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双发进气道风洞试验系统的设计与应用

推进技术 2023年第7期44卷 245-251页

作者：康洪铭徐彬彬孔鹏刘江涛巫朝君中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所四川绵阳621000

为全面满足进气道试验不同工况性能匹配和相互干扰试验的需求,同时解决流量控制能力不足和流场畸变较大时流量测量误差大等问题,在FL-12风洞研制了一套双发进气道试验系统。采用光滑外形的整流罩和由蜂窝器、阻尼网组成的整流装置,以提... 详细信息

为全面满足进气道试验不同工况性能匹配和相互干扰试验的需求,同时解决流量控制能力不足和流场畸变较大时流量测量误差大等问题,在FL-12风洞研制了一套双发进气道试验系统。采用光滑外形的整流罩和由蜂窝器、阻尼网组成的整流装置,以提高流量计的流场品质和测量精度;采用单台大流量柱形分布式引射器,以满足双发进气道流量需求;采用基于RTEX网络协议的控制系统,以实现节流锥位置的闭环控制和精确定位。通过校准试验和风洞试验验证了流量计的性能和参数,测试了试验系统的综合能力。试验结果表明:流量计的流场均匀性相对于进气道有明显提升,在常用节流锥行程范围内,其综合测量精度可达到0.1%,同时能准确模拟进气道需要的吸入流量。因此,该系统能全面满足双发进气道风洞试验的需求,为飞行器进气道的设计和优化提供重要支撑。

关键词：风洞双发进气道引射器节流锥流量计

基于风洞实验的丘陵下垫面气溶胶大气扩散特性研究

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原子能科学技术 2023年第11期57卷 2086-2093页

作者：吴思远贺金鹏顾卫国聂保杰王德忠上海交通大学核科学与工程学院上海200240

核电厂正常运行或发生核事故时,会向大气释放一定量的放射性气溶胶,研究气溶胶在复杂下垫面的大气扩散特性对实现气载流出物辐射影响的准确评价具有重要意义。高斯烟羽或烟团模型被广泛用于大气扩散评价中,模型中的扩散参数描述了气溶... 详细信息

核电厂正常运行或发生核事故时,会向大气释放一定量的放射性气溶胶,研究气溶胶在复杂下垫面的大气扩散特性对实现气载流出物辐射影响的准确评价具有重要意义。高斯烟羽或烟团模型被广泛用于大气扩散评价中,模型中的扩散参数描述了气溶胶受湍流作用扩散的强弱,需要针对不同的地形如平坦、丘陵下垫面进行校正。本文针对典型下垫面开展了气溶胶大气扩散风洞实验,采用激光粒子图像扩散参数估计方法,针对释放源高度不同的多组工况,统计分析了竖直截面内高分辨率的气溶胶浓度,根据高斯分布估计了下风向烟羽的上下边界及垂直方向扩散参数。结果表明:烟羽经过山体会出现整体抬升现象,这将导致山体后近地表浓度有所下降;烟羽经过山体前后出现浓度中心线两侧浓度分布不均现象,远离山体烟羽轨迹回归类高斯分布;释放源高度小于山体1/2高度的烟羽经过山体后轨迹趋于一致。高斯模型在丘陵下垫面适用度有限。

关键词：核电厂气溶胶风洞激光粒子图像扩散参数

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风洞板翅式热交换器气体流动特性试验

实验流体力学 2022年第1期36卷 69-76页

作者：赵波陈振华李为民陈吉明朱博温乾中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所绵阳621000

针对风洞板翅式热交换器,开展了其在风洞运行工况下气体流动特性的研究。对比了板翅式热交换器和椭圆翅片管热交换器的扰流和压损特性,利用试验研究了不同来流风速、不同上游扰流片角度等条件下热交换器下游湍流发展变化规律,开展了封... 详细信息

针对风洞板翅式热交换器,开展了其在风洞运行工况下气体流动特性的研究。对比了板翅式热交换器和椭圆翅片管热交换器的扰流和压损特性,利用试验研究了不同来流风速、不同上游扰流片角度等条件下热交换器下游湍流发展变化规律,开展了封条、模块拼接缝等特征结构对气流扰动的影响研究。研究结果表明:该型板翅式热交换器相比椭圆翅片管热交换器,其对气流扰动更小,相同换热工况下压力损失也大幅减小;板翅式热交换器具有较好的整流作用,其后的气流扰动主要由自身结构决定,与来流条件关系不大,其中厚度较大的结构对气流的扰动会传播更远,需要设计合理的整流方案以减小扰动。

关键词：风洞板翅式热交换器流动特性湍流强度试验研究

高负荷平面叶栅风洞流场品质改进措施数值研究

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推进技术 2023年第7期44卷 164-175页

作者：傅文广杨昭张益智孙鹏郭重佳韩吉昂中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 陕西千山航空电子有限责任公司陕西西安710000 大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026

为研究不同改进措施对平面叶栅风洞流场品质的改进效果与机理,以高负荷扩压叶栅为研究对象,利用数值模拟方法研究了试验器进口段上下侧壁抽吸措施、出口导流尾板措施、抽吸与尾板组合措施对叶栅风洞流场品质的改进效果。研究结果表明:... 详细信息

为研究不同改进措施对平面叶栅风洞流场品质的改进效果与机理,以高负荷扩压叶栅为研究对象,利用数值模拟方法研究了试验器进口段上下侧壁抽吸措施、出口导流尾板措施、抽吸与尾板组合措施对叶栅风洞流场品质的改进效果。研究结果表明:上下侧壁抽吸减小了进口段的静压梯度,减弱了上下侧壁附面层对进口流体流向的影响;导流尾板减弱了外界大气对上侧壁附近通道的影响;抽吸与尾板组合措施结合了侧壁抽吸与导流尾板的优点,使得进口静压分布均匀,通道间压差阻力差异减小,对叶栅试验段流场品质的改进效果优于其他方案。在当前马赫数工况下可使叶栅进口64%的通道范围马赫数误差<0.01,冲角误差<0.5°,有三个连续通道出口周期性较好,并且轴向密流比<1.15。

关键词：平面叶栅流场品质抽吸尾板轴向密流比数值模拟风洞

不同风向角下一节半编组替代三车编组的风洞可行性研究

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Journal of Central South University 2022年第6期29卷 2062-2073页

作者：杨波熊小慧何钊李小白谢鹏辉唐明赞 Key Laboratory of Traffic Safety on Track of Ministry of Education Central South UniversityChangsha 410075China Joint International Research Laboratory of Key Technology for Rail Traffic Safety Changsha 410075China National&Local Joint Engineering Research Center of Safety Technology for Rail Vehicle Changsha 410075China

首先,在风洞中采用1:16.8的模型研究了不同风向角对市域动车组气动性能的影响;其次,采用压力扫描阀和六分度天平对1.5节和3节列车编组的市域动车组模型的头车车体压力分布和气动性能进行了测试;最后,分析了风向角对列车流线型头部压力... 详细信息

首先,在风洞中采用1:16.8的模型研究了不同风向角对市域动车组气动性能的影响;其次,采用压力扫描阀和六分度天平对1.5节和3节列车编组的市域动车组模型的头车车体压力分布和气动性能进行了测试;最后,分析了风向角对列车流线型头部压力分布和列车气动力的影响。实验结果表明:压力系数在主型线斜率最大处最小。当风向角为55°时,横风对车头横截面的侧向力系数和压力系数影响最大。在风洞实验中,若风向角在24.2°内,用1.5节车编组代替3节车编组有明显的空间优势。此外,升力系数C_(L)、横摇力矩系数C_(Mx)、侧向力系数C_(S)和阻力系数C_(D)的相对误差均在5.95%以内,实验精度满足要求。

关键词：风洞城际列车压力系数风向角扫描阀一节半编组

风力机叶片涂层风沙冲蚀磨损特性的风洞试验研究

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太阳能学报 2022年第6期43卷 196-203页

作者：李德顺梁恩培李银然赵煜徐梦飞余牧遥兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省风力机工程技术研究中心兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室兰州730050

传统的挟沙冲蚀试验台与风沙风洞难以构建均匀风沙流场,难以准确反映风力机叶片的风沙磨损特性。因此,在改造的风沙风洞中,通过对风力机叶片平板试样开展涂层冲蚀磨损试验,探究不同冲击速度、冲击角度及有效截面质量流率对风力机叶片涂... 详细信息

传统的挟沙冲蚀试验台与风沙风洞难以构建均匀风沙流场,难以准确反映风力机叶片的风沙磨损特性。因此,在改造的风沙风洞中,通过对风力机叶片平板试样开展涂层冲蚀磨损试验,探究不同冲击速度、冲击角度及有效截面质量流率对风力机叶片涂层材料冲蚀特性的影响规律。试验结果表明:有效颗粒质量流率一定时,在相同冲击速度与冲击时间内,磨损量在冲击角度约为30°时达到最大。小于30°时,磨损量随冲击角度的增大而快速增加,大于30°时磨损量随冲击角度的增大而逐渐降低;磨损量随冲击速度的增大而增大;磨损量随有效颗粒质量流率的增大而呈线性增大趋势;切削磨损量与总磨损量有相同趋势,冲击磨损量随着冲击角度的增大而逐渐增大。

关键词：风洞气固两相流风力机叶片涂层材料固体颗粒冲蚀冲击速度冲击角度

一种风洞中单双目混合的机翼弯扭变形快速测量方法

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仪器仪表学报 2023年第6期44卷 236-243页

作者：龚春园呼煜超梁晋刘家乐祝家浚西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学工程国家重点实验室西安710049

风洞中飞机模型因承受高速气流冲击等影响,机翼产生动态弯曲和扭转变形,提出了一种单双目混合的快速测量方法,利用荧光标志点对风洞中机翼的弯曲和扭转变形进行测量。首先,提出工况下机翼弯扭变形的布局和计算方案;然后,根据风洞坐标系... 详细信息

风洞中飞机模型因承受高速气流冲击等影响,机翼产生动态弯曲和扭转变形,提出了一种单双目混合的快速测量方法,利用荧光标志点对风洞中机翼的弯曲和扭转变形进行测量。首先,提出工况下机翼弯扭变形的布局和计算方案;然后,根据风洞坐标系、飞机模型自身坐标系的关系,建立相机坐标系实现相机自标定;最后,根据已知Y轴向约束的机翼点构建单相机三维重建模型,再计算吹风状态下各截面弯曲和扭转量。通过建立一套专用的机翼变形动态测试系统布局方案,以飞机模型初始位姿作为约束,实现模型动态变形的快速检测,得到的扭转角平均误差为0.228°,可有效解决双目相机难以高帧率实时重建的问题,为优化机身设计参数提供数据支撑。

关键词：风洞弯扭变形单双目混合快速测量

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汽车风洞非均匀声场偏移导致纯音幅值变化

同济大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 915-920页

作者：沈哲杨志刚彭里奇王勇汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆401122 同济大学机械工程博士后流动站上海201804 同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 北京民用飞机技术研究中心北京102211

从非均匀声场偏移角度研究汽车风洞流场外测量得到纯音信号声幅值伴随风速大幅变化的机理。以汽车表面可控声源为试验研究对象进行风洞试验,通过传声器获得不同风速下纯音声压级波动幅度,并使用传声器阵列观察到声场的非均匀分布。基于... 详细信息

从非均匀声场偏移角度研究汽车风洞流场外测量得到纯音信号声幅值伴随风速大幅变化的机理。以汽车表面可控声源为试验研究对象进行风洞试验,通过传声器获得不同风速下纯音声压级波动幅度,并使用传声器阵列观察到声场的非均匀分布。基于点声源干涉理论模拟重构了非均匀声场,参数化分析了各个反射壁面影响。根据几何声学理论推导剪切层折射产生的声场偏移,较为准确地预测了不同试验风速下纯音幅值变化的趋势。结果证明干涉产生非均匀声场经剪切层折射后偏移是风洞纯音幅值波动的根本原因,使用该声场重构方法能有效减小误差。

关键词：车辆工程风洞声幅值声干涉声场偏移

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风洞中未知声源漂移误差的逼近修正

吉林大学学报（工学版） 2020年第5期50卷 1584-1589页

作者：沈哲王毅刚杨志刚贺银芝同济大学机械工程博士后流动站上海201804 同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804 北京民用飞机技术研究中心北京102211

风洞试验中外场声源定位因射流结构产生声源漂移,未知声源因位置不确定造成的定位焦距不准确将增大测量声漂移误差。本文基于几何声学理论推导,确定声漂移量误差与定位焦距误差成正比关系,基于此关系,针对固体表面目标声源空间分布情况... 详细信息

风洞试验中外场声源定位因射流结构产生声源漂移,未知声源因位置不确定造成的定位焦距不准确将增大测量声漂移误差。本文基于几何声学理论推导,确定声漂移量误差与定位焦距误差成正比关系,基于此关系,针对固体表面目标声源空间分布情况,通过试验件外形几何关系建立声源位置函数,用逼近法获取更精准的定位焦距进而降低声漂移误差,其结果通过风洞试验验证。研究表明,此逼近法能快速降低定位焦距误差,消除由位置不确定带来的声漂移量误差。

关键词：车辆工程风洞声漂移逼近法几何声学