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鸭式布局飞机超音速减阻设计方法研究

机械科学与技术 2009年第6期28卷 760-763页

作者：侯盼盼张彬乾陈真利西北工业大学航空学院西安710072

在分析传统跨音速和超音速面积律优缺点的基础上,利用CFD方法在描述流场和气动力方面的优势,从流动现象入手,提出了在面积律指导下的复杂外形超音速飞机的减阻设计方法。对翼身融合鸭式布局超音速飞机进行的减阻设计结果表明,该方法可... 详细信息

在分析传统跨音速和超音速面积律优缺点的基础上,利用CFD方法在描述流场和气动力方面的优势,从流动现象入手,提出了在面积律指导下的复杂外形超音速飞机的减阻设计方法。对翼身融合鸭式布局超音速飞机进行的减阻设计结果表明,该方法可以同时满足跨音速和超音速减阻要求,基于单个超音速飞行马赫数的减阻设计也可以满足其它超音速马赫数减阻要求。该方法对复杂外形的减阻设计有良好的适应性,使用方便,设计周期短,工程实用性强。

关键词：减阻设计超音速飞机鸭式布局面积律

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共轴刚性旋翼桨毂减阻优化设计方法

南京航空航天大学学报 2019年第2期51卷 220-225页

作者：解望吴裕平陈笑天中国直升机设计研究所景德镇333001

针对共轴刚性旋翼桨毂阻力全机占比较大的特征,开展桨毂减阻优化设计方法研究。首先分析了共轴刚性旋翼桨毂外形特点,确定减阻整流罩基本型式,建立了减阻整流罩参数化模型。分析了整流罩参数对桨毂阻力的影响,进行参数样本选取。在此基... 详细信息

针对共轴刚性旋翼桨毂阻力全机占比较大的特征,开展桨毂减阻优化设计方法研究。首先分析了共轴刚性旋翼桨毂外形特点,确定减阻整流罩基本型式,建立了减阻整流罩参数化模型。分析了整流罩参数对桨毂阻力的影响,进行参数样本选取。在此基础上建立代理模型,采用优化算法求解代理模型进行参数优化设计,最终建立了适用于共轴刚性旋翼桨毂的减阻优化设计方法。通过计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)计算结果、试验结果以及优化结果对比验证,结果相差小于2%,说明了建立的共轴刚性旋翼桨毂减阻优化设计方法有效、可信。

关键词：共轴刚性旋翼桨毂参数化代理模型减阻设计

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木薯拔起减阻设计的基础性研究

木薯拔起减阻设计的基础性研究

作者：陈炎杰海南大学

学位级别：硕士

木薯是世界三大薯类之一,广泛种植于热带和亚热带区域,海南省因地处热带,所以广泛地种植木薯。当今,木薯除了是主要粮食之外,也是我国一种重要的工业原料和生物能源。所以木薯的需求急剧上升,机械化收获木薯也显得尤为重要。本文是以挖... 详细信息

木薯是世界三大薯类之一,广泛种植于热带和亚热带区域,海南省因地处热带,所以广泛地种植木薯。当今,木薯除了是主要粮食之外,也是我国一种重要的工业原料和生物能源。所以木薯的需求急剧上升,机械化收获木薯也显得尤为重要。本文是以挖拔式木薯挖掘方式,为研究基础。分析当前木薯收获机的研究成果和优化设计方案。分析其机器的收获的优缺点,大胆假设,参考其他根作系农作物收获机器的设计,为其设计提出优化方案。但是现在对于木薯块根拔起过程的基础性研究,非常少,导致现在的优化设计方案,异常难推进研究。所以进行木薯拔起减阻设计的基础性研究迫在眉睫,此研究对以后木薯块根的挖拔部件都会提供有效的基础参数数据,大大方便其优化部件设计。本文的主要研究内容为:(1)设计田间试验来获得准备的木薯形态特征参数同时也测量木薯种植田的土壤基本参数,为以后的建模设计和减阻的研究分析提供形态基础性参数。(2)对木薯整块进行物理特性的力学研究,得出其能承受的最大起拔应力,同时我们还会对木薯进行数学建模,求出其最大的理论起拔力,进行对比分析。(3)此次研究还会对木薯挖拔过程的速度、角度以及挖掘深度进行详细的分析研究。最后根据上述所有试验数据,进行最优化建模选择,提出具有碎土减阻功能的夹持输送机构。总的来说,本次研究将会为以后挖拔式木薯收获机部件的设计优化,提供了基础性参考数据。

关键词：木薯挖拔式收获机挖拔力减阻设计受力分析

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轴流式止回阀启闭过程分析及减阻设计

轴流式止回阀启闭过程分析及减阻设计

作者：李梦科兰州理工大学

学位级别：硕士

轴流式止回阀作为长输管线和动力源装置出口处的关键零件,具有流阻小、噪声低、平稳的运行性能、良好的密封性以及启闭迅速等优点而被广泛使用。轴流式止回阀开启过程要求短时间内迅速开启,且全开状态下流阻小;止回过程要求快速节流缓... 详细信息

轴流式止回阀作为长输管线和动力源装置出口处的关键零件,具有流阻小、噪声低、平稳的运行性能、良好的密封性以及启闭迅速等优点而被广泛使用。轴流式止回阀开启过程要求短时间内迅速开启,且全开状态下流阻小;止回过程要求快速节流缓慢关闭,阀瓣对阀座冲击力小,抗水锤能力强。目前轴流式止回阀的研究进程缓慢,完善的设计体系尚未形成,综合性能还有待提高。本课题在现有轴流式止回阀基础上,利用数值模拟的优势,通过结构优化实现了启闭过程和减阻两大性能的提升。主要进行了如下研究。（1）针对轴流式止回阀止回过程阀瓣对阀座产生较大的冲击问题进行优化,在现有结构基础上添加一个缓冲装置,对阀瓣的止回速度进行控制,降低对阀座的冲击,然后对优化前后轴流式止回阀启闭过程进行动态模拟。结果表明:安装缓冲装置后阀瓣的运动速度在一定范围内得到控制,而且其开启性能与安装前基本一致,完成优化。（2）综合文丘里效应、椭圆簇法和阀体流道型线计算式对全开状态下轴流式止回阀内部流道结构进行了优化设计,详细阐述了设计过程,确定了设计过程中对结构影响较大的三个变量参数及其范围。（3）对确定的三个变量参数及其范围进行正交试验设计,得出不同变量参数对应不同结构的所有组合模型。运用三维软件建立所有组合的三维模型,然后对模型进行适当简化,通过流场仿真软件对所有结构组合对应的全开状态下轴流式止回阀进行数值模拟,得到正交试验设计所有组合的压降值,再对结果进行方差分析,得出每个变量参数对压降值的影响显著性大小。（4）三个变量显著性大小确定后,可知其中一个变量参数对压降值影响不大,将其进行单因素确定,再对其他两个因素进行正交试验设计、建模和流场仿真,得出结果,将所有结果进行Biharmonic样条插值,得到压降值最小值对应最优结构参数。结果表明优化后轴流式止回阀流阻系数比优化前降低38.21%,实现轴流式止回阀的减阻设计。

关键词：轴流式止回阀动态模拟正交试验设计方差分析减阻设计

双销式江海直达顶推船组(队)的减阻设计研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2007年第5期31卷 761-763页

作者：李俊敏陈顺怀张伟武汉理工大学交通学院武汉430063 中国长江航运集团武汉430014

双销式江海直达顶推船组(队)的减阻问题是一个值得探讨的研究课题.为满足船组(队)的耐波性能,与推船联结的江海驳尾部通常设计成凹槽尾形,导致在联结区域产生较大的形状阻力.文中针对(1)江海驳尾部凹槽的长度区间;(2)推、驳联结区域的... 详细信息

双销式江海直达顶推船组(队)的减阻问题是一个值得探讨的研究课题.为满足船组(队)的耐波性能,与推船联结的江海驳尾部通常设计成凹槽尾形,导致在联结区域产生较大的形状阻力.文中针对(1)江海驳尾部凹槽的长度区间;(2)推、驳联结区域的线型设计;(3)江海驳尾部凹槽的选形与加装导流板等方面开展船组(队)的减阻设计与试验研究.

关键词：江海直达顶推减阻设计船模试验

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水下捕捞机器人耐压舱仿生造型设计

机械设计 2022年第5期39卷 135-141页

作者：包海默马宏宇乔松何晋刘恒大连民族大学设计学院辽宁大连116600

为降低捕捞作业的运行成本,对水下捕捞机器人的耐压舱进行仿生减阻设计。以粒突箱鲀为仿生对象,基于灰度转换和边缘检测技术提取其外形特征廓线,以捕捞机器人特征高度为设计变量建立仿生耐压舱三维模型,并将回转体耐压舱模型作为对比对... 详细信息

为降低捕捞作业的运行成本,对水下捕捞机器人的耐压舱进行仿生减阻设计。以粒突箱鲀为仿生对象,基于灰度转换和边缘检测技术提取其外形特征廓线,以捕捞机器人特征高度为设计变量建立仿生耐压舱三维模型,并将回转体耐压舱模型作为对比对象,通过Fluent软件对两种耐压舱进行流体仿真分析,分别比较其阻力系数、阻力和升力系数。结果表明:与传统回转体耐压舱相比,仿生耐压舱具有更小的阻力系数,可有效减小其在水中行进的阻力;仿生耐压舱的流线型结构有效降低了流场扰动,提高了捕捞机器人在水下运行时的平稳性。研究结果可为水下捕捞机器人耐压舱的造型仿生及减阻设计提供理论依据。

关键词：仿生造型设计水下捕捞机器人耐压舱流体仿真减阻设计

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减阻增程弹道的射程估算与特性分析

宇航学报 2017年第10期38卷 1048-1056页

作者：凌王辉鲜勇郭玮林李杰张大巧火箭军工程大学七系西安710025

为实现弹道导弹射程的快速估算和减阻设计后弹道增程的定量分析,提出一种基于导弹基本参数的射程快速精确估算方法。通过建立减阻模型,仿真计算得到气动阻力系数表,并对速度计算公式进行逐项积分,利用高度近似值和气动系数拟合结果得到... 详细信息

为实现弹道导弹射程的快速估算和减阻设计后弹道增程的定量分析,提出一种基于导弹基本参数的射程快速精确估算方法。通过建立减阻模型,仿真计算得到气动阻力系数表,并对速度计算公式进行逐项积分,利用高度近似值和气动系数拟合结果得到关机点状态量和射程的初步值,最终通过迭代计算得到满足精度要求的射程结果。仿真结果表明,经过高度和气动系数的迭代计算能有效快速得到满足精度的计算结果,通过减阻设计,导弹射程提高了162.36 km,增程的效果明显。

关键词：减阻设计弹道增程射程快速估算气动拟合迭代计算

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可压缩湍流边界层燃烧减阻研究综述

空气动力学学报 2020年第3期38卷 593-602页

作者：刘宏鹏高振勋蒋崇文李椿萱北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

减阻设计对于提高超燃冲压发动机性能具有重要意义,而边界层燃烧是一种有效的减阻方法。综述分别从实验、理论和数值模拟研究方面介绍了边界层燃烧减阻的相关进展。实验研究验证了边界层燃烧减阻的有效性,研究了不同因素对边界层燃烧减... 详细信息

减阻设计对于提高超燃冲压发动机性能具有重要意义,而边界层燃烧是一种有效的减阻方法。综述分别从实验、理论和数值模拟研究方面介绍了边界层燃烧减阻的相关进展。实验研究验证了边界层燃烧减阻的有效性,研究了不同因素对边界层燃烧减阻效率的影响,初步形成了将该减阻技术应用于高超声速飞行器的能力。理论研究建立了考虑边界层燃烧的壁面摩阻、热流理论计算模型,而数值模拟帮助揭示了边界层燃烧减阻的内在物理机理。澳大利亚Queensland大学在该方面开展了较为系统的研究,欧洲、美国、俄罗斯、日本等在该方面极少公开发表相关研究成果。中国学者取得了一定进展,但与世界先进水平仍有较大差距,尤其是在实验研究方面。

关键词：超燃冲压发动机减阻设计可压缩流动湍流边界层燃烧

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上单翼布局飞机翼根整流罩设计分析

航空计算技术 2010年第6期40卷 90-94页

作者：王丹白俊强孙智伟程泽荫张学光西北工业大学航空学院陕西西安710072 中航工业西安飞机工业(集团)有限责任公司陕西阎良710089

根据翼身干扰形成的位移效应、升力效应、不对称效应、粘性效应等流动现象和原理,从流动机理上分析讨论了上单翼布局飞机整流罩的减阻原理;对上单翼布局飞机,提出一种整流罩设计形式,并对该整流罩各部分对气动性能的影响进行详细分析,采... 详细信息

根据翼身干扰形成的位移效应、升力效应、不对称效应、粘性效应等流动现象和原理,从流动机理上分析讨论了上单翼布局飞机整流罩的减阻原理;对上单翼布局飞机,提出一种整流罩设计形式,并对该整流罩各部分对气动性能的影响进行详细分析,采用RANS方程求解流场,以翼身组合体为基准,对整流罩的6个主要参数逐一变化,将每个参数的不同取值的计算结果各自对比,从流动原理上对数值模拟计算结果进行了分析,得出了上单翼布局飞机整流罩设计的几点思路。

关键词：翼根整流罩翼身干扰 RANS方程减阻设计