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鼓包对双立尾/三角翼立尾抖振的影响

实验流体力学 2010年第4期24卷 48-51,84页

作者：张明禄吕志咏西南交通大学力学与工程学院成都610031 北京航空航天大学流体所北京100191

为了研究鼓包对立尾抖振的影响,在北航的水槽和风洞中进行了在机翼头部放置了鼓包的75°后掠双立尾-三角翼的立尾抖振实验,采用了流动显示、立尾表面动态压力测量、激光测立尾顶部加速度的实验来检验鼓包对立尾抖振减缓的效果。流动显... 详细信息

为了研究鼓包对立尾抖振的影响,在北航的水槽和风洞中进行了在机翼头部放置了鼓包的75°后掠双立尾-三角翼的立尾抖振实验,采用了流动显示、立尾表面动态压力测量、激光测立尾顶部加速度的实验来检验鼓包对立尾抖振减缓的效果。流动显示的实验结果表明三角翼机翼头部加上鼓包后,前缘涡涡核会发生弯曲和扭转,这在一定程度上减弱了前缘涡。激光测立尾顶部加速度实验的结果表明,在25°到48°这段立尾抖振比较显著的迎角范围内,A1立尾位置的立尾抖振强度曲线比无鼓包的曲线数值上有明显的减小,抖振得到一定的改善。立尾表面动态压力的脉动强度也有明显的减小,前缘涡涡核的弯曲和扭转起到了减缓立尾抖振的作用。

关键词：三角翼双立尾前缘涡鼓包抖振

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鼓包对舵的气动特性影响研究

航空学报 2002年第4期23卷 324-326页

作者：董程栋叶卫国上海交通大学1011研究室上海200030 上海航天局第八设计部上海200233

运用自适应八叉树结构直角网格 Euler算法对舵的流场进行了模拟。与无鼓包的舵相比较 ,带有鼓包的舵其气动特性 ,尤其是阻力有所变化。给出了直角网格生成方法以及 Euler方程解法。结果显示 ,本算法很准确地捕捉了激波 ,真实地模拟了该... 详细信息

运用自适应八叉树结构直角网格 Euler算法对舵的流场进行了模拟。与无鼓包的舵相比较 ,带有鼓包的舵其气动特性 ,尤其是阻力有所变化。给出了直角网格生成方法以及 Euler方程解法。结果显示 ,本算法很准确地捕捉了激波 ,真实地模拟了该流场。在此基础上讨论了鼓包及其位置对舵的气动特性的影响。

关键词：鼓包气动特性舵影响 Euler方程八分叉结构直角网络战术导弹

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减小翼型激波阻力的鼓包流动控制技术

航空学报 2011年第6期32卷 971-977页

作者：李沛峰张彬乾陈迎春陈真利西北工业大学航空学院陕西西安710072 上海飞机设计研究所上海200232

针对2020年使用的N+2代民用飞机的翼身融合(BWB)布局发展需要,以减小激波阻力为目标,采用计算流体力学(CFD)方法,开展弱化激波、减小激波阻力的鼓包流动控制技术研究。提出了λ形激波结构"强干扰"和等熵压缩"弱干扰"两种鼓包激波减阻流... 详细信息

针对2020年使用的N+2代民用飞机的翼身融合(BWB)布局发展需要,以减小激波阻力为目标,采用计算流体力学(CFD)方法,开展弱化激波、减小激波阻力的鼓包流动控制技术研究。提出了λ形激波结构"强干扰"和等熵压缩"弱干扰"两种鼓包激波减阻流动控制原理,给出了两种鼓包基本形状设计方法和工程应用的可行性分析,指出λ形激波结构鼓包更易于在工程上实现。系统研究了产生λ形激波结构的鼓包位置、高度和长度等参数对控制激波与减小波阻的影响规律,提出了鼓包参数选择原则。研究结果表明,以激波强度和位置为依据,通过鼓包参数优化匹配,可达到弱化激波、减小波阻的目的,减阻效果显著,对RAE2822和NACA0012翼型的最大减阻量分别可达到21%和12%。

关键词：鼓包翼型激波减阻流动控制

带鼓包的背负式大S弯进气道流场特性及参数影响规律

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西北工业大学学报 2019年第3期37卷 572-579页

作者：贾洪印周桂宇唐静吴晓军马明生中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所

背负式进气口结合大S弯内管道的进气系统设计方案,由于其良好的隐身特性,在各类作战飞机上得到了广泛应用。利用自主开发的大规模并行流场解算器,对某带鼓包的背负式大S弯进气道流场特性及参数影响规律进行了一体化数值模拟研究。首先... 详细信息

背负式进气口结合大S弯内管道的进气系统设计方案,由于其良好的隐身特性,在各类作战飞机上得到了广泛应用。利用自主开发的大规模并行流场解算器,对某带鼓包的背负式大S弯进气道流场特性及参数影响规律进行了一体化数值模拟研究。首先介绍了采用的数值模拟方法,通过大S弯进气道模型,验证了程序对进气道内分离流动预测的可靠性;在此基础上,对带鼓包背负式大S弯进气道在超声速来流情况下入口激波分布、进气道内部流动情况以及出口流场的气流品质进行了分析,对比分析了不同鼓包高度和唇缘后掠角对进气道性能的影响,结果显示:进气道内独特的S弯设计,会导致流动分离和二次流,造成总压损失;不同外部几何参数对进气道性能影响很大,在一定范围内,适当降低鼓包高度或减小唇缘后掠角,有利于进气道性能改善。

关键词：背负式大S弯进气道鼓包总压恢复二次流参数影响

侧滑角对鼓包诱导曲面激波/边界层干扰特性的影响

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航空动力学报 2019年第5期34卷 1085-1093页

作者：高婉宁张悦谭慧俊殷宁南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016

利用仿真方法对侧滑条件下设计马赫数为2的三维壁面鼓包诱导流场进行了研究。结果表明:随着侧滑角的增大,迎风面的展向压力梯度增大,鼓包表面高压中心向迎风面偏移使得迎风面前缘旋涡强度增强,迎风侧出口总压恢复损失,最终导致鼓包下游... 详细信息

利用仿真方法对侧滑条件下设计马赫数为2的三维壁面鼓包诱导流场进行了研究。结果表明:随着侧滑角的增大,迎风面的展向压力梯度增大,鼓包表面高压中心向迎风面偏移使得迎风面前缘旋涡强度增强,迎风侧出口总压恢复损失,最终导致鼓包下游流场畸变增加。同时鼓包表面流动拓扑结构表明,随着侧滑角的增加,迎风面分离区的准锥形相似特性增强,而背风面由准锥形相似逐渐发展为准柱形相似。

关键词：侧滑条件鼓包 bump进气道压力梯度曲面激波/边界层干扰

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不同波系配置的鼓包压缩面流动特性实验研究

推进技术 2019年第8期40卷 1752-1758页

作者：刘亚洲谭慧俊黄河峡张悦高婉宁盛发家南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室

为探究波系配置对鼓包压缩面流动特性的影响,通过纹影和基于纳米粒子示踪的平面激光散射系统(NPLS)观测以及压力测量等实验手段,研究了三种不同波系配置的鼓包压缩面诱导的复杂流动,获得了鼓包压缩面上的压力分布、边界层分布特性以及... 详细信息

为探究波系配置对鼓包压缩面流动特性的影响,通过纹影和基于纳米粒子示踪的平面激光散射系统(NPLS)观测以及压力测量等实验手段,研究了三种不同波系配置的鼓包压缩面诱导的复杂流动,获得了鼓包压缩面上的压力分布、边界层分布特性以及鼓包压缩面上的精细流场结构。结果表明:三种不同波系配置的鼓包压缩面均具有边界层排移能力,在鼓包对称面上,沿流向边界层不断降低,边界层不断向两侧排移,在鼓包侧面形成堆积。尽管如此,压缩过程的不同,边界层的排移过程存在一定差异,对于单锥鼓包,其最先将低能边界层排移掉,而双锥和等熵锥鼓包略为迟缓,但三种鼓包末端的边界层厚度大体一致。此外,三种鼓包压缩面对称面上前中部压力梯度存在较大差异,但鼓包末端具有相同的压力分布。因此,在保证总偏转角一致的情况下,具体选用哪种鼓包配波方式对于边界层排移、增压能力而言没有显著的差异。

关键词：进气道边界层排移波系配置流动显示增压能力鼓包

基于密切原理的Bump进气道外压缩鼓包逆向设计

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航空动力学报 2018年第9期33卷 2257-2267页

作者：郑晓刚李怡庆欧阳智贤朱呈祥尤延铖厦门大学航空航天学院福建厦门361005

基于密切乘波理论提出一种Bump进气道外压缩鼓包的设计方法,可根据制定的激波形状及其曲率中心分布来逆向求解外压缩鼓包型面。通过引入曲率中心分布这一变量,可以控制横截面激波形状并调节外压缩鼓包的三维外型及其表面横向压力分布,... 详细信息

基于密切乘波理论提出一种Bump进气道外压缩鼓包的设计方法,可根据制定的激波形状及其曲率中心分布来逆向求解外压缩鼓包型面。通过引入曲率中心分布这一变量,可以控制横截面激波形状并调节外压缩鼓包的三维外型及其表面横向压力分布,进而提高外压缩鼓包的附面层排移能力。同时,发展了一种Bump进气道的流量系数快速估算法,能够在设计初期以不超过2%的误差快速给出进气道的流量系数。结果表明:基于密切原理的外压缩鼓包设计有利于改进Bump进气道的流量捕获和附面层排移能力。算例中,较锥导鼓包模型,密切鼓包方法设计的Bump进气道流量系数提升4.03%,附面层排移能力提升2.12%。

关键词：鼓包密切曲率中心横向压力分布位移厚度

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基于鼓包的激波/边界层干扰控制研究进展

航空学报 2023年第18期44卷 32-55页

作者：田珊珊金亮杜兆波钟翔宇黄伟刘远洋国防科技大学空天科学学院长沙410073 中国人民解放军31627部队深圳518000

超声速及高超声速飞行器在飞行过程中存在复杂的激波/边界层干扰问题,有效的流动控制技术已成为研究热点,鼓包是一项具有发展前景的被动控制技术。本文基于鼓包的控制机理,对激波/边界层干扰的被动控制技术研究进展进行了综述。介绍了激... 详细信息

超声速及高超声速飞行器在飞行过程中存在复杂的激波/边界层干扰问题,有效的流动控制技术已成为研究热点,鼓包是一项具有发展前景的被动控制技术。本文基于鼓包的控制机理,对激波/边界层干扰的被动控制技术研究进展进行了综述。介绍了激波/边界层干扰的主要流动特征并总结归纳了其研究现状;总结了常见的流动控制方法,分别对外流场中跨声速机翼减阻的激波控制鼓包、内流场中超声速及高超声速流动控制的壁面鼓包的作用机理及其研究进展进行了梳理,分析了鼓包的流动控制性能并对其发展前景进行了展望。

关键词：激波/边界层干扰流动分离流动控制鼓包被动控制

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超声速压气机叶栅前缘通道激波损失的鼓包控制研究

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航空动力学报 2019年第10期34卷 2294-2304页

作者：刘永振徐强仁马英群赵巍赵庆军中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学航空宇航学院北京100190 中国科学院工程热物理研究所轻型动力重点实验室北京100049

为了有效减小超声速压气机叶栅变进气马赫数条件下的前缘通道激波损失及由激波诱导的边界层分离,提出了一种带有平直过渡区的新型鼓包结构,并采用数值方法详细分析了新型鼓包结构对激波与激波/边界层相互作用机理以及鼓包几何尺寸与位... 详细信息

为了有效减小超声速压气机叶栅变进气马赫数条件下的前缘通道激波损失及由激波诱导的边界层分离,提出了一种带有平直过渡区的新型鼓包结构,并采用数值方法详细分析了新型鼓包结构对激波与激波/边界层相互作用机理以及鼓包几何尺寸与位置对控制效果的影响机制。研究结果表明:新型鼓包在迎风侧凹面产生的压缩波系有效削弱了前缘通道激波的强度,鼓包过渡区产生的膨胀波系使边界层流体加速,明显抑制了局部流动分离,并使分离提前再附。当某一超声速压气机叶栅的前缘通道激波入射在鼓包的过渡区范围内,鼓包高度为0.35倍的边界层厚度且鼓包迎风侧与背风侧长度分别为过渡区长度4倍与5倍时,可以实现较好的控制效果。此外,与无鼓包方案相比,新型鼓包结构可使超声压气机叶栅在设计工况下的总压损失减少4.6%,同时超声速压气机叶栅进气马赫数在1.65~1.8范围内仍能取得较好的气动减损效果。

关键词：激波/边界层干涉鼓包总压损失超声压气机叶栅波系结构