为探求载人龙飞船类飞船返回舱气动布局设计特性开展研究。首先,采用贝塞尔曲线生成龙飞船返回舱光滑外形母线,实现了类龙飞船返回舱气动外形的参数化表征,并拓展应用于多种典型飞船返回舱的气动外形参数化描述,采用工程预测方法计算分析了龙飞船高超声速气动特性,并与其他几种典型飞船进行了对比;然后,讨论了质心位置与配平升阻比、配平静稳定度的相互影响关系,分析气动特性对于质心系数的敏感程度,给出了质心位置布置的参考依据;最后,采用遗传算法,以最大升阻比、最大容积率等目标对龙飞船返回舱气动外形进行了多目标优化,比较了优化外形与原始外形的气动性能差异,分析了优化外形气动性能的提升程度以及相关外形参数的变化情况。结果表明通过合理的质心布置可以获得合适的配平升阻比与静稳定度,同时通过优化设计,可以使该...

为研制某脉冲爆震涡轮发动机样机,根据总体设计要求设计了相应的空心轴转子-轴承结构系统。基于有限元法建立了该转子系统的理论分析模型,采用数值积分方法开展了考虑脉冲爆震非定常周期气动载荷作用的转子系统动力学特性计算。将在临界转速处转子的振动幅值最小化作为优化目标,以转子系统各阶临界转速与发动机慢车转速及工作转速之间的裕度作为约束条件,结合转子强度的相关要求,基于NSGA-II多目标优化算法对转子系统的支承位置、刚度及转子结构的几何参数进行了优化设计。结果表明优化后的转子-轴承系统满足总体设计要求,临界转速与工作转速之间的裕度超过20%,且保证了前3阶临界转速对应的振动幅值最小化。研究方法和结果可为脉冲爆震涡轮发动机转子系统结构设计和优化提供参考。

气动标模高升力构型可用于起降状态复杂流动机理研究、CFD软件验证、低速风洞试验能力建设及增升系统噪声测试。民机气动标模高升力构型CAE-AVM-HL设计过程中采用基于代理模型的数值优化方法,优化流程包含样本建立、参数化几何外形、代理模型建立、遗传算法寻优。机翼增升装置形式为“前缘连续变弯下垂+前缘缝翼+后缘单缝富勒襟翼”。该民机气动标模高升力构型风洞测试模型在德国Deharde公司完成加工,在德荷大型低速风洞DNW-LLF完成风洞测试,试验马赫数0.2,雷诺数3×106,测试内容包括测力、测压、测机翼和襟翼变形、转捩效应,以及丝线、油流、PIV试验等。针对前缘变弯下垂和前缘缝翼交界处的流动干扰现象,提出了抗流动分离的设计方案,CFD计算结果和风洞油流试验结果均显示设计方案缓解了前缘变弯下垂和前缘缝翼间的流动干扰。该构型最终...

文章基于仿生设计的原理,对某型新能源汽车风扇结构进行了设计优化,在提升风扇散热效率的同时大大降低了工作噪声。在前期工作中,采用大涡模拟获得原始风扇表面的速度和压力脉动等信息,通过对比台架试验结果,验证了仿真结果的可靠性。参考鸟类翅膀飞行静音的特性,对该风扇扇叶进行仿生学优化设计。对比原始风扇结构,所得到的仿生设计方案在目标转速下实现了进风量增加14.36%,总声压级降低4.09 dB(A)的综合性能提升。此外,该风扇的一阶声压级对比原始设计由59.23 dB(A)降低到了55.02 dB(A),实现了4.21 dB(A)的噪声性能提升。在新能源汽车产业飞速发展的当下,文章对于机舱空间受限的小型新能源汽车风扇设计提供了一套可行的解决方案。文章所采用的风扇噪声的数值模拟、试验验证、优化设计的技术路线,对新能源汽车开发中日益凸显的风扇负荷增...

某型飞机机身前部传感器安装底座为斜置圆柱形,其轴线平行于水平面,与飞机对称面呈45°向前,布置位置靠近休息舱。飞行过程中,休息舱内有类似击鼓声的低频异响。通过机上测量、有/无传感器底座试飞验证、CFD计算分析,确认传感器安装底座处气流分离严重,流固耦合引起的壁板结构振动为产生异响的主要原因。本文对安装底座外形进行了减振降噪优化设计,采用CFD方法对优化方案的非定常气动特性进行了计算。计算及分析表明,切尖刀型安装底座整流效果最好、产生的非定常脉动力幅值较小,能够一定程度上减弱异响问题。

针对某型无人机在考虑发动机进排气影响状态下,最大飞行速度可能无法达到的问题,进行了全机气动减阻优化设计,重点针对机翼、尾翼等关键气动部件开展优化,通过设计多种不同优化方案并进行计算分析,最终确定了最优方案,气动减阻优化设计效果明显,在最大速度状态升阻比增加约0.44,气动阻力有显著改善。同时对无人机外挂载荷安装构型进行计算分析,并通过风洞试验进行验证,确定将任务载荷挂载于翼尖处对全机升阻特性影响最小。