通过采用计算流体力学方法对不同相对厚度的椭圆翼型在低雷诺数范围下进行了数值模拟,研究了椭圆翼型在低雷诺数下的层流分离现象及流场结构.结果表明在低雷诺数下,薄椭圆翼型在小攻角时前缘出现层流分离泡是其具有高的升力系数及升阻比的原因,随厚度的增加,前缘层流分离泡逐渐消失,在后缘形成时均小泡.随着雷诺数升高,薄椭圆翼型时均分离泡都出现在前缘,但外形缩小,而在较低雷诺数下,薄椭圆翼型小攻角时没有发生转捩再附现象;同时层流分离泡的出现也对翼型后缘分离涡的尺寸和位置产生了重要影响.相对厚度和雷诺数通过影响椭圆翼型上表面层流分离泡的尺寸、位置以及后缘分离涡的形态结构,进而改变了气动特性.

对低马赫数通用飞机气动设计中可能存在的问题进行了研究和总结,讨论分析了部分相关翼型的压力分布形态的设计特点,并通过多工况层流翼型设计实例验证了部分翼型设计理念。对低马赫数通用飞机气动设计存在零升阻力较大、失速性能要求较高、雷诺数变化范围较大等问题进行了讨论分析。为了解决这些问题,对若干低马赫数通用飞机的湍流翼型和层流翼型的压力分布形态进行了研究,提取部分对翼型气动性能有利的设计特点。以GAW-1翼型为基准,提取某型单发涡桨式轻型多用途通用飞机的典型设计工况,进行了考虑巡航、爬升和失速的多工况层流翼型优化设计。设计结果巡航升阻比提升了9.6,爬升升阻比提升了16.3,但失速最大升力系数减小了0.115。研究结果表明考虑巡航、爬升和失速的多工况层流翼型设计需求较为矛盾,设计人员应基于低马赫数通用......

超声速飞机气动布局对声爆强度具有重要影响,而低声爆气动布局是新一代超声速民用飞机的关键,因此低声爆气动布局得到了广泛研究。本文在系统调研声爆抑制技术的基础上,介绍了国外降低超声速飞机声爆的六种主要气动方法,包括优化飞机体积与升力分布,改变机翼掠角,利用机翼上反角,采用长细机身,采用抑波锥,机翼上方安装发动机;总结并分析了低声爆超声速飞机的四种主要气动布局形式,根据当前低声爆超声速飞机布局形式得出三角翼布局是下一代环保型超声速客机的主要气动布局形式;展望了低声爆超声速飞机气动布局技术的未来发展趋势。

为了研究汽轮机低压缸进汽蜗壳气动性能,将某机组低压进汽蜗壳进行吹风实验研究。分析发现周向速度在三维速度矢量中占据主导,带导流结构出口速度更均匀,不带导流气流角更均匀,进汽蜗壳的流动损失随流量增加而上升,横置导叶全周进口流场不均匀,且随着流量的增大而增强。

为保证本色涤纶缝纫线品质和生产效率,对比传统槽筒并纱加捻技术,分析了新型精密并纱加捻技术的优势。采用AW22型精密卷绕并纱机+TS20D型气动倍捻机的方案,阐述了其工艺设计、操作管理、设备维修、产品质量和节能等方面的实践和体会。结果证明采用AW22型精密卷绕并纱机+TS20D型气动倍捻机配套方案,生产的涤纶缝纫线纱疵、断头、捻度不匀率和毛羽等质量指标较优,节约能耗26.4%。认为该设备配套方案产品质量高,节约能耗,是保证并纱捻线工艺质量的较佳选择。

地面颤振试验(ground flutter test,GFT)系统采用少量激振器模拟连续分布气动力,为实现气动插值点的缩聚,推导了地面颤振试验系统的控制方程,对比了GFT系统和原颤振系统控制方程在广义力项区别,定义了激/测振点位置优化的目标函数;为了提高插值精度,充分利用结构振动已知信息,提出了虚拟激/测振点技术;采用分群粒子群算法兼顾局部寻优和全局寻优,搭建优化流程,对插值点进行优化配置。基于平板机翼开展了GFT系统激/测振点位置优化计算,构建了地面集中气动力并进行了颤振特性测试试验。试验结果表明,本研究提出的方法精度较高,满足地面颤振试验的需求。

为了研究某无人机螺旋桨在地面起飞工况下的气动噪声,研制了螺旋桨气动噪声试验平台,在地面声学环境下开展了螺旋桨的气动噪声试验,获取了螺旋桨的气动性能和远场噪声特性,分析了拉力、扭矩等气动参数和远场噪声指向性等随螺旋桨转速、桨叶角的变化规律。结果表明拉力、扭矩等气动参数随着转速、桨叶角的增大而增大;远场噪声最大的区域随着螺旋桨转速和桨叶角的变化而移动;所建立的试验平台和方案可以为飞机螺旋桨的气动噪声评估和优化提供帮助。

精确预示地面效应下高速火箭橇的气动特性及流场规律对高速火箭橇的设计和评估具有重要意义。本文应用有限体积方法,研究了湍流模型对火箭橇气动特性计算精度的影响,建立了基于realizable k-ε湍流模型的火箭橇气动特性的高精度数值计算方法;结合风洞试验方法,研究了雷诺数和地面效应对高速火箭橇流场流动规律的影响,分析了火箭橇气动特性。结果表明,火箭橇阻力系数随雷诺数增大而减小,升力系数和俯仰力矩系数随雷诺数增大而增大,但雷诺数对高速火箭橇气动特性的影响较小;地面效应会使火箭橇流场发生激波-激波干扰、激波-边界层干扰和激波反复反射等复杂气动现象,大幅提升了火箭橇的升力系数和俯仰力矩系数,但对阻力系数的影响较小。研究为高速火箭橇气动外形的设计及运动稳定性的评估提供依据。

为了识别地铁车辆辅助变流器在不同运行工况下的气动噪声和电磁噪声特征以及贡献,通过试验方法对变流柜整机以及其内部2个主要的噪声源部件单体(风机和变压器)进行噪声测试。通过单体测试,分别得到风机和变压器在不同工况下的峰值频率以及对应幅值,为变流柜下一步降噪提供理论依据。

为了研究地铁牵引电机气动噪声仿真关键因素,提高气动噪声仿真精度,以1台自通风地铁牵引电机为例,基于ACTRAN软件对不同声学网格尺寸、声源区噪声向自由场中辐射的插值阶次以及当地温湿度下空气介质属性等参数进行仿真对比分析。对比仿真结果与试验结果,验证关键参数对气动噪声仿真精度和效率的影响,为更准确、高效的牵引电机噪声仿真计算提供依据。