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跨声速压气机转子几何误差气动敏感性统计

航空动力学报 2023年第10期38卷 2483-2500页

作者：马峰尚珣刘汉儒王掩刚陈为雄杜亦璨西北工业大学动力与能源学院西安710129 中国航发动力股份有限公司西安710021

为了研究跨声速压气机转子的气动性能对不同类型几何误差的敏感性,以NASA Rotor 37为研究对象,采用非均匀有理B样条(NURBS)曲面及遗传算法实现三维叶型曲面重构。考虑了26个几何误差模型。采用拉丁超立方结合蒙特卡洛模拟生成了800个样... 详细信息

为了研究跨声速压气机转子的气动性能对不同类型几何误差的敏感性,以NASA Rotor 37为研究对象,采用非均匀有理B样条(NURBS)曲面及遗传算法实现三维叶型曲面重构。考虑了26个几何误差模型。采用拉丁超立方结合蒙特卡洛模拟生成了800个样本,通过定常CFD数值计算获得叶型气动特性及流场结构,采用Spearman秩相关及期望值分析不同工况下几何误差与气动性能之间的非线性关系。对不同工况下效率最敏感的几何误差模型进行了流动机理分析。统计分析结果表明:堵塞工况下,叶中前缘轮廓度对效率有最显著的消极影响,叶尖吸力面轮廓度对压比有最显著的消极影响。最高效率工况下,叶中吸力面轮廓度对效率和压比都有着最显著的消极影响。近失速工况下,叶尖前缘轮廓度对效率有最显著的消极影响,而叶中尾缘轮廓度对压比有着最显著的积极影响。

关键词：几何误差跨声速压气机转子非均匀有理B样条(NURBS)曲面气动敏感性相关性分析

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大弯角串列叶型优化设计与数值分析

推进技术 2014年第11期35卷 1469-1474页

作者：王掩刚魏崃陈为雄西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

以50°弯角多圆弧单列叶栅和串列叶栅为研究对象,应用数值模拟手段对所设计的两类叶栅进行数值分析,获取了其不同来流马赫数条件下的性能和流动细节。应用NSGAⅡ遗传算法结合BP神经网络技术,对串列叶栅的五个关键几何参数进行优化设计,... 详细信息

以50°弯角多圆弧单列叶栅和串列叶栅为研究对象,应用数值模拟手段对所设计的两类叶栅进行数值分析,获取了其不同来流马赫数条件下的性能和流动细节。应用NSGAⅡ遗传算法结合BP神经网络技术,对串列叶栅的五个关键几何参数进行优化设计,验证了优化方法的可行性。研究结果表明:在全攻角范围内,串列叶栅的静压比都高于单列叶栅,负攻角范围内,串列叶栅损失低于单列叶栅;经过优化,串列叶栅在大负攻角下的性能略有降低,同时改善了正攻角性能,在4°攻角、0.8马赫数时静压比提升4.3%,总压损失系数降低42%;优化后串列叶栅在全工况范围内性能都要优于单列叶栅,并且串列叶栅最大压比点和最小损失点攻角均向右漂移2°。

关键词：串列叶栅叶型优化神经网络遗传算法

基于Petri Nets的BDI Agent模型

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计算机工程 2005年第3期31卷 23-25页

作者：陈为雄中国科学院自动化所复杂系统与智能科学重点实验室北京100080

Petri nets是一种图形和数学的建模工具,广泛应用于各种系统。它们主要描述和研究信息处理系统一些特点,如并发、异步、分布、并行、非确定和随机过程。为了更容易、方便、自然地描述agent系统,该文提出了面向agent的Petri nets分析方... 详细信息

Petri nets是一种图形和数学的建模工具,广泛应用于各种系统。它们主要描述和研究信息处理系统一些特点,如并发、异步、分布、并行、非确定和随机过程。为了更容易、方便、自然地描述agent系统,该文提出了面向agent的Petri nets分析方法。该方法主要对面向对象的Petri nets分析方法作了一些改进。最后给出了基于Petri nets的BDI agent实现模型。

关键词： BDI 面向agent agent系统建模工具并行面向对象 Agent模型数学图形实现模型

超声速来流基元叶型前缘加工误差气动敏感性分析

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推进技术 2019年第10期40卷 2235-2242页

作者：陈为雄王掩刚马峰刘乾西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129 中航工业西安航空发动机集团有限公司陕西西安710072

为研究叶型前缘加工误差对叶栅气动性能敏感性,以NASA Rotor 67转子70%叶高截面基元级叶型为研究对象,选择Clamped型非均匀B样条曲线实现叶型前缘数学描述。采用单因素法建立叶型前缘加工误差模型,提炼出叶片弦长误差、前缘轮廓度误差... 详细信息

为研究叶型前缘加工误差对叶栅气动性能敏感性,以NASA Rotor 67转子70%叶高截面基元级叶型为研究对象,选择Clamped型非均匀B样条曲线实现叶型前缘数学描述。采用单因素法建立叶型前缘加工误差模型,提炼出叶片弦长误差、前缘轮廓度误差、几何进气角误差三个误差模型;随后结合L9(34)正交实验及数值模拟方法研究超声速来流条件下三维直列叶栅不同前缘误差类型对叶栅气动性能的敏感性。正交实验极差分析及显著性分析均表明:前缘轮廓度误差FP是影响叶栅气动性能的主要影响因素(75%以上可能性),叶栅性能随前缘轮廓度增加呈现恶化趋势,即叶型前缘越厚,叶栅总压损失越大,扩压能力越小。进一步分析轮廓度误差对叶栅性能影响机制得出:激波损失是叶栅性能随轮廓度误差加大而恶化的重要原因。

关键词：叶栅气动性能转子前缘误差正交实验敏感性

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对转压气机叶顶间隙涡非定常数值研究

工程热物理学报 2017年第1期38卷 93-99页

作者：王掩刚陈为雄陈俊旭西北工业大学动力与能源学院西安710072

以双排对转压气机为研究对象,研究了叶顶间隙对对转压气机性能参数的影响规律。针对大叶顶间隙时对转压气机性能严重恶化问题,从非定常的视角刻画了大叶顶间隙下,工作点变化对其内部流动特征的影响规律,结果表明:随着流量减小,对转压气... 详细信息

以双排对转压气机为研究对象,研究了叶顶间隙对对转压气机性能参数的影响规律。针对大叶顶间隙时对转压气机性能严重恶化问题,从非定常的视角刻画了大叶顶间隙下,工作点变化对其内部流动特征的影响规律,结果表明:随着流量减小,对转压气机中上、下游转子叶尖泄漏涡非定常波动均有增强趋势,下游转子首发失速是对转压气机流动失稳的主要诱因。小流量工况下,叶顶主间隙泄漏涡与次泄漏涡的非定常干涉是下游转子内部非定常波动的主要成因;该工况时,下游转子叶顶间隙涡非定常周向波动强度强于径向波动强度,其影响范围也主要表现在叶顶前缘50%弦长范围内。频谱分析显示,上游转子叶尖泄漏涡非定常波动频率略小于下游转子区,下游转子区静压波动幅值约为上游转子的5倍。

关键词：对转压气机叶顶间隙涡非定常波动

基于Multi-agent的城市高速公路交通流控制的集成框架

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信息与控制 2004年第2期33卷 218-222,248页

作者：李振龙陈为雄中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学实验室北京100080

本文指出要有效解决高速公路的交通拥挤与堵塞问题 ,必须研究入口匝道控制、主线控制、通道控制等的集成问题 .文章通过分折Multi agent的技术特点和高速公路的交通流过程 ,提出了基于Multi agent的入口匝道控制、主线控制、通道控制等... 详细信息

本文指出要有效解决高速公路的交通拥挤与堵塞问题 ,必须研究入口匝道控制、主线控制、通道控制等的集成问题 .文章通过分折Multi agent的技术特点和高速公路的交通流过程 ,提出了基于Multi agent的入口匝道控制、主线控制、通道控制等的集成控制框架。

关键词：城市高速公路交通流集成框架 Multi-agent 交通管理交通控制策略

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代理控制方法UML建模

信息与控制 2004年第4期33卷 486-489页

作者：包昊军陈为雄中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室北京100080

本文提出一种新的控制方式———代理控制 .在这一方式中 ,算法成为网络中可移动、可重用的控制实体 .代理控制实现了用户按需控制和本地简单与远程复杂控制模式 .在本文中 ,我们对按需控制这一模式进行UML建模 ,由于UML在模型代理方面... 详细信息

本文提出一种新的控制方式———代理控制 .在这一方式中 ,算法成为网络中可移动、可重用的控制实体 .代理控制实现了用户按需控制和本地简单与远程复杂控制模式 .在本文中 ,我们对按需控制这一模式进行UML建模 ,由于UML在模型代理方面的局限性 ,我们提出虚类图扩展UML表示法 .

关键词：代理控制按需控制 UML 虚类图

压气机叶栅非定常分离流动的模态分解方法对比研究

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西北工业大学学报 2020年第1期38卷 121-129页

作者：胡佳伟王掩刚刘汉儒陈为雄徐永西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 西北工业大学长三角研究院太仓215400 北京长城计量测试技术研究所北京100095

以某高负荷压气机叶栅为研究对象,应用模态分解方法研究叶栅附面层分离所产生的旋涡结构形式和波动频率特征,获得了叶栅非定常流动的主导模态和动态行为,探讨了3种模态分解方法(本征正交分解(POD)、动态模态分解(DMD)和谱本征正交分解(S... 详细信息

以某高负荷压气机叶栅为研究对象,应用模态分解方法研究叶栅附面层分离所产生的旋涡结构形式和波动频率特征,获得了叶栅非定常流动的主导模态和动态行为,探讨了3种模态分解方法(本征正交分解(POD)、动态模态分解(DMD)和谱本征正交分解(SPOD))在叶栅流动特征识别的差异性。研究结果表明:①POD方法准确提取叶栅分离流动主要空间结构,但模态系数存在多频率耦合问题,导致对于叶栅流动的主导模态特征无法清晰识别;②标准DMD方法可以获得叶栅流动时空单频模态,及其增长率和频率,但是该方法捕捉到流场大衰减率的大振幅次优模态,未能获得高频相干结构,导致无法用有限的模态数得到主导特征;③基于谱特征的SPOD方法能够获得时空单频模态,且不存在模态筛选问题,谱估计方法的使用降低了对数值噪声的敏感性,同时该方法获得了叶栅流动的低秩行为,有助于增强对叶栅流动机理的理解。因此,对高负荷压气机叶栅分离流动进行模态分析时,SPOD方法更具优势。

关键词：本征正交分解动态模态分解谱本征正交分解单频模态叶栅流动机理

微型扑翼飞行器扑翼/尾翼气动干扰的数值研究

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航空动力学报 2015年第2期30卷 257-264页

作者：王掩刚陈为雄邓双厚赵旭民西北工业大学动力与能源学院西安710072 代尔夫特理工大学航空工程学院

以二维刚性约束条件下的微型扑翼飞行器模型为研究对象,在动网格技术基础上,应用非定常数值分析手段对比分析了单翼/纵列翼布局的气动性能,深入研究了纵列翼缩减频率、扑翼—尾翼无量纲水平间距、来流攻角对其气动性能的影响.结果表明：... 详细信息

以二维刚性约束条件下的微型扑翼飞行器模型为研究对象,在动网格技术基础上,应用非定常数值分析手段对比分析了单翼/纵列翼布局的气动性能,深入研究了纵列翼缩减频率、扑翼—尾翼无量纲水平间距、来流攻角对其气动性能的影响.结果表明：1纵列翼尾翼对扑翼产生正效应干扰,相对于单翼布局,扑翼—尾翼无量纲水平间距为0.5倍翼型弦长时的纵列翼布局的推力系数和推进效率分别增加28.7%和5.7%;2缩减频率是影响推力的关键参数,随着缩减频率的增加,脱落涡的强度增加,推力系数增大.对于单翼、纵列翼两种布局模式,当缩减频率在1.0附近时推进效率达到最优;3对于纵列翼布局,在扑翼—尾翼无量纲水平间距为1.1倍翼型弦长时推进效率达到峰值;4在0°-20°来流攻角变化范围内,随着来流攻角的增加,升力系数增加,推力系数减小,当来流攻角大于9°时,两种布局的推力均为负值.

关键词：扑翼/尾翼气动干扰微型扑翼飞行器缩减频率无量纲水平间距来流攻角