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紧耦合旋涡环缝式雾化器的初级液体雾化机理研究

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Acta Mechanica Sinica 2023年第8期39卷 9-24页

作者：章敏张召明刘秋生 Key Laboratory of Microgravity (National Microgravity Laboratory) Institute of Mechanics Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China College of Aerospace Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 China

为了初步探究紧耦合旋涡环缝式雾化器在真实条件下的液体雾化过程,本文在对旋涡环缝式雾化器气体单相流场特性分析的基础上对金属熔体破碎后形成的并不再继续破碎的雾化液滴在旋流场中的飞行轨迹进行基于离散相模型的数值模拟.研究结果... 详细信息

为了初步探究紧耦合旋涡环缝式雾化器在真实条件下的液体雾化过程,本文在对旋涡环缝式雾化器气体单相流场特性分析的基础上对金属熔体破碎后形成的并不再继续破碎的雾化液滴在旋流场中的飞行轨迹进行基于离散相模型的数值模拟.研究结果表明:在雾化室内导液管前端中心孔液滴源位置处,自距气流场中心轴线距离越远的液滴源进入旋流场中的雾化液滴在导液管前端径向铺展范围越大.自雾化室内导液管前端中心孔液滴源进入旋流场中的雾化液滴其直径越大则在导液管前端沿径向铺展的范围越小.气流场中的回流区域和雾化液滴自身动能对雾化液滴在旋流场中的飞行轨迹有很大的影响,并且旋涡环缝式雾化器对金属熔体存在两种破碎模式,即波动破碎模式和膜状破碎模式.模拟结果可为旋涡环缝式雾化器在真实液体雾化过程中雾化模式的分类提供参考.

关键词：液体雾化破碎模式雾化器雾化室离散相模型金属熔体气流场雾化液滴

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飞机外挂物投放低速风洞试验技术研究

南京航空航天大学学报 2003年第3期35卷 318-321页

作者：张召明南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

采用动力相似法对飞机外挂物投放风洞试验技术进行研究 ,总结了试验中的关键技术。介绍了投放模型的设计加工、试验设备、试验过程及试验结果的后期处理的情况。首次采用了先进的高速数码摄像系统对外挂物投放轨迹进行拍摄研究和判读 ,... 详细信息

采用动力相似法对飞机外挂物投放风洞试验技术进行研究 ,总结了试验中的关键技术。介绍了投放模型的设计加工、试验设备、试验过程及试验结果的后期处理的情况。首次采用了先进的高速数码摄像系统对外挂物投放轨迹进行拍摄研究和判读 ,运用多次曝光技术 ,试验照片清晰 ,试验结果符合规律。

关键词：飞机外挂物风洞投放试验测试设备高速摄影系统

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整体式盒式应变天平有限元设计

南京航空航天大学学报 2010年第1期42卷 58-61页

作者：姚裕张召明南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

为了满足大飞机的测力试验要求,应用CATIA软件建立整体式盒式应变天平的虚拟样机,以该软件的有限元功能分析了该天平的静力学、贴片梁的微应变及模态,得出了天平在给定载荷下的应力和模态振型。静态标定结果表明有限元方法比传统计算方... 详细信息

为了满足大飞机的测力试验要求,应用CATIA软件建立整体式盒式应变天平的虚拟样机,以该软件的有限元功能分析了该天平的静力学、贴片梁的微应变及模态,得出了天平在给定载荷下的应力和模态振型。静态标定结果表明有限元方法比传统计算方法的结果更可靠,同时说明了CATIA作为参数化设计及分析的一体化软件应用于天平的设计可在设计阶段降低天平的线性与非线性干扰,分析与设计效率得到了较大的提高。

关键词：盒式天平 CATIA软件有限元方法

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弹性变形对柔性飞艇气动特性的影响

实验流体力学 2010年第3期24卷 59-62页

作者：陈华张召明南京航空航天大学空气动力学系南京210016

设计加工具有相同几何外形的刚性飞艇模型和可变内压的柔性飞艇模型,并进行了低速风洞实验。研究了内压变化对柔性模型阻力和俯仰力矩特性的影响,比较了柔性模型和刚性模型气动特性的差异。实验结果表明,随着内压的增加柔性模型的阻力... 详细信息

设计加工具有相同几何外形的刚性飞艇模型和可变内压的柔性飞艇模型,并进行了低速风洞实验。研究了内压变化对柔性模型阻力和俯仰力矩特性的影响,比较了柔性模型和刚性模型气动特性的差异。实验结果表明,随着内压的增加柔性模型的阻力呈下降趋势;对于具有相同几何外形的柔性和刚性模型,柔性模型的阻力明显大于刚性模型;刚性模型的尾翼对俯仰力矩的影响较大。

关键词：柔性飞艇模型弹性变形风洞实验

基于Stewart平台的6-SS并联天平结构优化设计

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南京航空航天大学学报 2004年第4期36卷 466-470页

作者：姚裕吴洪涛张召明李鹭扬南京航空航天大学机电学院南京310016 南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

良态的雅可比矩阵决定并联机构的性能 ,并决定了其结构参数是否合理。本文利用矩阵的 F-范数研究一种新颖的并联天平力雅可比矩阵 ,以力雅可比矩阵的条件数为目标函数进行并联天平结构优化设计 ,推导出优化目标函数以 5个基本结构参数... 详细信息

良态的雅可比矩阵决定并联机构的性能 ,并决定了其结构参数是否合理。本文利用矩阵的 F-范数研究一种新颖的并联天平力雅可比矩阵 ,以力雅可比矩阵的条件数为目标函数进行并联天平结构优化设计 ,推导出优化目标函数以 5个基本结构参数表达的解析式。利用数值解法求出目标函数关于过渡变量的最小值 ,并用矩阵2 -范数加以验证 ,找到 8种保证并联天平精度的优化结构。该法同时也为六维力

关键词： Stewart平台天平结构优化设计并联机构力雅可比矩阵

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并联风洞天平应用研究

南京航空航天大学学报 2007年第1期39卷 84-87页

作者：姚裕吴洪涛张召明南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 南京航空航天大学机电学院南京210016

研究了一种新型的并联风洞天平,首先依据并联天平的空间力变换关系推导出六维感测力雅可比矩阵,然后以该雅可比矩阵条件数最小原则即各向同性准则,将其条件数为目标函数对天平进行结构优化设计,应用数值算法优化出8种满足精度要求的并... 详细信息

研究了一种新型的并联风洞天平,首先依据并联天平的空间力变换关系推导出六维感测力雅可比矩阵,然后以该雅可比矩阵条件数最小原则即各向同性准则,将其条件数为目标函数对天平进行结构优化设计,应用数值算法优化出8种满足精度要求的并联天平结构,据此设计并制造出并联天平的物理样机。最后在南京航空航天大学低速风洞中以建筑标模为试验模型检验并联天平的设计性能,结果证明本天平的研制是成功的。

关键词：并联天平优化设计雅可比矩阵风洞实验机械天平

民用飞机前缘缝翼气动力特性SCCH试验研究

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南京航空航天大学学报 2017年第1期49卷 90-95页

作者：巴玉龙张召明中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院上海201210 南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

针对民用飞机增升装置对机翼气动力特性的影响,在南京航空航天大学NH-2低速风洞开展了某型号客机等弦长后掠半模(Swept constant chord half-model,SCCH)增升装置测力风洞试验研究。试验来流马赫数为0.2,基于机翼弦长的试验雷诺数为1.85... 详细信息

针对民用飞机增升装置对机翼气动力特性的影响,在南京航空航天大学NH-2低速风洞开展了某型号客机等弦长后掠半模(Swept constant chord half-model,SCCH)增升装置测力风洞试验研究。试验来流马赫数为0.2,基于机翼弦长的试验雷诺数为1.85×106。通过试验结果,重点分析了前缘缝翼的偏角、缝道宽度及缝道搭接量对机翼增升装置增升效率的影响,得到了起飞构型和着陆构型缝翼偏角及缝道的最佳组合参数。试验研究发现,缝翼偏角从18°增加到24°时,失速迎角和最大升力系数都增大,缝翼偏角从25°增加到31°时,失速迎角增大,最大升力系数没有明显的变化。起飞构型前缘缝翼最佳缝道宽度为1.5%~2.0%,最佳缝道搭接量为1.0%左右;着陆构型缝翼最佳缝道宽度为2.0%~2.5%,最佳缝道搭接量为-1.0%~0%。最佳缝道宽度随缝翼偏角的增加呈现增大趋势。

关键词：民用飞机增升装置前缘缝翼风洞试验升力系数

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喷雾器喷嘴出口喷流流场特性的实验研究

南京航空航天大学学报 2019年第4期51卷 493-502页

作者：章敏张召明陈尹南京航空航天大学航空学院南京210016

通过定性定量实验手段研究了以水为单介质流体的某农用喷雾器喷嘴出口流场。首先采用单反相机常规拍摄方法,记录了喷雾压力在50~4 000 Pa范围内的喷嘴出口流场,发现了随着喷雾压力增大,喷嘴出口射流的形状经历了形成液泡到液泡破裂的过... 详细信息

通过定性定量实验手段研究了以水为单介质流体的某农用喷雾器喷嘴出口流场。首先采用单反相机常规拍摄方法,记录了喷雾压力在50~4 000 Pa范围内的喷嘴出口流场,发现了随着喷雾压力增大,喷嘴出口射流的形状经历了形成液泡到液泡破裂的过程,以及射流发展及最终稳定过程。然后通过PIV测速技术对喷雾压力在1 000~4 000 Pa范围内的喷嘴出口流场进行了定量测量实验研究,获得了在纵向截面上,喷嘴出口速度随喷雾压力增大而增大,且在中心线上的速度随着离喷口距离的增加均呈现振荡衰减的变化规律。在同一位置横向截面上,随着喷雾压力的增加,旋流强度越强,流速越大;而在同一喷雾压力下,离喷嘴出口距离越近的横截面处旋流强度越大,流速也越大。本文实验研究结果验证了PIV测速技术可以用于水雾滴的速度场测量。

关键词：农用喷雾器喷雾流场 PIV测速流场观察

基于SPH的无网格点快速生成算法及翼型绕流研究

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飞行力学 2023年第3期41卷 27-32页

作者：武伟蔡晓伟张军吴云飞沈屹张召明南京航空航天大学非定常空气动力学与流动控制工业和信息化部重点实验室江苏南京210016 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

提出了一套基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的高效无网格点生成算法。首先,采用Catmull-Rom三次样条对边界曲线进行参数化建模,由笛卡尔点生成背景节点系统并通过改进加速射线法判断背景节点位置。然后,对复杂二维固体边界和二维圆柱... 详细信息

提出了一套基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的高效无网格点生成算法。首先,采用Catmull-Rom三次样条对边界曲线进行参数化建模,由笛卡尔点生成背景节点系统并通过改进加速射线法判断背景节点位置。然后,对复杂二维固体边界和二维圆柱入水两个算例分别进行布点测试,结果表明所提算法能够大幅度减少射线法的判断次数,极大提升了离散布点的计算效率。最后,针对Re=103时的NACA0012翼型绕流问题,通过所提布点算法对其离散布点后,进一步采用SPH方法进行了数值模拟和气动特性分析。仿真结果表明,计算结果与文献结果吻合较好,进一步验证了布点算法的合理性和有效性。

关键词： SPH 无网格节点生成射线法