的数值方法，对30°后倾角类车体外流场进行计算。对计算所得结果(阻力、升力、三维速度)进行统计分析，参考已发表文献数据，在证明计算方法有效性的基础上得出相关结论：在0°偏航角情况下，几何对称的类车体，其外流场非稳态参数并非完全对称。
在某型跨超声速风洞增量引射器维修方案评价过程中，针对维修方案评价指标的模糊性，建立了维修方案模糊评价模型，并给出了评价置信度的计算方法。利用建立的模型，对某型跨超声速风洞增量引射器4个维修方案进行安全性、经济性、拆卸装配性、人素工程、时效性、维修质量6个指标的定性与定量分析，得出了最优维修方案。文中所建立的数学模型也可对风洞其他系统的维修方案进行评价，以确定最优维修方案，从而提高风洞其他系统维修方...
基于粒子群算法的海上风机叶片优化算法研究
粒子群算法 动量叶素理论 风机叶片 叶片优化
2013/10/19
提出了一种针对不同风场条件提高海上风力发电机叶片气动效率的方法。风力发电机叶片是风机效率的核心部件，叶片在不同海上风场条件下功率差别很大，这导致了风机效率的降低。通过引入改进粒子群优化算法(PSO)，基于修正动量叶素理论(BEM)，对叶片沿展向的弦长分布和扭转角进行针对特定风场条件的气动优化。以美国再生能源实验室提供的5MW海上风机叶片作为算例，结合我国东海风场条件，叶片优化后平均功率提高了6.7...
飞翼布局无人机进排气效应风洞试验研究
进排气 无人机 风洞试验 气动特性
2013/10/19
飞机进排气会对全机气动性能产生明显的影响。采用引射式动力模拟器对飞翼布局无人机开展进排气效应模拟，分析进排气对全机气动特性的影响。试验结果表明：进排气对飞翼布局升力影响不明显，对阻力影响量比较大，可使全机最大升阻比降低1～4左右，而喷流能使全机最大升阻比下降1～1.8左右，进排气效应使得全机俯仰力矩增加，但纵向静安定度基本不变；进排气对全机横航向特性影响不大，对襟翼效率影响也甚微。可作为飞翼无人机...
混合型三阶格式及关于两种DES算法的比较计算研究
RANS/LES混合算法 修正波数 混合格式
2013/10/19
为开展RANS/LES混合模拟，在传统三阶迎风偏置格式的基础上，提出一类混合型的三阶计算格式，格式在中高波数范围具有可调的耗散水平。在此基础上，文中通过计算比较研究两种RANS/LES混合算法：一种是基于Spalart-Allmaras一方程模型的DES模型(DESSA)，另一种是基于混合长度模型的DES模型(DES-ML)，使用发展的三阶格式对圆柱绕流进行模拟，并将得到的结果与文献比较，对计算...
一类中心型三阶格式及应用
NND格式 加权格式 旋涡 热流
2013/10/19
通过分析格式的耗散关系和重线性化技术，发展相应格式构造技术，提出了一类中心型的三阶非线性格式，格式具有与NND格式相当的网格模板。由于格式的线性形式具有很好的耗散特性，同时重线性化技术的使用使格式在光滑区尽量采用线性形式，从而理论上提升了计算对旋涡等结构的分辨和保持能力；另一方面，格式的非线性机制使格式在非光滑区退化为类NND格式，实现耗散和稳定机制。验证计算表明，格式能够开展粘性和旋涡及脉动流场...
高速冲压推进弹丸气动特性仿真分析
冲压推进弹丸 混压式进气道 数值仿真 阻力
2013/10/19
针对设计马赫数为4的冲压推进弹丸，采用数值仿真手段，分析了设计马赫数下进气道的工作特性。对被动段飞行的弹丸内、外部气动阻力进行了数值计算，分析了不同飞行马赫数条件下的弹丸气动阻力的变化。研究结果表明：设计马赫数下，冲压推进弹丸的进气道具备再起动能力，进气道亚临界状态最大总压恢复在0.25左右；在弹丸飞行的被动段，随着飞行马赫数从4降低到3，弹丸内部气动阻力系数几乎保持不变，在0.06左右；外部气动...
考虑多种物理效应的钝锥俯仰稳定性参数影响分析
高超声速 俯仰稳定性参数 稀薄气体效应 化学非平衡效应
2013/10/19
首先采用二阶ROE格式计算了非定常NS方程下高超声速钝锥体的俯仰阻尼导数，通过与文献中内伏牛顿法和实验结果对比验证了本文所采用非定常计算方法的正确性。同时采用二阶ROE格式及双时间步长、刚性旋转动网格技术等，数值分析了NS方程计算条件下高空高马赫数钝锥体模型的强迫振动非定常流场特征，并运用最小二乘法辨识出其俯仰静稳定性导数与俯仰阻尼导数。通过计算结果对比分析了不同高度（含稀薄气体效应）、Maxwe...
改进型CLOR桨尖旋翼悬停状态气动噪声特性试验与预估分析
旋翼 新型桨尖 气动噪声 试验 直升机 Kirchhoff方法
2013/10/19
结合试验及数值模拟方法对具有改进型CLOR（CLORII）桨尖模型旋翼悬停状态气动噪声特性进行研究。在CLOR桨尖旋翼基础上，兼顾旋翼噪声特性和气动性能，对旋翼气动外形进行改进。为在获得高气动性能（大拉力）的同时限制旋翼气动噪声的过快增长，采用曲线前后掠组合、尖削及多种翼型分段配置等设计方法，以抑制跨声速流范围，达到降低气动噪声的目的。作为参考验证，文中还同时进行了相同实度的矩形桨叶、常规后掠新...
ARJ21-700飞机采用尾吊式发动机布局，特定条件下自表面脱落的冰块对发动机构成安全威胁。为研究冰块形状、姿态及脱落位置对进入发动机的概率的影响，本文应用课题组自主研发的流体计算软件MBNS3D，求得ARJ21-700飞机定常流场，建立不同冰型的气动力数据库；通过对脱落冰块求解六自由度方程,得到冰块自飞机头部和机翼上表面脱落的运动轨迹。研究发现，该方法可以准确、快速进行大量轨迹计算，通过对冰块运...
近壁湍流边界层对称与非对称相干结构的形成机制分析
近壁湍流 边界层 相干结构 局部脉冲
2013/10/19
提出某一种局部脉冲扰动为近壁湍流边界层对称和非对称相干结构产生的初始物理模型，采用直接数值模拟的方法，数值研究近壁湍流边界层对称与非对称相干结构的形成机制及发展规律，详细地分析对称与非对称相干结构的演化特征，确定非对称相干结构和对称相干结构哪一种情况更容易被激发产生以及激励快速增长的原因是什么？该问题的深入研究，为我们进一步理解和认识湍流的形成机理、演变过程以及湍流的能量、动量的输送规律等方面均起...
普朗特-迈耶流中湿空气非平衡凝结影响的研究
普朗特-迈耶流 湿空气 非平衡凝结 数值研究
2013/10/19
普朗特-迈耶流是飞行器设计过程中一种重要的基本流动。本文发展了求解湿空气非平衡凝结流动的数值方法，对凸角分别为90°和40°的湿空气来流条件下的普朗特-迈耶流动进行了数值模拟，并且与试验结果进行了对比。90°凸角时，膨胀扇内静压分布的计算值与试验结果吻合良好。40°凸角时，膨胀扇内密度的计算值与试验值吻合良好；随着来流相对湿度的增加，凝结起始位置向上游移动而最大成核率减小。膨胀扇内的湿空气非平衡凝...
弹性飞行器飞行动力学建模研究
弹性飞行器 动力学建模 多学科耦合 飞行动力学
2013/10/19
随着飞行器结构模态频率与刚性模态频率愈加接近，弹性效应对弹性飞行器飞行动力学特性的影响变得愈加明显，特别是操稳特性将变得更加的复杂和严峻，已经不能用“刚性飞行器”的分析方法进行研究，因此迫切需要为弹性飞行器建立能够包含多学科耦合的飞行动力学模型。本文对弹性飞行器飞行动力学建模的相关研究进行了总结与发展：首先简要阐述了建立多学科耦合弹性飞行器飞行动力学模型的必要性；然后对传统的弹性飞行器飞行动力学模...