高超聲速飛行器主動質量引射熱防護技術研究進展(1-13,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0185)沈斌賢,曾磊,劉驍,周述光,葛強
主動質量引射是解決未來長時間高超聲速飛行器熱防護問題的重要方案之一。文章從冷卻劑注入方式、對流場影響及冷卻效率三個方面比較了發(fā)汗冷卻、氣膜冷卻和逆向射流三種典型質量引射熱防護方式的特點,分析了三種方案的局限性,其中發(fā)汗冷卻效率最高,逆向射流局部熱防護性能最好。最后從應用角度對質量引射熱防護的進一步發(fā)展提出了展望。
大型飛機增升裝置噪聲特性風洞試驗(14-28,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0165)宋玉寶,張俊龍,唐道鋒,趙佳錫,李文建,黃奔
增升裝置是大型飛機主要外部噪聲源之一?;?.5 m×4.0 m航空聲學風洞及配套的大型飛機氣動噪聲試驗全機模型,開展了增升裝置噪聲風洞試驗研究,分析了典型構型噪聲特性,并對比了模型迎角、風速、傳播方向對噪聲的影響。
火箭整流罩脈動壓力環(huán)境數值模擬與優(yōu)化設計(29-37,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0314)樊宇翔,于洋,席柯,趙瑞,任方
圖11為NLAS計算所得的跨聲速火箭整流罩肩部瞬時數值紋影圖??梢杂^察到兩道激波構成“λ”型,其上游的斜激波主要在圓柱段與頭錐連接的拐角處附近;分離剪切層不穩(wěn)定、極易破碎,并向上游傳播,與激波相互作用使得分離區(qū)的范圍和激波位置前后震蕩。激波/邊界層的干擾導致了極其惡劣的脈動壓力環(huán)境。
雪橇項目滑行階段的風阻力特征(38-44,Doi:10.7638/kqdlxxb-2022.0029)李波,張淵召,沈夢,徐金成,胡齊,洪平
在我國第一座體育專業(yè)風洞中進行了雪橇項目的風洞測試,根據雪橇國家集訓隊10名運動員的風洞測試結果,對雪橇項目在滑行階段的風阻力特性進行了研究,為提高該項目的競技水平提供了支持。測試結果表明,雪橇運動員在滑行中,在繃腳尖的同時,將小腿下傾是一種有效的減阻方式。
基于飛行試驗和風洞試驗數據的融合算法研究(45-50,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0257)鄧晨,陳功,王文正,鄭鳳麒,施孟佶
對比分析飛行試驗辨識數據和地面風洞試驗數據的差異性和一致性,采用基于梯度信息和高斯過程回歸的數據融合方法進行融合,結果表明:兩種融合算法精度都比單源模型高。如果高低精度數據的梯度信息較為一致,則基于梯度信息的數據融合方法效果更好;而基于高斯過程回歸的數據融合方法能夠給出融合數據的置信區(qū)間,有利于分析數據的不確定度。
針對高階DG數值格式的非定常流場預測建模(51-63,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0174)丁子元,安慰,劉學軍,呂宏強
高階間斷伽遼金方法精度高、適用于復雜外形,良好的色散及耗散特性使其非常適用于隱式大渦模擬。然而求解非定常流場時的計算時間很長,如何降低計算代價仍然是一個挑戰(zhàn)。針對這一問題,提出了一種由三維卷積、二維殘差網絡和注意力機制組成的深度神經網絡,該網絡能夠從數據中捕捉隱含的流場時空特征。對不同雷諾數下的圓柱繞流進行數值模擬得到用于訓練的數據集,將訓練完成后的網絡用于預測未來時間段的流場原始數據。實驗結果顯示,深度神經網絡對圓柱繞流實驗數據具有良好的建模能力,用其預測的流場與直接用CFD計算出的結果高度一致。
一種氣動大差異性數據多任務學習方法(64-72,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0222)張駿,張廣博,程艷青,胡力衛(wèi),向渝,汪文勇
飛行器的外形特征和飛行狀態(tài)在數據類型上存在較大差異,傳統(tǒng)神經網絡方法預測氣動力時,未考慮此差異性對結果的影響。本文提出一種大差異性數據建模方法:大差異性多任務學習(LD-MTL),根據不同的數據類型劃分子任務并融合其提取的相關知識。實驗證明該方法在預測時,能量化分析該差異性,并且速度和精度分別提升約20%和40%。
基于X2TD高速直升機的前行槳葉概念旋翼翼型指標設計方法(73-82,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0170)張威,胡偶,王菲,招啟軍
在高速直升機旋翼槳葉內段翼型設計中,應充分考慮反流區(qū)的影響,并盡可能地降低氣流反向流動時的翼型阻力系數。由于ABC旋翼為剛性槳葉,為滿足槳葉剛度設計需求,槳葉根部剖面厚度不宜太薄。所以應該在滿足槳葉剛度需求的情況下,盡量減小翼型厚度,最大可能地同時減小翼型正、反向流動時的阻力。
直升機旋翼渦環(huán)狀態(tài)的氣動噪聲特性(83-91,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0113)王亮權,何龍,徐國華,楊仕鵬,李丹
旋翼渦環(huán)狀態(tài)是直升機垂直下降飛行時的一種流場高度不穩(wěn)定、對飛行安全有嚴重危害的狀態(tài)。通過耦合CFD方法和渦粒子方法,發(fā)展了能夠準確模擬旋翼槳葉附近可壓縮流場、同時能有效保持旋翼復雜尾跡的渦環(huán)狀態(tài)數值模擬策略?;谟嬎愕玫降臏u環(huán)狀態(tài)流場,進行了氣動噪聲頻譜特性分析,并提出了一種旋翼渦環(huán)狀態(tài)自動預警的新方法。
三段翼型氣動噪聲特性數值分析(92-101,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0134)薛絲丹,何嘉華,劉秋洪,蔡晉生
對于所研究的三段翼,襟翼表面脈動壓力對遠場噪聲貢獻最大。脈動壓力動態(tài)模態(tài)分解(DMD)結果顯示,襟翼尾緣的剪切層流動分離和尾渦脫落以及兩者間的混合會產生836 Hz和1 060 Hz流動模態(tài),而4 410 Hz的流動模態(tài)則由襟翼尾渦脫落引起。
亞聲速射流軸對稱模態(tài)的聲輻射研究(102-107,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0260)宋正旋,方一紅
本文發(fā)展了一種非聲比擬的氣動聲學混合算法,基于第一原理研究了亞聲速射流相干結構的聲輻射。該方法在遵循物理機理的基礎上,簡明高效地給出亞聲速射流軸對稱模態(tài)的等效聲源,沒有復雜的公式推導,用指向性函數D(θ)清楚地刻畫了不穩(wěn)定波的聲源特性和聲輻射強度。
橫流駐波增長因子模式在跨聲速邊界層的應用(108-116,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0188)王玉軒,徐家寬,張揚,喬磊,白俊強
文章挑選了純粹針對跨聲速后掠翼邊界層的橫流轉捩風洞試驗標模進行可壓縮橫流駐波增長因子輸運模式的驗證和分析工作。經過對比分析可知,在不同迎角下(即不同壓力梯度),所構造的橫流駐波增長因子模式預測所得包絡NCF結果與標準線性穩(wěn)定性理論結果吻合較好,預測所得轉捩位置與風洞試驗結果一致。
短艙邊界層的穩(wěn)定性分析及轉捩預測(117-128,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0204)牛萌浩,文豪,韓宇峰,蘇彩虹,孟曉軒
以民用航空發(fā)動機短艙為研究對象,采用線性穩(wěn)定性理論分析了邊界層的穩(wěn)定性特征,并應用eN方法對轉捩位置進行了預測,分析了攻角和馬赫數對轉捩位置的影響規(guī)律。結果表明,巡航狀態(tài)下,短艙表面邊界層的轉捩由T-S波失穩(wěn)主導,橫流渦的影響很小。攻角增大,短艙背風面及側面大部分區(qū)域轉捩位置前移,迎風面附近轉捩位置明顯后移。而馬赫數越大,邊界層越穩(wěn)定,轉捩位置越靠后。
翼型邊界層脈動壓力統(tǒng)計特征分析(129-137,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0263)魏斌斌,高永衛(wèi),孫博,昔華倩,鄧磊
本文研究發(fā)現,邊界層流動中,層流信息的偏度與Gauss分布的偏度接近,湍流信息的陡度與Gauss分布的陡度接近,而轉捩在(s,k)相圖上的分布與Gauss分布相差較大。本文還建立了I與σ、s、k之間的顯式表達,從而將用于轉捩判斷的一維決策空間擴展為了四維決策空間(σ,s,k,I)。
限界約束下高鐵升力翼氣動布局研究(138-145,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0236)嚴日華,高超,武斌,劉亞,丁紹成,倪章松,薛明
在高鐵車廂上布置多組升力翼可以有效減少高鐵能耗,降低列車全壽命成本?;诂F有高速鐵路限界約束,提出了多種六翼布局方式,厘清了各升力翼氣動性能變化的規(guī)律,分析了翼間干擾的影響,得到了一種等效減重26.66 %的較優(yōu)布局方案。
真空管道磁浮交通管內波系時空分布特征(146-154,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0242)胡嘯,鄧自剛,張銀龍,張繼旺,張衛(wèi)華
通過自定義程序和重疊網格技術分別控制列車速度和運動,研究列車在加速啟動階段和勻速階段的管內波系形成過程和傳播特性。列車尾流區(qū)存在著激波、膨脹波、渦對以及它們間的相互作用等復雜流動現象,由于反向旋轉渦對的存在,不同高度水平面的尾流流場結構差異較大。
列車空調出風口導流板高度對冷凝風量影響研究(155-162,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0269)李雪亮,伍釩,王田天,陶羽,徐任澤
高速列車運行過程中空調冷凝風量會出現下降趨勢,導致空調散熱困難甚至停機。如何兼顧列車減阻的同時增加冷凝風量,是列車空調研究的核心問題之一。本文通過研究空調出風口外側安裝的鍥狀導流板,得到了兼顧阻力和風量的較優(yōu)方案。
面向爆轟沖擊的分離式流固耦合數值模擬(163-172,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0095)張森,郭曉威,甘新標,龔春葉,楊文祥,李超
采用分離式的方法,基于多種開源軟件實現了面向爆轟沖擊的流固耦合數值模擬求解系統(tǒng)。通過三維豎直墻體在高爆轟作用下的運動過程驗證了求解系統(tǒng)的正確性,可對爆轟波傳播、損傷評估等領域的工程應用提供技術支持。