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基于滑模观测器和非线性动态逆技术的舰载机直接升力控制
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作者 甄冲 冯心钰 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第2期507-515,共9页
舰载机是航母战斗群的重要组成部分,在实际运用中有众多技术难点,而着舰技术是其中关键难点之一。针对舰载机系统的多变量耦合特点和着舰过程中环境复杂多变等问题,提出一种基于滑模观测器和非线性动态逆技术的舰载机直接升力控制系统... 舰载机是航母战斗群的重要组成部分,在实际运用中有众多技术难点,而着舰技术是其中关键难点之一。针对舰载机系统的多变量耦合特点和着舰过程中环境复杂多变等问题,提出一种基于滑模观测器和非线性动态逆技术的舰载机直接升力控制系统。为补偿舰尾流对控制精度的影响,设计一种自适应滑模观测器,可以有效估计外界干扰对舰载机运动造成的影响。为实现控制输入之间的解耦,利用非线性动态逆控制技术,建立舰载机的直接升力控制系统,并提出自调节鸽群优化(SAPIO)算法用于整定控制系统参数,提升控制精度。仿真对比实验表明:所提舰载机直接升力控制系统相比传统比例-积分-微分控制系统着舰精度更高。 展开更多
关键词 舰载机 直接升力控制 自适应滑模观测器 非线性动态逆 自调节鸽群优化
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列车交会速度对升力翼高速列车气动性能影响
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作者 熊小慧 周舒佳 +1 位作者 陈光 袁昊 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第12期25-37,共13页
为探究升力翼高速列车在交会时的气动性能,以三车编组某型CRH高速列车模型为研究对象,通过研究不同的列车交会速度,探讨其对升力翼高速列车相关气动性能的影响规律.研究结果表明:行驶方向的第一个翼受到的升力较大,交会侧升力较易受到干... 为探究升力翼高速列车在交会时的气动性能,以三车编组某型CRH高速列车模型为研究对象,通过研究不同的列车交会速度,探讨其对升力翼高速列车相关气动性能的影响规律.研究结果表明:行驶方向的第一个翼受到的升力较大,交会侧升力较易受到干扰;随着速度增加,升力翼装置产生的升力也增加,但其增幅会降低;中间车较头车和尾车受到的侧向力影响较小;随着行驶速度的提升,列车所受到的最大侧向力会逐渐增大,但增幅会有所降低;相较于非交会侧,交会侧明显受到更强的轨侧压力;随着离交会中心线距离的增大,压力变化逐渐减小,但整体变化趋势保持一致,呈现“正-负-负-正”的整体趋势. 展开更多
关键词 速度 升力 高速列车 空气动
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升力翼对400 km/h高速列车明线交会气动特性影响研究
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作者 熊小慧 袁昊 +1 位作者 陈光 程凡 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期1923-1935,共13页
安装升力翼改变了高速列车固有气动外形,两车明线交会时,升力翼诱发的流场激扰作用将改变交会场景下高速列车周围的流场结构。为探究升力翼高速列车明线交会气动特性,明确升力翼对于明线交会时高速列车运行安全性和平稳性的影响,采用三... 安装升力翼改变了高速列车固有气动外形,两车明线交会时,升力翼诱发的流场激扰作用将改变交会场景下高速列车周围的流场结构。为探究升力翼高速列车明线交会气动特性,明确升力翼对于明线交会时高速列车运行安全性和平稳性的影响,采用三维可压缩N-S方程和Realizeable k-ε两方程湍流模型及滑移网格技术,对有/无升力翼高速列车速度400 km/h明线等速交会进行仿真模拟,对比分析列车交会压力波和气动力的变化规律。研究结果表明:给高速列车安装升力翼不会改变明线交会时列车表面压力波时程变化规律,但列车表面交会压力波时程曲线会整体“上移”;非交会侧垂向方向上,当高度大于0.5倍列车车高时,列车的空间交会压力波幅值开始增大,高度超过车高后开始减小,但升力翼列车的幅值始终大于原型高速列车,同时升力翼的安装与否不会改变交会压力波正峰值;在非交会侧横向方向上,不论有无升力翼,高速列车的空间交会压力波峰值变化趋势及大小基本相同,均随距轨道中心线距离增大而减小;升力翼会改变明线交会过程中高速列车侧向力时程变化规律,使交会过程中列车侧向力始终指向非交会侧,并加剧侧向力的波动,交会结束后侧向力需要更长的时间才能恢复稳定。研究成果可为后续升力翼高速列车系统的研发设计提供可靠的理论保障。 展开更多
关键词 高速列车 空气动 升力 气动特性 明线交会
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基于强化学习的舰载机着舰直接升力控制技术 被引量:2
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作者 柳仁地 江驹 +1 位作者 张哲 刘翔 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期2165-2175,共11页
针对舰载机自动着舰过程中受甲板运动及舰尾流扰动很容易发生触舰危险的问题,提出了基于近端策略优化(PPO)算法的舰载机自动着舰直接升力控制方法。PPO控制器以俯仰角、高度、航迹倾斜角、俯仰角速率、高度误差和航迹倾斜角速率等6个状... 针对舰载机自动着舰过程中受甲板运动及舰尾流扰动很容易发生触舰危险的问题,提出了基于近端策略优化(PPO)算法的舰载机自动着舰直接升力控制方法。PPO控制器以俯仰角、高度、航迹倾斜角、俯仰角速率、高度误差和航迹倾斜角速率等6个状态变作为输入,以襟翼的舵偏角增量作为输出,实现舰载机在着舰时航迹倾斜角的快速响应。与传统控制器相比,PPO控制器中的Actor-Critic框架大大提高了控制量的计算效率,降低了参数优化的难度。仿真实验基于MATLAB/Simulink中的F/A-18飞机动力学/运动学模型。利用PyCharm平台上构建的深度强化学习训练环境,通过UDP通信实现2个平台之间的数据交互。仿真结果表明:所提方法具有响应速度快、动态误差小的特点,能够将着舰的高度误差稳定在±0.2 m以内,具有较高的控制精度。 展开更多
关键词 舰载机自动着舰 深度强化学习 近端策略优化算法 直接升力控制 UDP通信
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扑翼飞行的绕流升力与阻流升力及其估算 被引量:1
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作者 王孝义 董银萍 +2 位作者 邱支振 汪辉兴 陈富强 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期1136-1142,共7页
针对扑翼飞行比固定翼飞行气动特性更为复杂、升力计算更加困难问题,从绕流物体的基本气动特性出发,将飞行升力分成绕流升力与阻流升力。分析了扑翼飞行模式下绕流升力与阻流升力作用特点,解释了动物飞行中绕流升力与阻流升力的变化规... 针对扑翼飞行比固定翼飞行气动特性更为复杂、升力计算更加困难问题,从绕流物体的基本气动特性出发,将飞行升力分成绕流升力与阻流升力。分析了扑翼飞行模式下绕流升力与阻流升力作用特点,解释了动物飞行中绕流升力与阻流升力的变化规律。在此基础上,建立了扑翼飞行运动模型,推导出扑翼最大绕流升力与阻流升力理论估算模型。实验算例表明,分类升力估算方法是可行的,绕流升力与阻流升力占比与扑翼实际飞行规律趋势一致。 展开更多
关键词 扑翼飞行 绕流升力 阻流升力 升力估算 气动特性
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数据驱动的升力体飞行器表面热流快速预测 被引量:1
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作者 杜文聪 陈智 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第7期93-107,I0002,共16页
为实现高速升力体气动热的快速预测、提升预测模型的泛化能力,本文针对一类三维升力体外形,基于参数化建模方法构建了包含15种外形、36种飞行条件,合计540个算例的升力体外形气动热数据集,并提出了一种基于切片和插值策略的数据预处理方... 为实现高速升力体气动热的快速预测、提升预测模型的泛化能力,本文针对一类三维升力体外形,基于参数化建模方法构建了包含15种外形、36种飞行条件,合计540个算例的升力体外形气动热数据集,并提出了一种基于切片和插值策略的数据预处理方式,将飞行器的外形及物面信息转化为神经网络能够识别的矩阵形式。然后,结合Transformer、多层感知机与UNet设计了一种编码器-解码器架构的网络模型D-TMU,并使用深度过参数化卷积替代了网络中的传统卷积。该模型能够在给定飞行器的几何形状、压强分布及飞行条件的基础上,直接预测其表面热流分布,避免了复杂的迭代计算。结果表明:D-TMU模型在测试集中的总体误差为1.21%,高热流区域误差为1.19%,关键点误差为0.97%,单个算例的平均预测时间仅为0.03 s,加速比可达6个数量级。这表明本文模型能够有效捕捉飞行器外形的全局特征,并充分学习局部特征之间的相关性,具有较高的预测精度和速度。同时,在应用于未参与训练的一般升力体外形时,模型仍具备一定的泛化能力。 展开更多
关键词 气动热 数据驱动 神经网络 快速预测 升力
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基于预定义时间的直接升力着舰增量控制 被引量:1
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作者 李煜 陈通文 +2 位作者 王志刚 温志湧 刘小雄 《航空学报》 北大核心 2025年第13期84-100,共17页
针对下滑阶段舰尾气流、甲板运动对舰载机的干扰问题,结合直接升力技术开展基于预定义时间的增量非线性控制研究,以提高扰动下舰载机的着舰精度。首先,建立了舰载机全状态的非线性运动方程,并根据舰载机的特点,分析了直接升力技术着舰... 针对下滑阶段舰尾气流、甲板运动对舰载机的干扰问题,结合直接升力技术开展基于预定义时间的增量非线性控制研究,以提高扰动下舰载机的着舰精度。首先,建立了舰载机全状态的非线性运动方程,并根据舰载机的特点,分析了直接升力技术着舰控制策略的机理和优势。其次,提出了一种基于预定义时间的增量控制方法,并基于该方法分别设计了舰载机姿态稳定回路、高度回路,以及动力补偿系统的控制器。所设计的直接力自动着舰控制器能够在干扰影响下,确保舰载机状态的跟踪误差在用户设定的时间内一致收敛至可调范围内,从而增强了舰载机对着舰指令和甲板运动的快速跟踪能力,并能够利用自身的鲁棒性来削弱舰尾气流对舰载机的影响。然后,在李雅普诺夫稳定理论下严格证明了所设计的自动着舰闭环系统的预定义时间稳定性。最后,通过一系列实时仿真验证了所设计自动着舰控制器的有效性和优越性。 展开更多
关键词 直接升力着舰 预定义时间控制 增量非线性控制 舰尾流抑制 非线性跟踪微分器
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基于升力线理论的对转桨扇气动耦合建模与特性分析
8
作者 陈凤萍 马晓云 +2 位作者 贾琳渊 陈玉春 王笑天 《航空动力学报》 北大核心 2025年第5期374-386,共13页
为了高效、准确地生成对转桨扇全工况范围的特性图,基于规定尾迹的升力线法,发展了对转桨扇气动特性预测模型。通过引入相互诱导速度项来考虑前、后排桨扇之间的气动干扰效应;通过不同相位的尾迹叠加方法来考虑周期性影响;利用Kriging... 为了高效、准确地生成对转桨扇全工况范围的特性图,基于规定尾迹的升力线法,发展了对转桨扇气动特性预测模型。通过引入相互诱导速度项来考虑前、后排桨扇之间的气动干扰效应;通过不同相位的尾迹叠加方法来考虑周期性影响;利用Kriging法建立了翼型升、阻特性代理模型以提升计算精度。对F7-A7对转桨扇进行了特性预测、模型验证和评估,结果表明:本模型不仅能够较高精度且快速地预测全工况范围内的特性,而且能够有效捕捉干扰效应、周期性特征及轴间距的影响。其中,设计点的净效率与推力误差分别为0.43%和0.37%;在宽广的非设计工况下,仍能保持较高精度,效率误差小于1.2%;单个工作点计算仅需21 s。相较于零维模型,在设计/非设计点的效率和功率预测准确度均显著提升,为开式转子发动机的总体性能仿真与优化设计提供了强有力的支持。 展开更多
关键词 对转桨扇 性能预测 升力线法 Kriging代理模型 干扰效应
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升力翼对高速列车非定常气动性能影响研究
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作者 徐古福 张继业 +1 位作者 李田 兰洪 《铁道学报》 北大核心 2025年第3期25-39,共15页
为评估升力翼高速列车的可行性,基于列车空气动力学和车辆多体系统动力学,分析在明线无风及横风环境下,有无升力翼的高速列车非定常气动特性和动力学性能。采用改进的延迟分离涡数值模拟方法对有无翼高速列车的非定常气动特性、气动载... 为评估升力翼高速列车的可行性,基于列车空气动力学和车辆多体系统动力学,分析在明线无风及横风环境下,有无升力翼的高速列车非定常气动特性和动力学性能。采用改进的延迟分离涡数值模拟方法对有无翼高速列车的非定常气动特性、气动载荷时域及频域特性进行对比分析。将非定常气动载荷作为输入边界加载到列车系统动力学模型,探究有无翼高速列车的动力学响应特性和性能指标之间的差异。研究结果表明:无风及横风环境下,安装升力翼后列车周围流场涡结构发生明显变化;有无翼时,各车辆受到的气动载荷主频主要集中在0~10 Hz,与车辆悬挂模态对应的频率接近;明线无风下,尾车受到的侧力、侧滚力矩及摇头力矩幅值较大,使得尾车摇头更加明显,安装升力翼后各车辆的上浮量及轮重减载率明显增大;明线横风下,安装升力翼后,头车迎风侧的车轮减载量增加导致轮重减载率及倾覆系数增大,运行安全性恶化。 展开更多
关键词 高速列车 升力 非定常气动 学性能 横风
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升力风扇系统参数匹配及工作特性分析
10
作者 江天牧 张晓博 +2 位作者 王占学 刘永泉 宋伟锋 《航空动力学报》 北大核心 2025年第12期390-405,共16页
通过受力分析和热力过程分析建立了部件级升力风扇系统性能计算模型;分析了设计参数对性能的影响,并据此提出了升力风扇系统的初步设计方法;通过理论推导共同工作方程和数值计算共同工作线,分析了升力风扇工作线的特征以及各参数对工作... 通过受力分析和热力过程分析建立了部件级升力风扇系统性能计算模型;分析了设计参数对性能的影响,并据此提出了升力风扇系统的初步设计方法;通过理论推导共同工作方程和数值计算共同工作线,分析了升力风扇工作线的特征以及各参数对工作线的影响;计算了升力风扇系统的高度速度和升力调节特性,并提出了升力调节的多参数联合控制规律。结果表明:性能计算模型的计算结果与CFD模拟结果趋势一致;提高设计流量和压比均可提高升力,但高压比设计会导致升力效率降低;随转速降低工作线逐渐从换算流量与压比的幂函数方程分散为一簇与马赫数相关的曲线,并且稳态与动态的工作线基本一致;多参数联合控制规律可以调节升力风扇升力并保持转速和裕度不变。 展开更多
关键词 升力风扇系统 STOVL推进系统 循环分析 共同工作线 总体性能分析
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强侧风环境中高速列车升力翼运行姿态研究
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作者 谢红太 王红 +2 位作者 王云飞 王家琪 岳鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期245-256,264,共13页
为探索下一代高速列车升力翼技术开发应用的空间和气动条件,优化升力翼翼型气动外形、运行工作姿态和抗侧风性能。提出限界约束下列车升力翼及车身融合设计方法,采用数值模拟技术从升力翼气动选型设计、安装布置和强侧风环境中气动特性... 为探索下一代高速列车升力翼技术开发应用的空间和气动条件,优化升力翼翼型气动外形、运行工作姿态和抗侧风性能。提出限界约束下列车升力翼及车身融合设计方法,采用数值模拟技术从升力翼气动选型设计、安装布置和强侧风环境中气动特性和运行姿态作了分析。结果表明:基于中国现行高速铁路技术标准体系,从安装空间富余度、外形流线型协调性、气动性能和工作尺度等多方面考虑实施,选择车顶布局翼剖面为平凸型的升力翼是综合性能较优的;迎角在-30°~30°内,升力翼的升力和阻力系数近似满足一种抛物线关系,当迎角约为16°时气动效率达到最高;升力翼所受气动升力随着纵向位置的不同变化较为明显,其中当升力翼距离头车司机室流线型尾端约2 m时,增升贡献最为突出,所产生的气动升力头车占比最大为61%;强侧风作用下带升力翼高速列车所受气动力和气动力矩随着风向角的变化均呈不同程度的正弦形式波动的变化趋势,横风状态时所受气动升力表现最为突出;升力翼水平旋转角约为120°和300°时,综合气动性能和气动效率最优。侧风作用下升力翼最佳匹配工作姿态为保障行车安全提供了重要技术参考,对平衡和补偿侧风环境中高速列车的气动特性具有明显的改善的作用。 展开更多
关键词 高速列车 空气动 升力 气动设计 强侧风 运行姿态
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考虑桨毂作用对螺旋桨升力面设计的影响研究
12
作者 石碧亮 刘媛慧 阮华 《船舶力学》 北大核心 2025年第4期528-534,共7页
在基于势流理论的螺旋桨升力面理论设计中,一般忽略桨毂的作用,限制叶根环量为零,在处理边值问题时仅考虑桨叶而忽略桨毂。本文将二维流动问题中的镜像法与升力面方法相结合,建立考虑桨毂作用的升力面理论设计方法,并使用该方法与忽略... 在基于势流理论的螺旋桨升力面理论设计中,一般忽略桨毂的作用,限制叶根环量为零,在处理边值问题时仅考虑桨叶而忽略桨毂。本文将二维流动问题中的镜像法与升力面方法相结合,建立考虑桨毂作用的升力面理论设计方法,并使用该方法与忽略桨毂作用的设计方法分别对某船进行螺旋桨实例设计,比较两设计方案的几何形状、水动力系数以及压力分布。预报结果表明,在升力面设计中考虑桨毂作用对螺旋桨的水动力系数无明显影响,但其压力分布与设计目标更为吻合,同时有助于降低外半径导边处载荷,有利于推迟空泡初生。 展开更多
关键词 螺旋桨设计 升力面方法 桨毂 镜像法 导边吸 空泡
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基于强化学习与直接升力的舰载机自动着舰控制
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作者 王子博 朱齐丹 +1 位作者 孔令鑫 王立鹏 《智能系统学报》 北大核心 2025年第2期416-424,共9页
舰载机着舰过程是舰载机作业事故率最高的阶段,为实现舰载机高精度全自动着舰,提出了一种新的舰载机自动着舰控制方法,设计了基于直接升力的控制器与基于强化学习的纵向制导律。直接升力控制实现舰载机飞行状态之间的解耦,增强舰载机姿... 舰载机着舰过程是舰载机作业事故率最高的阶段,为实现舰载机高精度全自动着舰,提出了一种新的舰载机自动着舰控制方法,设计了基于直接升力的控制器与基于强化学习的纵向制导律。直接升力控制实现舰载机飞行状态之间的解耦,增强舰载机姿态角与气流角的稳定性。制导律通过深度强化学习算法训练的神经网络非线性拟合得到,提高了扰动情况下舰载机对理想下滑道的跟踪精度,同时避免了传统方法繁杂的参数整定工作以及对模型的依赖。通过对比仿真结果,在舰尾流扰动下,相比于滑模控制方法、预设性能控制方法、PID控制方法与基于径向基神经网络的自适应控制方法,本文方法具有更好的鲁棒性,增强了对舰尾流扰动的抑制能力,提高了着舰精度。 展开更多
关键词 舰载机着舰 飞行控制 强化学习 直接升力控制 制导律 舰尾流 神经网络 路径跟踪
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基于大升力T型翼滑行艇的水动力特性研究
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作者 卓悦悦 王义 +2 位作者 杨帅 陈淑玲 倪瑞东 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期74-79,共6页
T型翼因其优秀的减纵摇特性被广泛应用于船舶工程领域,但T型翼在工作时所产生的升力远小于船舶的回复力矩,制约了T型翼减摇效果。文中提出在T型翼的吸力面装配涡流发生器(VGs),为船体提供更大的升力。通过探究VGs对翼型失速时升阻力系... T型翼因其优秀的减纵摇特性被广泛应用于船舶工程领域,但T型翼在工作时所产生的升力远小于船舶的回复力矩,制约了T型翼减摇效果。文中提出在T型翼的吸力面装配涡流发生器(VGs),为船体提供更大的升力。通过探究VGs对翼型失速时升阻力系数及流场的影响,证明VGs可增加翼型的最大升力系数,延迟翼型失速,有效减小阻力。对滑行艇母船和滑行艇在常规T型翼/大升力T型翼的水动力性能进行数值模拟,得到安装大升力T型翼后的滑行艇整体升力比安装常规T型翼后的滑行艇整体升力提高18%,阻力减少17%。通过加装大升力T型翼前后船体阻力以及运动预报响应对比,验证了大升力T型翼的应用效果。 展开更多
关键词 涡流发生器 升力T型翼 滑行艇
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高速铁路动车组升力翼结构运动的主动控制技术
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作者 朱彦 王成强 +3 位作者 向超群 范子寅 高世卿 王蕾 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第2期96-100,共5页
[目的]高速铁路动车组升力翼结构可以降低车辆轮轨间的摩擦阻力,减少车轮磨损。但由于高速铁路动车组的运行工况复杂多变,升力翼所承受的动态载荷在不断变化,为确保动车组安全、高效运行,同时充分发挥升力翼结构的节能减阻效能,需为升... [目的]高速铁路动车组升力翼结构可以降低车辆轮轨间的摩擦阻力,减少车轮磨损。但由于高速铁路动车组的运行工况复杂多变,升力翼所承受的动态载荷在不断变化,为确保动车组安全、高效运行,同时充分发挥升力翼结构的节能减阻效能,需为升力翼设计合适的控制方案。[方法]介绍了升力翼的整体结构组成,提出了升力翼结构运动的主动控制方案。其中,为底部旋转装置设计了基于位置跟踪的多变量耦合系统解耦控制算法;为攻角变换装置设计了基于LADRC(线性自抗扰控制)的交叉耦合协同控制算法;为翼尾伸缩装置设计了控制流程和到位停车电路方案。搭建仿真模型,验证了所提底部旋转控制方案、攻角变换控制方案的控制效果。[结果及结论]升力翼结构运动的主动控制方案可以满足升力翼的功能需求,包括底部旋转装置的到位精度要求、攻角变换装置的同步控制要求及翼尾伸缩装置的匀速运动和到位停车要求。该方案弥补了既有控制方案的不足,提高了升力翼的安全性、稳定性及可靠性。 展开更多
关键词 高速铁路动车组 升力 解耦控制 线性自抗扰控制算法
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基于可压升力面理论的对转桨扇载荷分布对气动性能影响研究 被引量:1
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作者 李欣 郑鸿驰 +1 位作者 贺象 赵振国 《风机技术》 2025年第4期9-14,共6页
载荷分布是基于可压升力面理论开展对转桨扇气动设计时最重要的输入参数,本文通过数值模拟研究了不同载荷分布对对转桨扇气动性能的影响。通过两种手段来改变对转桨扇载荷分布,一种是在反问题设计阶段输入不同的载荷弦向分布;另一种是... 载荷分布是基于可压升力面理论开展对转桨扇气动设计时最重要的输入参数,本文通过数值模拟研究了不同载荷分布对对转桨扇气动性能的影响。通过两种手段来改变对转桨扇载荷分布,一种是在反问题设计阶段输入不同的载荷弦向分布;另一种是降低输入功率之后,再调整桨距角。结果显示:存在一个最优载荷弦向分布输入,使得前后桨推进效率和总推进效率均达到最高,本文通过适当弦向载荷前移使设计点推进效率提高了0.6个百分点;采用降低输入功率再调整桨距角的方法也会使载荷前移,推进效率在一定程度上会升高,但当功率输入降低过大之后,推进效率反而降低。 展开更多
关键词 对转桨扇 载荷分布 可压升力 推进效率 数值模拟
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基于升力线理论和粒子群算法的船舶螺旋桨设计
17
作者 汪秦春 王子佳 +2 位作者 王琼 胡士博 樊涛 《船舶设计通讯》 2025年第2期69-75,共7页
针对多样化的螺旋桨设计需求,基于环流理论中的升力线方法编写相关设计程序。通过与文献中的数据进行对比,验证设计程序方法的可靠性。同时,分析黏性、桨毂与船尾伴流场对螺旋桨环量分布的影响。完成初步设计后,采用多目标优化的粒子群... 针对多样化的螺旋桨设计需求,基于环流理论中的升力线方法编写相关设计程序。通过与文献中的数据进行对比,验证设计程序方法的可靠性。同时,分析黏性、桨毂与船尾伴流场对螺旋桨环量分布的影响。完成初步设计后,采用多目标优化的粒子群算法对螺旋桨的型值参数进行寻优,得到符合设计期待的螺旋桨模型,并根据此模型进一步展开CFD模拟。结果表明,寻优所得螺旋桨模型可满足设计目标要求,且验证该桨效率最高时恰位于设计工况处。 展开更多
关键词 升力线理论 粒子群算法 螺旋桨设计 CFD模拟
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翼身融合型无人机升力面射流增升实验研究
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作者 李孟金 江善元 +2 位作者 杨伟华 张子晔 程鹏飞 《郑州航空工业管理学院学报》 2025年第2期37-42,共6页
为了探究主动射流控制对翼身融合型无人机升阻特性的影响,以翼身融合型无人机模型为研究对象,通过实验研究在有无射流的情况下以及射流角度分别为9°、12°、15°、18°和21°的情况下,翼身融合型无人机的升力特性... 为了探究主动射流控制对翼身融合型无人机升阻特性的影响,以翼身融合型无人机模型为研究对象,通过实验研究在有无射流的情况下以及射流角度分别为9°、12°、15°、18°和21°的情况下,翼身融合型无人机的升力特性、阻力特性以及升阻比的变化,对比分析两种情况下升阻特性不同的原因。研究结果表明,在射流装置安装角度相同情况下,有射流无人机的失速迎角在20°以上,无射流无人机的失速迎角在18°附近,即射流可以延缓气流分离,提高翼身融合型无人机的失速迎角;在有射流的情况下,射流装置的安装角度为9°时,升阻比总体比安装角度12°、15°、18°和21°时的升阻比更大,即9°为射流装置的最佳安装角。 展开更多
关键词 翼身融合 无人机 升力 射流增
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不同气体模型与滑移边界模型下升力体摩阻热流预测
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作者 严攀 李沁 +3 位作者 黄潇 郭晓明 翁谊辉 尤延铖 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1277-1291,共15页
针对高超声速升力体外形的摩阻、热流预测问题,采用所发展的三阶精度本质无波动格式,研究了不同气体模型(完全气体、平衡气体)、滑移边界模型(M-S、Le)和来流条件(高度、马赫数和壁面温度)对摩阻、热流等预测的影响。研究采用不同滑移... 针对高超声速升力体外形的摩阻、热流预测问题,采用所发展的三阶精度本质无波动格式,研究了不同气体模型(完全气体、平衡气体)、滑移边界模型(M-S、Le)和来流条件(高度、马赫数和壁面温度)对摩阻、热流等预测的影响。研究采用不同滑移边界模型和气体模型,对双马赫反射问题及典型高超声速绕流问题绕流进行了数值模拟与分析。结果表明:高保真气体模型、滑移边界模型和高精度计算格式能够使高超声速问题计算具有更好的精度。在此基础上,开展了不同高度、马赫数和壁温的高超声速升力体绕流数值模拟与分析,综合分析了滑移边界模型和气体模型对摩阻、热流等预测的影响。结果表明:不同气体模型之间的结果存在较大差异,平衡气体模型预示的边界层温度更低、边界层厚度更小、壁面热流更大、摩阻系数与总阻力系数稍大,二者差异随高度增加而增大;完全气体模型下,不同滑移边界模型总阻力系数、压心位置和热流分布均存在差异且随高度增加差异有所增大;采用平衡气体模型时,不同滑移模型之间预测结果相近。 展开更多
关键词 高超声速 升力 滑移边界条件 平衡气体 热流 摩阻
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高速磁悬浮列车底部结构对气动升力的影响规律研究
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作者 姚拴宝 柳宁 +4 位作者 杜俊涛 陈大伟 杜健 付善强 丁叁叁 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期9-17,共9页
底部气隙流场是影响高速磁悬浮列车气动性能的重要因素。结合风洞试验、上海磁浮线实车试验和数值计算方法,对高速磁悬浮列车底部结构进行精细化建模,研究底部气隙流场的流动规律,对比分析列车几何模型处理方式对气动升力和气动阻力评... 底部气隙流场是影响高速磁悬浮列车气动性能的重要因素。结合风洞试验、上海磁浮线实车试验和数值计算方法,对高速磁悬浮列车底部结构进行精细化建模,研究底部气隙流场的流动规律,对比分析列车几何模型处理方式对气动升力和气动阻力评估结果影响,为高速磁悬浮列车流场计算方法提供依据。为探索工程化的气动力控制方法,基于列车简化几何模型定量分析底部进气方式对气动升力和气动阻力的影响规律。结果表明:轨道梁接缝导致列车底部出现周期性的压力冲击,底部缝隙对气隙流场和列车受到的气动力影响很大,除头车和尾车鼻尖下部区域外,列车底部主要表现为负压;相较于缝隙完全封闭的简化模型,精细化真实建模的整车气动阻力增大24.7%,头车和尾车气动升力分别减小69.1%、57.6%;对于工程设计,需采用底部缝隙精细化建模的方法评估高速磁悬浮列车的气动性能,通过底部进气量调节,在整车气动阻力变化不大的前提下,能够有效控制头车和尾车气动升力。 展开更多
关键词 气隙流场 气动升力 高速磁浮
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