针对三维叶片时域流固耦合振动响应计算普遍耗时的问题,采用一种假设整体结构的模态位移,求解固体时域响应和实现高效网格变形,发展了一种3维时域流固耦合分析的整体弹性结构方法,并应用于压气机叶片0°和180°相位角的气动稳定性分析中。结果表明,所发展方法的计算结果与传统双向时域算法和文献的结果较为吻合,而计算效率相比于传统算法显著提升;在所分析的两个相位角下,叶片振动的气动阻尼均随流量减小先增大后降低,相比于0°相位角,180°下叶片的气动稳定性大幅提高,表明该方法能有效应用于叶片的工程流固耦合研究。

为了准确模拟内流场长叶片在高背压条件下的气动特性和稳定性机制,采用三维时域响应流固耦合算法进行了研究。流场域先进行内部迭代收敛后,在时域上与固体域进行耦合迭代求解,并且利用流场与叶片有限元模型之间的交界面进行气动力、位移等变量的数据交换和迭代计算,对新开发的核电超长末级叶片在3 600、7 200、10 800Pa这3种背压工况下的气动稳定性和流动特征进行了分析。结果表明,随着背压增大,在叶栅流道内的近出口处附近出现了由压力扰动引起的旋涡流动现象,3种背压工况下叶片的时域响应曲线均以1阶动频模态为主进行自由衰减,并表现出非线性的振动特征,叶片的响应幅值均呈现收敛的趋势,新开发的核电超长末级叶片在背压从3 600增大到10 800Pa范围内时保持气动稳定,不会发生颤振现象。叶栅背弧面激波随背压升高不断朝气流方向移动但并...

主要讨论了航空燃气涡轮发动机中压气机部件气动失稳的典型特征,归纳了影响涡轮发动机稳定边界的主要降稳因子,并提出了当前涡轮发动机工程应用上防喘扩稳的主要措施和方法,希望能进一步促进航空工程人员对航空发动机气动稳定性问题的认识。

为缓解加工误差影响评估过程中的"维数灾难",结合展向平均假设和基于高斯过程的Karhunen-Loève展开,提出了一种由法向加工误差导致的三维叶片表面几何不确定性降阶模型。通过给定加工误差分布的标准差函数求解几何不确定性降阶模型,并运用伪蒙特卡洛方法随机生成样本,最终训练人工神经网络预测了加工误差对高负荷直叶栅气动性能和角区气动稳定性的影响。结果表明加工误差的影响与所处的工况有关;当处于近失速工况时,相对于原型,平均气动性能和稳定性降低,总压损失系数增大的概率约为83.29%,静压系数减小的概率约为79.20%,失速因子增大的概率约为69.10%;与设计工况相比,近失速工况下气动稳定性的不确定性增加,同时气动稳定性对于加工误差更加敏感。总压损失系数、静压系数和失速因子互相单调相关。前缘和吸力面型线的加工误差对损失影...

以某型发动机逼喘试验中的脉动压力为研究对象,运用短时傅立叶变换的信号处理方法将高采样率的数据转化到时频域,呈现某型发动机在试飞过程中发生气动不稳定现象时的瀑布图,分析压气机在发生喘振和失速时脉动压力出现的不同的现象,得出对压气机气动不稳定性有指示作用的脉动压力频率,在飞行中,监测这些频率处的脉动压力波动情况,对于压气机气动稳定性的实时判断是非常有意义的。

在斜拉索表面缠绕螺旋线能有效抑制斜拉索风雨激振现象,但却改变了斜拉索的气动外形。为了研究不同螺旋线参数对斜拉索气动稳定性的影响,该试验通过自行设计的斜拉索测振试验系统,在风洞中对直径为120 mm的斜拉索模型和25种螺旋线斜拉索模型进行了刚性模型测振试验。分析了各工况下斜拉索平衡位置和平均升力系数随雷诺数的变化规律。结果表明:在相同螺旋线直径下,螺旋线缠绕间距越小,斜拉索模型的升力越小、平衡位置偏移量越小;在相同缠绕间距下,螺旋线直径越大,斜拉索模型的平均升力越小、平衡位置改变量越小;当缠绕间距越小或螺旋线直径越大,改变另一个参数对平衡位置偏移量产生的影响越小;当螺旋线缠绕间距越大,平衡位置稳定性越差。

软式加油方式中加油软管锥套受气流影响会发生气动不稳定现象,严重影响空中加/受油的成功率和安全性,其中加油机的尾流场是影响软管锥套稳定性的主要因素。本文研究了空中加油机加油软管锥套的气动稳定性风洞试验方法,建立并分析了相似准则,给出了双目系统测量软管锥套位移的具体方法,利用自动舵机实现了加油软管自动收放,形成了完整的加油软管锥套气动稳定性风洞试验技术,并将其应用于某型加油机加油吊舱、中心线平台等部件的选型优化。结果表明,该试验技术能有效模拟处于加油机尾流场下的软管锥套收放过程和固定管长时的气动稳定性,试验获得的锥套下沉量和振动幅值明确了不同加油吊舱、中心线平台构型的优劣性,能够为加油机关键加油部件选型优化及飞行试验提供可靠的试验数据。

大型航天器在轨运行寿命终止后，为避免坠落在人口稠密地区造成事故，一般通过控制其主动离轨再入，使其坠落在南太平洋航天器坟场区域。再入大气层过程中受气动作用影响剧烈，航天器气动稳定性对再入姿态及姿态保持有直接影响，从而影响到再入轨道。为分析质心位置、航天器舱外部件等对航天器气动稳定性的影响，文章利用快速气动力方法，获得了航天器在不同工况下的气动力矩特性，进而分析其气动稳定性。对于给定质心位置的航天器，随着舱外部件不断解体，从单配平点转变为多配平点。而对于不同质心位置，质心位置接近端面时仅存在单配平点，位于中部则可能出现多配平点。因此，对于需要再入的大型航天器，其质心位置及舱外部件在设计阶段就应考虑其对再入气动稳定性的影响，始终保持在单配平点工况，以降低再入过程姿...

以飞机不同迎角飞行时压气机中的脉动压力为研究对象，运用短时傅立叶变换的信号处理的方法将高采样率的数据转化到时频域进行分析，利用无量纲化的特征值对压气机的稳定性进行定量的评估，同时可对其不稳定性的趋势给予判断。旨在阐述了一种基于脉动压力的气动稳定性分析方法，在飞行试验中，可用此方法判断压气机的稳定性以及不稳定趋势，为飞行安全提供一定的保障。

通过Moore-Greitzer模型对不同阀门系数下的压缩系统进行仿真,给定不同强度的进口扰动,发现进口扰动强度会对压缩系统的失稳过程与失稳形式产生影响:(1)对于稳定工作状态的压缩系统,扰动强度增加使得系统恢复稳定的时间加长,甚至无法恢复;对于失稳工况的压缩系统,扰动强度增加使得失稳发生的时间减少。(2)当进口扰动强度达到一定程度时,压缩系统的失稳形式不再由系统本身所决定,而主要取决于扰动的强度。