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分层大气湍流场对远场声爆传播的影响

航空学报 2023年第2期44卷 120-135页

作者：乔建领韩忠华丁玉临宋文萍宋笔锋西北工业大学航空学院环保型超声速客机研究中心/气动与多学科优化设计研究所西安710072 西北工业大学航空学院翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710072

研究大气湍流对声爆的影响对于新一代超声速民机的低声爆设计具有重要意义。在真实大气环境中,大气湍流是普遍存在的,其会使低声爆波形在由高空向地面传播的过程中发生扭曲、畸变和振荡,并改变波形的能量分布。利用基于单向近似假设的二... 详细信息

研究大气湍流对声爆的影响对于新一代超声速民机的低声爆设计具有重要意义。在真实大气环境中,大气湍流是普遍存在的,其会使低声爆波形在由高空向地面传播的过程中发生扭曲、畸变和振荡,并改变波形的能量分布。利用基于单向近似假设的二维HOWARD方程,以类Tu-144飞机的N型波和经过JSGD声爆最小化理论设计的低声爆波形为对象,研究分层大气湍流对N型波和低声爆波形的影响。首先,介绍了考虑大气边界层湍流效应的声爆传播模拟方法,包括改进的二维HOWARD方程及其离散求解方法、分层大气湍流场的建模方法,并采用JAXA抛体试验数据对预测方法的有效性进行了验证,同时与KZK方程预测结果进行了对比。其次,运用本文发展方法研究了N型波和低声爆波形在分层大气边界层湍流场中的传播情况,对地面可观测波形的主观噪声级和超压峰值进行了统计分析,发现大气湍流对增大N型波和低声爆波形主观噪声级(ASEL、PLdB)的概率很小,但很大程度上会增强波形超压峰值。最后,通过改变大气湍流生成过程中3个参数的数值,研究了不同强度的大气湍流场对声爆波形的影响,结果表明:风速脉动幅值和湍流积分尺度的增强对N型波和低声爆波形的感觉声压级影响较大,其平均值随湍流强度的增强而减小,但最大值却增大。因此,对于超声速民机低声爆设计来讲,仍然需要确定大气湍流对地面声爆的影响程度,评估湍流场作用下波形偏离设计结果的可能性。

关键词：声爆超声速民机 HOWARD方程大气湍流计算流体力学

超声速民机总体气动布局设计关键技术研究进展

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航空学报 2023年第2期44卷 14-40页

作者：丁玉临韩忠华乔建领聂晗宋文萍宋笔锋西北工业大学航空学院环保型超声速客机研究中心/气动与多学科优化设计研究所西安710072 西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710072

超声速民机已成为世界民机未来发展的主要方向之一。超声速民机由于涉及声爆等一系列特殊的技术问题,比亚声速民机的性能要求更苛刻,对总体气动布局设计提出了更高要求。首先,根据设计思想和主要技术特点,将世界迄今为止的代表性超声速... 详细信息

超声速民机已成为世界民机未来发展的主要方向之一。超声速民机由于涉及声爆等一系列特殊的技术问题,比亚声速民机的性能要求更苛刻,对总体气动布局设计提出了更高要求。首先,根据设计思想和主要技术特点,将世界迄今为止的代表性超声速民机布局方案划分为三代:第1代布局主要旨在实现民用超声速飞行并兼顾高低速性能,基本为三角翼/双三角翼布局;第2代布局更加重视低声爆/低阻性能,主要采用大后掠箭形翼布局;第3代布局在低声爆/低阻要求基础上,更加注重多学科综合性能和技术可行性,主要采用“大后掠机翼+鸭翼/T尾/V尾布局和发动机短舱背负式/尾吊式”的布局。其次,梳理了新一代超声速民机总体气动布局设计目前面临的技术瓶颈和难点,对总体设计技术、低声爆设计技术、超声速减阻技术和飞-发一体化设计技术的国内外研究进展和现状进行了综述和分析。最后,展望了新一代超声速民机总体气动布局的发展趋势,针对仍需突破的关键科学与技术问题,探讨了重要研究方向。未来将优先发展超声速公务机或中小型超声速民机,其布局技术特点趋近于第3代布局,声爆、减阻、飞-发一体化、起降噪声、气动弹性、人机功效等方面的综合性能和工程可实现性将成为重点研究对象。

关键词：超声速民机总体设计低声爆设计超声速减阻飞-发一体化设计

新一代环保型超声速客机气动相关关键技术与研究进展

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空气动力学学报 2019年第4期37卷 620-635页

作者：韩忠华乔建领丁玉临王刚宋笔锋宋文萍西北工业大学航空学院超声速客机研究中心西安710072 西北工业大学航空学院气动与多学科优化设计研究所西安710072

更快的旅行速度是人类永恒的追求。虽然以"协和"号和"图144"为代表的第一代超声速客机商业运营失败,但之后人类从来就没有停止过对新一代更加环保的超声速客机的探索与研究。本文首先梳理总结了其中首要突破的四大关键技术(声爆预测及... 详细信息

更快的旅行速度是人类永恒的追求。虽然以"协和"号和"图144"为代表的第一代超声速客机商业运营失败,但之后人类从来就没有停止过对新一代更加环保的超声速客机的探索与研究。本文首先梳理总结了其中首要突破的四大关键技术(声爆预测及其抑制技术、超声速减阻技术、变循环发动机技术、低声爆低阻布局与综合优化设计技术),并对其国内外研究进展情况进行了文献综述,对研究现状进行了分析。其次,介绍了西北工业大学超声速客机研究中心在声爆预测理论与方法、声爆抑制技术、低声爆低阻布局与综合优化技术、超声速层流减阻技术等方面的研究进展。最后,针对发展新一代环保型超声速客机当前急需突破的关键科学与技术问题,探讨了未来需重点研究的方向。

关键词：超声速客机声爆预测声爆抑制层流减阻气动/声爆综合优化设计

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一种先进超声速民机低声爆高效气动布局设计

航空学报 2024年第6期45卷 115-133页

作者：李军府陈晴王伟韩忠华谭玉婷丁玉临谢露乔建领宋科艾俊强西北工业大学航空学院西安710072 航空工业第一飞机设计研究院西安710089 西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710072 西北工业大学航空学院气动与多学科优化设计研究所西安710072

低声爆高效气动布局设计是超声速民机研究的重点和关键技术之一。采用基于声爆最小化理论反设计方法、波系有益干扰后体设计方法、参数化近场超压信号的混合可信度反设计方法,提出了一种先进超声速民机低声爆气动布局,对每一步降低声爆... 详细信息

低声爆高效气动布局设计是超声速民机研究的重点和关键技术之一。采用基于声爆最小化理论反设计方法、波系有益干扰后体设计方法、参数化近场超压信号的混合可信度反设计方法,提出了一种先进超声速民机低声爆气动布局,对每一步降低声爆的效果进行了分析并研究了该布局的全声爆毯特性;采用CFD数值求解近场声爆信号并通过Burgers方程传播到远场,研究了飞行高度、飞行马赫数等参数对该气动布局地面声爆响度的影响;采用CFD数值模拟方法研究了飞行高度、马赫数等参数对该气动布局气动特性的影响。研究表明,采用基于声爆最小化理论反设计方法降低了基准气动布局的地面声爆响度约6.54 PLdB,采用波系有益干扰后体设计方法进一步使地面声爆响度降低了约0.97 PLdB,采用参数化近场超压信号的混合可信度反设计方法使气动布局地面声爆响度进一步降低了约4.04 PLdB;合理地设计飞行高度、飞行马赫数,可以有效地降低地面声爆响度;合理地选择巡航飞行高度和巡航飞行马赫数,可以有效地提高巡航效率。研究工作对超声速民机气动布局设计具有一定的工程指导价值,对超声速民机总体气动方案设计亦具有一定的工程借鉴意义。

关键词：超声速民机低声爆气动布局地面声爆响度巡航效率马赫数飞行高度机翼后掠角

基于广义Burgers方程的超声速客机远场声爆高精度预测方法

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空气动力学学报 2019年第4期37卷 663-674页

作者：乔建领韩忠华丁玉临池江波孟冠宇宋笔锋宋文萍西北工业大学航空学院超声速客机研究中心西安710072 西北工业大学航空学院气动与多学科优化设计研究所西安710072

声爆高精度预测技术是新一代环保型超声速客机设计的核心关键技术之一。基于广义Burgers方程发展了可考虑"大气风"效应的远场高精度预测方法,开发了声爆预测程序"bBoom",并研究了近场声爆信号提取位置和"大气风"对远场声爆计算结果的影... 详细信息

声爆高精度预测技术是新一代环保型超声速客机设计的核心关键技术之一。基于广义Burgers方程发展了可考虑"大气风"效应的远场高精度预测方法,开发了声爆预测程序"bBoom",并研究了近场声爆信号提取位置和"大气风"对远场声爆计算结果的影响。首先,给出了广义Burgers方程和声爆传播射线的计算方法,重点讨论了方程中计算分子弛豫效应和热黏吸收效应的关键参数。其次,通过简单轴对称构型标模算例、NASA的C25D构型和洛马的LM1021构型等复杂超声速客机算例对所发展的方法进行了验证,表明本文发展的方法在预测远场声爆时具有较高可信度。最后,基于所发展的方法对比了由不同近场提取位置传播到地面的波形,研究了飞机向不同方向飞行时,"大气风"对地面声爆强度和地面影响域的影响。结果表明:对于类C25D标模构型,为了确保远场声爆预测结果具有较高精度,应取机身下方约3倍机身长度位置处的近场压强信号作为传播方程的输入;另外,"大气风"会影响地面声爆强度及地面影响域,在预测时有必要加以考虑。

关键词：超声速客机声爆预测广义Burgers方程声射线方法大气风

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一种T尾超声速公务机低声爆布局设计研究

一种T尾超声速公务机低声爆布局设计研究

地理空间视域下中共革命重心转移与党内交通线布局的嬗变(1927—1937)

第六届中国航空科学技术大会

作者：陈晴韩忠华丁玉临乔建领杨瀚李军府艾俊强西北工业大学航空学院西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室航空工业第一飞机设计研究院

超声速民机是下一代民机的主要发展方向之一,但声爆仍是制约其投入商业运营的首要瓶颈问题。本文针对一种T尾超声速公务机布局,开展了面向前体和后体的两轮低声爆设计研究。首先,采用AIAA声爆预测研讨会标准算例对设计过程中采用的声爆... 详细信息

超声速民机是下一代民机的主要发展方向之一,但声爆仍是制约其投入商业运营的首要瓶颈问题。本文针对一种T尾超声速公务机布局,开展了面向前体和后体的两轮低声爆设计研究。首先,采用AIAA声爆预测研讨会标准算例对设计过程中采用的声爆预测方法进行了验证;其次,基于声爆最小化理论给出了低声爆目标等效截面积分布,并开展了反设计研究;最后,对飞机后体区域流场进行了分析,利用激波/膨胀波相互抵消的有益干扰原理,通过设计T尾平面形状与位置抑制后体膨胀,削弱了后体波系强度。设计布局与基准的对比结果表明:在基本维持客舱容积的前提下,地面感觉声压级仅为83.92 PLdB,较基准降低7.51PLdB;同时,设计布局巡航升阻比达8.61,相较基准也提高了2%。本文的研究工作可为超声速民机低声爆/低阻布局设计提供思路。

关键词：超声速民机声爆预测低声爆设计声爆最小化理论后体声爆抑制

来源： cnki会议评论

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安徽史学 2025年第1期 160-168页

作者：盛洁临安徽大学历史学院安徽合肥230039

从地理空间上看,中共随着革命重心转移调整党内交通线布局,这不仅对革命形势产生深远影响,也造成“党地关系”上的变化。“八七会议”后,中共提出建设党内交通线,在组织上明确交通部门职责,制定交通工作任务来推进党内交通线建设,形成... 详细信息

从地理空间上看,中共随着革命重心转移调整党内交通线布局,这不仅对革命形势产生深远影响,也造成“党地关系”上的变化。“八七会议”后,中共提出建设党内交通线,在组织上明确交通部门职责,制定交通工作任务来推进党内交通线建设,形成以上海为中心的交通线。1930年后,中共在城市生存空间受到破坏,被迫将革命重心转移至农村,建立起以中央苏区为中心,连通上海和其他苏区的党内交通网。第五次反“围剿”失败后,以中央红军为核心的大范围战略转移,形成了以其为核心的动态交通网络。中共革命重心转移导致党内交通线布局嬗变,表明中共意识到只有实现对现有地理空间人地关系进行“党地关系”的改造,才能达到“人地皆存”的目标。

关键词：地理空间中国共产党革命重心党内交通线党地关系

机翼上反角对超声速民机全声爆毯声爆特性影响研究

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气动研究与试验

气动研究与试验 2024年第1期2卷 50-58页

作者：陈晴韩忠华杨瀚丁玉临乔建领郑可风宋文萍西北工业大学航空学院陕西西安710072 西北工业大学航空学院翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室陕西西安710072

超声速民机是下一代民机的重点发展方向之一,但声爆仍是制约其投入商业运营的关键核心问题。然而,现阶段低声爆设计相关研究大多针对航迹正下方开展,缺少对全声爆毯声爆特性的考虑。针对该问题,本文开展了机翼上反角对全声爆毯声爆特性... 详细信息

超声速民机是下一代民机的重点发展方向之一,但声爆仍是制约其投入商业运营的关键核心问题。然而,现阶段低声爆设计相关研究大多针对航迹正下方开展,缺少对全声爆毯声爆特性的考虑。针对该问题,本文开展了机翼上反角对全声爆毯声爆特性影响研究。首先,定义了全声爆毯平均声爆强度,该物理量考虑了不同周向角声爆的感觉声压级与影响域宽度,可衡量全声爆毯的声爆水平;然后,采用声爆快速预测方法研究了机翼上反角与全声爆毯声爆强度之间的关系;最后,通过计算流体力学(CFD)数值模拟分析了机翼上反抑制声爆的原理与对近/远场波形及地面感觉声压级的影响。结果表明,机翼上反能够减弱机翼下方各周向角的激波强度,从而降低整个地面声爆毯内的声爆水平;针对研究构型,13.88°上反角可将全声爆毯平均声爆强度降低3.23PLdB。

关键词：超声速民机声爆机翼上反声爆毯低声爆设计

集聚外部性改善了行业资源错配吗?——基于中国地级市农产品加工业的证据

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上海经济研究 2025年第03期 43-58页

作者：詹宇波丁玉超上海社会科学院经济研究所

基于工业企业数据库，本文实证检验了我国地级市层面农产品加工业的集聚外部性对行业资源错配的改善作用及空间溢出效应。研究结果发现：集聚外部性对城市农产品加工业资源错配同时具有改善和加剧作用。竞争外部性不仅对所在城市的资本... 详细信息

基于工业企业数据库，本文实证检验了我国地级市层面农产品加工业的集聚外部性对行业资源错配的改善作用及空间溢出效应。研究结果发现：集聚外部性对城市农产品加工业资源错配同时具有改善和加剧作用。竞争外部性不仅对所在城市的资本和劳动错配具有显著的改善效应，而且通过空间溢出效应改善邻近城市行业的资源错配。与之相反，专业化外部性与多样化外部性并未产生改善作用，两种外部性反而加剧所在城市和邻近城市行业的资本和劳动错配；三种集聚外部性对行业资源错配的改善作用及其空间溢出效应存在地区间异质性，东部地区城市中无论是改善作用还是加剧作用均更为显著。更换空间权重矩阵的回归结果证明了研究结论的稳健性。本研究为推动农产品加工业的高质量发展提供一定的参考。

关键词：专业化外部性多样化外部性竞争外部性资源错配农产品加工业