RBF动网格技术研究进展及其气动弹性应用

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作者 杨超 邹志诚 +2 位作者 谢长川 安朝 胡存佚 《航空学报》 北大核心 2025年第5期84-105,共22页

以气动弹性计算为代表的多学科耦合计算中,结构变形会带来流体求解域的变形,需要发展一种通用性好、计算效率高、适用性强的动网格技术以满足气动力的求解需求。基于径向基函数(RBF)插值法的动网格技术具有较强的变形网格生成能力,适用... 以气动弹性计算为代表的多学科耦合计算中,结构变形会带来流体求解域的变形,需要发展一种通用性好、计算效率高、适用性强的动网格技术以满足气动力的求解需求。基于径向基函数(RBF)插值法的动网格技术具有较强的变形网格生成能力,适用于任意类型的变形网格计算,被认为是一种具有较好应用前景的动网格方法。介绍了基于RBF的动网格技术基本理论,分析了RBF方法的基函数与紧支半径选取方案,对基于RBF的动网格技术的加速算法、精度提升方法的研究进展进行了整理,梳理了基于RBF的混合动网格技术。最后对目前气动弹性计算中基于RBF的动网格技术研究现状与发展前景做了简要总结。 展开更多

关键词 径向基函数 气动弹性 插值 动网格 计算效率

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一种挡风板结构的改进设计

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作者 李曌晴 刘伟 +2 位作者 李兴福 吴平军 李俊斌 《飞机设计》 2025年第1期34-39,共6页

通过对多架飞机在舱门挡风板边缘桁条搭接区域产生裂纹和挡风板顶角处产生裂纹、掉钉故障的原因进行了梳理和分析,从强度、结构、制造装配工艺等方面进行了原因分析,并对现有的结构外形保持不变的前提下进行了改进加强设计。通过理论分... 通过对多架飞机在舱门挡风板边缘桁条搭接区域产生裂纹和挡风板顶角处产生裂纹、掉钉故障的原因进行了梳理和分析,从强度、结构、制造装配工艺等方面进行了原因分析,并对现有的结构外形保持不变的前提下进行了改进加强设计。通过理论分析和机上改进验证,改进设计可有效提高结构的疲劳寿命,改进后的加强结构合理可行,满足强度设计要求,满足环境及使用要求,结构外形保持不变,重量重心几乎保持不变,解决了裂纹频发的问题。 展开更多

关键词 挡风板结构 原因分析 改进设计

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外挂物气动特性的数值模拟和风洞试验

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作者 岳春霞 刘伟 +2 位作者 杨全 韩晓微 岳晓宁 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期185-191,共7页

根据外挂物高、低速风洞测压试验数据和CFD数值仿真模拟,获得了左右侧机翼下外挂物的气动特性。基于“三层次”网格生成技术,利用有限体积法求解带有湍流模型的Navier-Stokes方程,对外挂物扰流流场进行数值模拟,结合高、低速测压风洞试... 根据外挂物高、低速风洞测压试验数据和CFD数值仿真模拟,获得了左右侧机翼下外挂物的气动特性。基于“三层次”网格生成技术,利用有限体积法求解带有湍流模型的Navier-Stokes方程,对外挂物扰流流场进行数值模拟,结合高、低速测压风洞试验,验证了研究手段的有效性,分析了不同气动力系数随攻角、侧滑角及马赫数的变化情况。结果表明:高、低速下外挂物升力系数受攻角影响的规律一致;在正侧滑时,机身的遮挡对右机翼下外挂物的侧向力系数和偏航力矩系数的影响较大。 展开更多

关键词 外挂物 气动特性 数值模拟 风洞试验 压力分布

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用于结冰风洞试验的混合翼设计 被引量：7

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作者 赵克良 陆志良 +3 位作者 丁力 谭广琨 冯丽娟 郭同庆 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期718-722,共5页

提出了一种混合翼设计方法,用于民机机翼结冰风洞试验。采用Navier-Stokes(N-S)方程计算翼面压力分布,以混合翼与原始翼型的前缘附近压力系数分布尽可能重合为目标,提出了一种简易影响系数及控制点线性插值的方法,在保证前缘附近与原始... 提出了一种混合翼设计方法,用于民机机翼结冰风洞试验。采用Navier-Stokes(N-S)方程计算翼面压力分布,以混合翼与原始翼型的前缘附近压力系数分布尽可能重合为目标,提出了一种简易影响系数及控制点线性插值的方法,在保证前缘附近与原始翼型相同的基础上混合翼的设计弦长缩短40%。在同一迎角下设计得到的混合翼能与原始翼型具有相同的前缘附近压力分布,从而保证两者具有相同的水滴撞击特性及结冰情况。设计理论和设计结果为开展相关民机型号的结冰风洞试验打下基础。 展开更多

关键词 结冰风洞试验 混合翼 翼型设计 N S方程 压力系数分布

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四余度舵机伺服系统的Simulink仿真与分析 被引量：5

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作者 王平军 熊宽 +2 位作者 江华 李彦波 李昌范 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期138-142,共5页

文章通过分析舵机伺服系统的工作原理,建立了四余度伺服舵机系统工作的数学模型,分析了余度舵机的故障隔离方法和余度系统工作原理;运用Simulink对系统各种典型故障模型进行仿真,并分析了舵机性能的变化。仿真结果表明,与单通道舵机相比... 文章通过分析舵机伺服系统的工作原理,建立了四余度伺服舵机系统工作的数学模型,分析了余度舵机的故障隔离方法和余度系统工作原理;运用Simulink对系统各种典型故障模型进行仿真,并分析了舵机性能的变化。仿真结果表明,与单通道舵机相比,余度舵机可以有效地隔离故障元件,保证了舵机的操控性能,具有更好的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 液压舵机 四余度电液伺服阀 系统仿真

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基于动力学仿真的无人机伞降回收系统设计 被引量：3

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作者 丁娣 钱炜祺 +1 位作者 和争春 何开锋 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2012年第6期511-514,共4页

针对无人机伞降回收系统设计,利用面向对象的开放式"降落伞回收系统仿真平台"实现了无人机伞降回收系统的十二自由度仿真,利用回收过程动力学仿真,拓展了无人机伞降回收系统设计方法。与回收系统工程设计方法相比,基于动力学... 针对无人机伞降回收系统设计,利用面向对象的开放式"降落伞回收系统仿真平台"实现了无人机伞降回收系统的十二自由度仿真,利用回收过程动力学仿真,拓展了无人机伞降回收系统设计方法。与回收系统工程设计方法相比,基于动力学仿真的设计方法能够考虑除最大许可着陆速度之外的开伞力峰值等其他设计指标,进一步细化降落伞设计参数选择。 展开更多

关键词 无人机伞降回收 降落伞收口技术 动力学仿真

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半转翼的Weis-Fogh效应及推力的仿真研究 被引量：1

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作者 张玉华 王孝义 +1 位作者 洪泓 邱支振 《机电工程》 CAS 2017年第1期1-5,共5页

针对仿生飞行研究中具有重要应用前景的新型动力翼—半转翼的推力计算问题,提出了一种半转翼模型,导出了该模型参数的计算方法;基于XFLOW建立了两个半转翼CFD模型,即无固壁和有固壁半转翼模型,通过选择合理的流场计算区域和边界条件,采... 针对仿生飞行研究中具有重要应用前景的新型动力翼—半转翼的推力计算问题,提出了一种半转翼模型,导出了该模型参数的计算方法;基于XFLOW建立了两个半转翼CFD模型,即无固壁和有固壁半转翼模型,通过选择合理的流场计算区域和边界条件,采用湍流计算模型和刚性翼运动模型,结合半转翼实验模型参数和运动参数对半转翼流场速度、压力分布及推力进行了数值计算,获得了Weis-Fogh效应对半转翼运动流场特性和半转翼推力的影响规律,并与一个运动周期的实验推力进行了分析比较。研究结果表明:有固壁的半转翼流场中速度分布始终受到"急张"和"相拍"的影响,可大大提高半转翼的推力;由半转翼-固壁模型获得的推力计算曲线能真实反映半转翼推力的变化规律,这对计算不同参数的半转翼-固壁模型的推力具有参考价值。 展开更多

关键词 仿生飞行器 半转翼 Weis-Fogh效应 数值仿真

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基于Euler方程结合附面层修正方法的应用研究 被引量：2

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作者 李杰 白俊强 詹浩 《航空计算技术》 2006年第1期94-96,共3页

采用欧拉加附面层修正的方法在结构网格上对民用飞机翼身组合体流场进行了数值模拟研究。采用一种适合翼身组合体模型的的网格生成技术来生成计算用的结构网格,该技术是先采用一种基于H igenstock源项修正的椭圆型偏微分方程生成二维网... 采用欧拉加附面层修正的方法在结构网格上对民用飞机翼身组合体流场进行了数值模拟研究。采用一种适合翼身组合体模型的的网格生成技术来生成计算用的结构网格,该技术是先采用一种基于H igenstock源项修正的椭圆型偏微分方程生成二维网格,然后沿机身轴向合理的光滑性调整成三维网格。在求解Eu ler方程时采用中心离散格式和显式时间推进,并利用附面层修正的方法来考虑粘性的影响。为了验证此方法的正确性,本文对DLR-F4翼身组合体进行了数值模拟,结果表明此方法和试验结果能够很好的吻合。 展开更多

关键词 EULER方程 附面层修正 结构网格 民用飞机

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飞推一体化飞行器多模态计力体系及升阻性能研究 被引量：2

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作者 李恒 钟易成 史永运 《机械制造与自动化》 2022年第1期211-216,共6页

针对推进系统采用TBCC组合循环发动机的飞推一体化高超声速飞行器,进行气动/推进力计算方法研究;分析并建立飞行器运动力学体系及计力体系,推导出推进系统双通道模式下一体化飞行器气动/推进力计算公式;针对TBCC推进系统的涡轮模态、涡... 针对推进系统采用TBCC组合循环发动机的飞推一体化高超声速飞行器,进行气动/推进力计算方法研究;分析并建立飞行器运动力学体系及计力体系,推导出推进系统双通道模式下一体化飞行器气动/推进力计算公式;针对TBCC推进系统的涡轮模态、涡轮冲压过渡模态及冲压模态三种工作模态,研究计力方法并计算分析飞行器在不同工作模态下升阻性能随攻角的变化趋势,研究飞行器各部件对升阻力性能影响贡献。研究表明:高超声速飞推一体化飞行器进行跨声速飞行时,前体对升力影响较大,机身阻力在很大程度上决定着飞推一体化高超声速飞行器的阻力大小。 展开更多

关键词 一体化 高超声速 计力体系 模态转换 升阻性能

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基于DELMIA的飞机机身结构装配仿真分析 被引量：2

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作者 王林林 《粘接》 CAS 2020年第5期189-192,共4页

飞机装配制造作为国家制造业能力的代表,在国家制造业中占有重要地位。飞机装配要求装配质量高,技术难度大,而机身结构庞大,给装配工作带了诸多麻烦。为提高飞机机身装配水平,在数字化和信息化的今天,虚拟装配技术能有效减少机身装配周... 飞机装配制造作为国家制造业能力的代表,在国家制造业中占有重要地位。飞机装配要求装配质量高,技术难度大,而机身结构庞大,给装配工作带了诸多麻烦。为提高飞机机身装配水平,在数字化和信息化的今天,虚拟装配技术能有效减少机身装配周期,减少装配过程中故障的出现。因此,根据机身装配的特点,利用DELMIA软件对飞机机身装配过程建模仿真分析,使用干涉检测法对装配过程的路径进行规划,从而获得合理的装配路径,提高机身装配质量。 展开更多

关键词 飞机机身 DELMIA 装配 仿真分析 路径规划

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不同拓扑结构喷嘴内交叉射流的数值研究 被引量：4

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作者 苏金友 王力军 《沈阳航空工业学院学报》 2010年第3期35-40,共6页

利用CFD软件对五种不同拓扑三维燃料—空气快速混合喷嘴进行了数值计算;应用两相流模型和RNGk-ε湍流模型,描述了快速混合喷嘴内两相流动过程。计算得出5种拓扑燃料—空气交叉射流喷嘴中湍流强度分布、总压损失系数、在流向方向各个截... 利用CFD软件对五种不同拓扑三维燃料—空气快速混合喷嘴进行了数值计算;应用两相流模型和RNGk-ε湍流模型,描述了快速混合喷嘴内两相流动过程。计算得出5种拓扑燃料—空气交叉射流喷嘴中湍流强度分布、总压损失系数、在流向方向各个截面温度分布和出口径向温度分布、出口速度分布和出口径向质量分布系数。通过对这些数据的分析,结果表明,射流下游添加肋结构可以有效增强混合气的快速形成,肋添加越多,对燃料的破碎和燃料—空气的混合越有利。 展开更多

关键词 交叉射流 两相流 燃油喷嘴 快速混合

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基于入射空气温度的无焰燃烧气动特性数值分析 被引量：3

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作者 刘喜岳 王力军 《沈阳航空航天大学学报》 2012年第2期9-13,共5页

提出了基于入射空气温度的无焰燃烧(AITFC)新型燃烧室,CFD数值研究了AITFC模型燃烧室内的流体流动结构。对头部引射混合区的引射混合、空气流量分配、回流区内气-雾滴颗粒两相流行为、以及尾部稀释区混合效应等气动特性的数值研究结果表... 提出了基于入射空气温度的无焰燃烧(AITFC)新型燃烧室,CFD数值研究了AITFC模型燃烧室内的流体流动结构。对头部引射混合区的引射混合、空气流量分配、回流区内气-雾滴颗粒两相流行为、以及尾部稀释区混合效应等气动特性的数值研究结果表明,所设计的新型模型燃烧室能满足组织AITFC无焰燃烧所需要的气动力学条件。研究结果符合相关的理论和规律。研究结果能为无焰燃烧技术应用于燃气轮机燃烧室设计提供参考价值。 展开更多

关键词 无焰燃烧 流动结构 数值计算 两相流 模型燃烧室

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昆虫尺度微型仿生飞行器的研究 被引量：1

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作者 邹阳 张卫平 +1 位作者 周岁 王晨阳 《民用飞机设计与研究》 2017年第3期117-121,共5页

微型仿生飞行器的研究涉及仿生学原理、准稳态气动力和原理样机的研制等。概述了上海交通大学针对昆虫尺度的微型仿生飞行器的新颖的设计和加工方法。该方法确保了零部件空间位置的合理安排,从而减少了零部件的装配难度。具体来说,压电... 微型仿生飞行器的研究涉及仿生学原理、准稳态气动力和原理样机的研制等。概述了上海交通大学针对昆虫尺度的微型仿生飞行器的新颖的设计和加工方法。该方法确保了零部件空间位置的合理安排,从而减少了零部件的装配难度。具体来说,压电驱动器的设计考虑了电气隔离和装配问题;传动机构与机身整合成一个部件,避免了相互之间的装配。翅脉的纤维方向进行了合理的布置,使得翅膀拥有高强度和高刚度。最终,研制的压电驱动微型仿生飞行器重84mg,翼展35mm,在100Hz的拍打共振频率下可以产生±60°的拍打角度,能产生足够的升力实现起飞。 展开更多

关键词 仿生学 微型飞行器 压电驱动器 共振频率

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基于部件级建模的直升机飞行仿真方法

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作者 张逸舟 蔡伟健 《直升机技术》 2024年第1期48-52,共5页

飞行仿真模型是飞行模拟设备中的重要组成部分。介绍了一种基于部件级建模的直升机飞行仿真方法。模型基于MATLAB/Simulink平台开发,适用于直升机飞行气动特性的实时仿真。针对模型的部件级建模架构,给出参数调整的方法思路,在仿真对象... 飞行仿真模型是飞行模拟设备中的重要组成部分。介绍了一种基于部件级建模的直升机飞行仿真方法。模型基于MATLAB/Simulink平台开发,适用于直升机飞行气动特性的实时仿真。针对模型的部件级建模架构,给出参数调整的方法思路,在仿真对象明确的情况下,列举部分模块中的可调参数范围。以系统联调过程中出现的陆基自动起飞悬停不稳问题为例,阐述参数调整对模型适用性的影响,证实模型的有效性。 展开更多

关键词 直升机 飞行仿真模型 部件级 参数调整

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基于Matlab/FightGear的战斗机自动攻击模拟仿真

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作者 左星星 张斌 +1 位作者 梅桂芳 李浩亮 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2012年第6期565-568,共4页

实现战斗机自动攻击能极大地减轻飞行员的负担,是未来空战的发展方向。首先分析了飞机模型和瞄准误差基本理论;然后利用Simulink工具箱建立六自由度飞机模型,通过瞄准误差解算出控制信息实现飞机自动控制,并结合可编程飞行平台FlightGea... 实现战斗机自动攻击能极大地减轻飞行员的负担,是未来空战的发展方向。首先分析了飞机模型和瞄准误差基本理论;然后利用Simulink工具箱建立六自由度飞机模型,通过瞄准误差解算出控制信息实现飞机自动控制,并结合可编程飞行平台FlightGear模拟仿真战斗机自动攻击过程,将攻击过程中瞄准误差作为攻击效果评价的指标;最后给出仿真结果,表明战斗机顺利实现了自动攻击。 展开更多

关键词 自动攻击 瞄准误差 六自由度

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新型快速预混合预蒸发喷嘴的结构和性能

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作者 刘喜岳 王力军 +1 位作者 苏金友 齐东东 《沈阳航空航天大学学报》 2011年第5期32-37,共6页

设计了一种新型快速预混合预蒸发模型喷嘴。数值研究了喷嘴的不同内部结构设计对掺混效率、液滴平均蒸发时间、传热传质和总压损失等性能的影响规律。内设环肋和凹槽都有强化喷嘴内的油/气混合和传热传质作用;只增加环肋和凹槽个数不能... 设计了一种新型快速预混合预蒸发模型喷嘴。数值研究了喷嘴的不同内部结构设计对掺混效率、液滴平均蒸发时间、传热传质和总压损失等性能的影响规律。内设环肋和凹槽都有强化喷嘴内的油/气混合和传热传质作用;只增加环肋和凹槽个数不能继续改善喷嘴性能反而增加总压损失;环肋/凹槽组合结构的性能相对较好。这为实现燃烧室的HiTAC预混燃烧方式提供了依据。 展开更多

关键词 高温空气燃烧 快速预混合预蒸发喷嘴 数值设计 喷嘴结构 喷嘴性能

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民用运输机短舱涡流片设计研究 被引量：5

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作者 白俊强 刘南 +4 位作者 邱亚松 张晓亮 陈迎春 李亚林 周涛 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期190-196,共7页

采用已通过风洞试验验证的CFD流场数值模拟方法,从流动机理出发分析空间涡量的变化,研究了翼吊发动机短舱涡流片的安装位置对着陆构型升力特性的影响。数值模拟的结果表明:由于发动机短舱以及挂架的影响,缝翼下偏后会在主翼上留下的台... 采用已通过风洞试验验证的CFD流场数值模拟方法,从流动机理出发分析空间涡量的变化,研究了翼吊发动机短舱涡流片的安装位置对着陆构型升力特性的影响。数值模拟的结果表明:由于发动机短舱以及挂架的影响,缝翼下偏后会在主翼上留下的台阶以及缝翼的端面等,大迎角时诱导出许多空间涡系,容易引发主翼上表面的分离。短舱涡流片诱导的空间涡能够有效地抑制这些空间涡系和低速区,提高失速迎角和最大升力系数,对于文中着陆构型,失速迎角提高2°,最大升力系数提高0.15。短舱涡流片后移或者下移均会引起空间涡的下移,有利于抑制大迎角下主翼中段低速气流。但下移涡流片的同时会降低空间涡的强度,使其抑制作用减弱。因此,为了提高失速迎角和最大升力系数,在设计过程中需综合考虑短舱涡流片所诱导空间涡的强度和位置。针对某型民用运输机着陆构型中短舱涡流片因几何约束需对其位置进行重新设计的问题,根据上述研究结论,综合权衡空间涡的强度及位置,重新设计了短舱涡流片的位置。计算结果表明,重新设计涡流片的位置后,几何约束得到了满足,着陆构型的最大升力系数仅损失0.015,仍然能够满足设计指标。 展开更多

关键词 增升装置 气动性能 翼吊发动机 短舱涡流片

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四轴飞行器的动力学建模和位置控制研究 被引量：13

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作者 徐大远 王英健 +1 位作者 陈冠军 张巍 《电子科技》 2015年第1期69-72,共4页

基于四轴飞行器的应用价值,国内开始了针对性研究,其中四轴动力学模型的建立和飞行控制,是研究难点。文中建立了四轴动力学模型,并结合基于加速度积分计算的空间追踪模型与改进型PID控制算法,设计了四轴飞行位置控制系统。同时,利用Matl... 基于四轴飞行器的应用价值,国内开始了针对性研究,其中四轴动力学模型的建立和飞行控制,是研究难点。文中建立了四轴动力学模型,并结合基于加速度积分计算的空间追踪模型与改进型PID控制算法,设计了四轴飞行位置控制系统。同时,利用Matlab/Simulink模块对控制系统进行了仿真,验证了其控制性能。 展开更多

关键词 四轴飞行器 动力学模型 改进型PID算法 MATLAB/SIMULINK仿真

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轴流压气机吞水后的性能变化研究 被引量：14

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作者 杨璐 郑群 +3 位作者 张海 樊双明 柴柏青 杨昊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1499-1506,共8页

为了探究航空发动机吸入雨水后压缩系统的特性变化,针对水滴进入压气机后的湿压缩过程展开研究。基于两相流动的基本原理构建了气液两相的传热传质模型和颗粒运动模型,采用一维逐级叠加的方法计算压气机各级性能,并利用Fortran程序对吞... 为了探究航空发动机吸入雨水后压缩系统的特性变化,针对水滴进入压气机后的湿压缩过程展开研究。基于两相流动的基本原理构建了气液两相的传热传质模型和颗粒运动模型,采用一维逐级叠加的方法计算压气机各级性能,并利用Fortran程序对吞雨后压气机整体性能进行了计算。计算结果表明当吞雨量从3%增加到15%时,压气机压比的下降幅度分别由5.7%增加至15.7%;压气机各级温比的变化特性揭示了液滴在压气机前面级蒸发小、后面级蒸发大的规律;通过对比干、湿压缩条件下的压气机整体特性,可得出吞雨后压气机稳定工作范围变窄的结论。 展开更多

关键词 多级轴流压气机 水滴摄入 湿压缩 压气机性能 逐级叠加

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基于Creator和Vega的水空跨越航行器视景仿真 被引量：4

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作者 尹翔 冯金富 +1 位作者 吝科 徐保伟 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2013年第5期477-480,共4页

介绍了工具软件Creator和Vega的特点以及视景仿真的系统结构,并以此为平台进行跨介质航行器的视景仿真。首先构建视景仿真平台,然后进行仿真系统设计及原型程序开发,最后对跨介质航行器出入水以及在水面和水下的航行过程进行了仿真。通... 介绍了工具软件Creator和Vega的特点以及视景仿真的系统结构,并以此为平台进行跨介质航行器的视景仿真。首先构建视景仿真平台,然后进行仿真系统设计及原型程序开发,最后对跨介质航行器出入水以及在水面和水下的航行过程进行了仿真。通过视景仿真完成了水空跨越航行器系统完整设计周期的研究。仿真结果可以为跨介质航行器总体设计提供理论依据和研究手段。 展开更多

关键词 视景仿真 跨介质航行器 虚拟现实 三维建模

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