检索结果-南通市图书馆

拐角扩张比与导流片安装角对BHAW风洞流场品质影响的数值研究

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空气动力学学报 2023年第9期41卷 82-95页

作者：刘沛清陈阅张瑾屈秋林北京航空航天大学航空气动声学工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学中法工程师学院/国际通用工程学院北京100191

以北京航空航天大学4 m×3 m低湍流强度、低背景噪声的大型封闭回路气动声学风洞(BHAW)设计需求为工程应用背景,采用k-ωSST湍流模型进行了数值模拟,分析了在多个扩张比下的拐角导流片安装角对流场的影响。研究结果验证了在不同拐角扩... 详细信息

以北京航空航天大学4 m×3 m低湍流强度、低背景噪声的大型封闭回路气动声学风洞(BHAW)设计需求为工程应用背景,采用k-ωSST湍流模型进行了数值模拟,分析了在多个扩张比下的拐角导流片安装角对流场的影响。研究结果验证了在不同拐角扩张比下的总压损失系数均随导流片安装角增大而先减小后增大,且存在极小值点,极值点对应的导流片安装角与拐角扩张比呈现正相关。在不同的扩张比下,局部损失系数均随导流片安装角增大呈现先减小后增大的变化规律;相同导流片安装角下,拐角中部导流片的摩擦损失系数最大,导流片安装角的变化对中部导流片(即6~8号导流片)的流速影响较小;随着拐角扩张比增大,拐角出口管道内气流不均匀性增大,最佳导流效果的导流片对应的安装角增大。在综合考虑降低总压损失系数和减小管道出口气流偏角两个设计原则后,BHAW风洞为扩张比为1.17的第一拐角选择44°的设计安装角,为扩张比为1的第二、三、四拐角选择44°、43°、42.5°的设计安装角。通过数值计算验证了风洞试验段的核心区动压系数小于0.2%、速度水平偏角小于0.1°,满足BHAW气动设计要求。

关键词：气动声学风洞数值计算拐角导流片导流片安装角拐角扩张比

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共轴对转螺旋桨气动与噪声特性研究进展

空气动力学学报 2023年第10期41卷 100-125,I0002页

作者：刘沛清吕昌昊胡天翔屈秋林耿欣孙韬北京航空航天大学航空气动声学工信部重点实验室北京100191

共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成... 详细信息

共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成果;随后,介绍了共轴对转螺旋桨气动力计算的工程方法,并详细阐述了北京航空航天大学陆士嘉实验室提出的共轴对转螺旋桨气动力评估的片条理论发展与参数选择;然后,介绍了共轴对转螺旋桨数值模拟方法,并针对共轴对转螺旋桨气动噪声预测的频域方法和时域方法进行了论述;最后,介绍了目前共轴对转螺旋桨气动噪声优化设计的研究成果。

关键词：共轴对转螺旋桨片条理论气动噪声计算流体力学计算声学

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地效飞行器地面巡航气动性能数值模拟及分析

航空学报 2006年第1期27卷 16-22页

作者：屈秋林刘沛清北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

采用有限体积方法求解定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,模拟地效飞行器地面巡航全机流场。计算结果给出了地效飞行器气动性能随飞行高度和迎角的变化规律;采用镜像法理想涡模型分析了地面效应对翼尖涡位置和气... 详细信息

采用有限体积方法求解定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,模拟地效飞行器地面巡航全机流场。计算结果给出了地效飞行器气动性能随飞行高度和迎角的变化规律;采用镜像法理想涡模型分析了地面效应对翼尖涡位置和气流下洗角的影响;详细阐明了地面效应对诱导阻力的影响规律。

关键词：地效飞行器翼尖涡下洗角诱导阻力数值模拟理想涡模型

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飞机在积水跑道起降过程的溅水雾化研究进展

航空学报 2023年第21期44卷 78-103页

作者：刘沛清葛晨晖屈秋林北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

飞机在积水跑道滑跑过程中的溅水雾化问题将直接影响飞机的起降安全性。根据形成机理的差异,溅水雾化过程可分为2个主要阶段,即起落架轮胎喷溅图型的形成和喷溅形成的水雾在空气流场中的运动。本文首先总结了针对溅水问题的起落架模型... 详细信息

飞机在积水跑道滑跑过程中的溅水雾化问题将直接影响飞机的起降安全性。根据形成机理的差异,溅水雾化过程可分为2个主要阶段,即起落架轮胎喷溅图型的形成和喷溅形成的水雾在空气流场中的运动。本文首先总结了针对溅水问题的起落架模型试验、飞机滑行试验等研究,并对基于试验数据建立的工程估算方法进行介绍。由于溅水雾化的物理机制复杂,且试验成本高、定量评估困难,因此对于这一问题的数值研究得到了极大的关注与重视。随后,介绍了模拟积水跑道上轮胎运动过程的多种数值方法,其中光滑粒子流体动力学方法(SPH)在模拟溅水问题上具有显著优势,论述了基于SPH方法的大量数值研究。水雾流场运动是一种强非线性的气液两相流问题,阐述了基于离散相模型(DPM)的水雾流场特性数值研究进展,介绍了一种基于SPH方法、结合DPM模型的有限体积法发展而来的飞机溅水雾化数值计算平台。此外,对翻边轮胎等溅水抑制措施研究进行了相关说明。最后,对溅水雾化问题研究的未来发展方向进行了讨论与总结。

关键词：溅水雾化起降安全性喷溅图型水雾流场光滑粒子流体动力学

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半导体少长针消雷器风荷载数值研究

应用基础与工程科学学报 2007年第2期15卷 164-170页

作者：屈秋林刘沛清北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

使用FLUENT软件求解定常不可压缩流动的RANS方程和标准k-ε湍流模型,数值模拟风场中绕半导体少长针消雷器圆柱杆件的复杂流动,研究风向角对杆件风荷载的影响.计算结果给出了不同风向角下消雷器各杆件的气动力系数,风向角β=0°时各杆件... 详细信息

使用FLUENT软件求解定常不可压缩流动的RANS方程和标准k-ε湍流模型,数值模拟风场中绕半导体少长针消雷器圆柱杆件的复杂流动,研究风向角对杆件风荷载的影响.计算结果给出了不同风向角下消雷器各杆件的气动力系数,风向角β=0°时各杆件纵截面和横截面上的压力系数分布,不同风向角下流场截面内的截面流线分布和等压线分布.

关键词：圆柱绕流 IR荷载风向角数值模拟

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翼型波浪水面巡航地面效应数值模拟

北京航空航天大学学报 2011年第3期37卷 295-299,304页

作者：秦绪国刘沛清屈秋林北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

数值求解非定常不可压缩流动的雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程和标准k-ε湍流模型,用VOR(Volume Of Fluid)方法模拟波浪水面,模拟了NACA2410翼型在波浪水面上方飞行的流场.研究了余弦波浪水面的生成方法,选取合适的计算网格和时间步长... 详细信息

数值求解非定常不可压缩流动的雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程和标准k-ε湍流模型,用VOR(Volume Of Fluid)方法模拟波浪水面,模拟了NACA2410翼型在波浪水面上方飞行的流场.研究了余弦波浪水面的生成方法,选取合适的计算网格和时间步长,避免了在生成规则余弦波浪水面时由于数值耗散使波面形状衰减.比较了固壁波浪与水面波浪计算结果的差异,发现固壁波浪的结果更接近余弦曲线分布.研究了波浪等级对翼型气动性能的影响,分析计算结果发现:在规则的余弦水面波浪上方飞行,翼型气动力呈现周期性,给出了一个周期内气动力的变化过程,以及波长和波幅对气动力平均值和波动幅度的影响规律.

关键词：地面效应波浪水面数值模拟流体体积函数方法气动性能

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地效飞行器波浪地面飞行气动性能数值研究

航空学报 2007年第6期28卷 1327-1333页

作者：屈秋林刘沛清秦绪国北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

使用Fluent软件求解非定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用滑移网格技术数值模拟地效飞行器在波浪地面上方飞行的全机流场,研究波浪地面对气动性能的影响。在余弦波浪地面上方飞行,气动力呈现周期性,文中给出... 详细信息

使用Fluent软件求解非定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用滑移网格技术数值模拟地效飞行器在波浪地面上方飞行的全机流场,研究波浪地面对气动性能的影响。在余弦波浪地面上方飞行,气动力呈现周期性,文中给出了一个周期内气动力的变化规律,分析了飞行高度和迎角对气动力平均值和气动力波动幅度的影响规律。一个周期内翼剖面的压力分布表明,波浪地面主要影响机翼下表面的压力分布,对机翼上表面的压力分布影响很小。

关键词：地效飞行器波浪地面气动性能压力分布 k-ε湍流模型

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近距耦合鸭式布局复杂涡系的干扰机理

北京航空航天大学学报 2012年第7期38卷 873-876,881页

作者：刘沛清王亚平刘杰屈秋林北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

在不同的迎角范围内,通过求解雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程模拟了雷诺数Re=2.4×105下,鸭翼和机翼前缘后掠角均为50°的近距耦合鸭式布局简化模型的绕流结构,并与该模型的风洞测力和水洞流动显示实验结果进行了比较和验证,分析了鸭... 详细信息

在不同的迎角范围内,通过求解雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程模拟了雷诺数Re=2.4×105下,鸭翼和机翼前缘后掠角均为50°的近距耦合鸭式布局简化模型的绕流结构,并与该模型的风洞测力和水洞流动显示实验结果进行了比较和验证,分析了鸭翼涡和机翼涡在不同迎角下的演变过程.根据鸭翼的不同作用效果,将迎角范围划分为3个区域,分析了各个迎角范围内的主要作用机制.鸭翼涡与机翼涡的演变和干扰过程虽然极为复杂,但可将其概括为诱导、卷绕和破裂作用.分析结果表明:中大迎角以后鸭翼涡都会对主翼涡产生有利影响,尤其在中大迎角下,卷绕起到了主导作用,鸭翼涡产生的增升效果也最好.

关键词：近距耦合鸭式布局旋涡干扰大迎角

地效飞行器大迎角近地面飞行分离流动数值研究

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航空学报 2007年第1期28卷 72-77页

作者：屈秋林刘沛清秦绪国北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

利用Fluent软件求解定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,数值模拟地效飞行器大迎角近地面飞行的全机流场,研究地面效应引起的分离流动。研究结果给出了大迎角近地面飞行机翼上翼面分离流动随飞行高度的变化规律,分... 详细信息

利用Fluent软件求解定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,数值模拟地效飞行器大迎角近地面飞行的全机流场,研究地面效应引起的分离流动。研究结果给出了大迎角近地面飞行机翼上翼面分离流动随飞行高度的变化规律,分析了飞行高度降低引发流动分离的原因,阐述了流动分离对气动性能的影响规律。

关键词：地效飞行器分离流动数值模拟气动性能