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期刊信息/Journal information
航空动力学报
航空动力学报

陈懋章

月刊

1000-8055

JAP@buaa.edu.cn

010-82317410

100191

北京市海淀区学院37号

航空动力学报/Journal Journal of Aerospace PowerCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本报是中国航空学会主办，经国家科委批准的高级刊物，向国内外公开发行。主要刊登航空航天发动机的原理与设计、气动热力学，叶轮机械，燃烧学，传热传质学，结构力学，自动控制、机械传动、实验技术以及热动力工程等方面的最新科技成果。编委会由主编、副主编及编委共50余人组成，均为该领域的著名专家学者。
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    Single-orifice/dual-orifice 喷嘴的闪急沸腾喷雾特性试验

    缪俊杰吴伟秋李宪开尹超...
    216-227页
    查看更多>>摘要：针对RP-3航空煤油,开展single-orifice/dual-orifice喷嘴闪急沸腾喷雾特性的试验研究,揭示煤油过热度和喷嘴结构参数对喷嘴内部两相流动和下游闪急沸腾喷雾形态的影响.试验研究表明:增加single-orifice喷嘴长径比会抑制喷嘴内部的空化作用,但能增强壁面沸腾作用下喷嘴内部的煤油相变,改善喷嘴下游射流的雾化效果;dual-orifice喷嘴的膨胀腔具有增大喷嘴出口含气率的作用,但过大的膨胀腔长宽比会导致喷嘴内部过热度降低,进而削弱喷嘴下游喷雾的雾化效果和对称性.相比single-orifice喷嘴,dual-orifice喷嘴通过膨胀腔增加流体停留时间的方式更易在小孔径比下促进航空煤油过冷喷雾向闪急沸腾喷雾的转变,有利于改善RP-3航空煤油的雾化效果并获得更大的喷雾宽度和雾化锥角,是在航空发动机燃烧室中实现闪急沸腾喷雾极具潜力的技术途径.

    single-orifice/dual-orifice喷嘴闪急沸腾喷雾航空煤油喷嘴内部两相流动喷嘴下游射流喷雾相关性

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    冲击孔板和扰流柱组合结构流动传热特性的实验和数值研究

    谢立马莉曹俊孔德海...
    228-238页
    查看更多>>摘要：实验和数值研究了涡轮叶片尾缘内部冷却通道中冲击孔板与扰流柱组合结构的流动和传热特性.扰流柱叉排地布置在叶片尾缘端面上.冲击孔板穿孔率为0.07～0.44,冲击距为1.5～4,基于进气通道水利直径和平均速度的雷诺数为1 600～4000.采用瞬态液晶传热测量技术获得了柱肋通道壁面的局部表面传热系数分布,并分析了冲击孔板穿孔率、冲击距、雷诺数对柱肋通道流动结构以及表面传热特性的影响.研究结果表明:较小的穿孔率下形成的强烈冲击射流能够显著提升组合结构的平均传热性能,但是会极大地增加其流动损失;冲击距和穿孔率对冲击-扰流柱组合冷却结构的传热和压损特性具有显著的影响;组合冷却结构的传热性能是光滑通道传热性能的2.0～9.4倍,而其摩擦因数是光滑通道摩擦因数的136～1 800倍;获得了组合结构的强化传热因子与相关参数的实验关联式.

    叶片尾缘冷却冲击孔板扰流柱瞬态液晶传热

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    三维冰形激光测量技术在结冰风洞中的应用

    魏龙涛左承林郭向东刘森云...
    239-246页
    查看更多>>摘要：介绍了 ROMER绝对关节臂测量仪在结冰风洞中测量冰形三维结构的原理,提出了一种模型-冰形快速重构方法,通过风洞试验获得了典型的霜冰、粗糙冰和羊角冰,使用ROMER绝对关节臂测量仪对积冰三维形貌进行了测量,获得了模型表面的积冰三维数据.结果表明:霜冰三维结果与实际冰形结果高度一致,可以准确地测量出积冰细节特征;三维扫描可以测量出热刀法无法获取的粗糙冰结果;与热刀法获取的羊角冰二维轮廓相比,三维冰形结果在同一剖面的冰形轮廓的结冰范围和冰角高度基本一致,平均冰形厚度偏差约2.5 mm.

    冰形三维结构ROMER绝对关节臂测量仪霜冰粗糙冰羊角冰

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    转输油模式对燃油箱热模型影响分析

    王晨臣刘祎潘俊白文涛...
    247-253页
    查看更多>>摘要：为研究飞行包线下飞机燃油箱燃油温度的变化情况,基于AMESim仿真平台建立了燃油箱热模型,以某飞行试验对应的边界条件为输入进行计算以验证模型的准确性,在此基础上分析了暖天飞行任务及不同转输油模式下各燃油箱燃油温度变化规律.结果表明:该仿真模型计算结果与飞行试验数据吻合良好,满足适航符合性验证的精度要求;在爬升和巡航阶段,中部油箱燃油温度始终高于其他油箱,机翼油箱由于外界环境的冷却作用燃油温度较低;转输油模式对中部油箱和集油箱燃油温度变化影响较大,在转输油模式2下各燃油箱燃油温度差异较转输油模式1更小.

    热模型飞行包线AMESim仿真适航转输油模式

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    高压涡轮导叶压力面异型气膜孔特性

    江艳李海旺谢刚陶智...
    254-265页
    查看更多>>摘要：研究采用数值仿真方法对高压涡轮导叶压力面上圆柱孔、扇形孔、簸箕孔和后置孔的流动和传热特性进行了对比分析.其中扇形孔在展向上扩张12°,后置孔在流向上扩张7°,簸箕孔在两个方向上都有扩张.结果表明:在所研究的吹风比范围内,扇形孔和簸箕孔的气膜冷却效率最大,且当吹风比为2时,扇形孔和簸箕孔的气膜冷却效率分别最高比圆柱孔提高了 128.9％和146.9％.此外,簸箕孔的热流密度净收益最大,比圆柱孔提高了 28.8％,说明簸箕孔是最佳方案.另外研究发现,展向扩张角对流动和换热特性的影响大于流向扩张角,且气膜冷却效率对热流密度净收益的影响大于传热系数.

    气膜冷却传热系数异型孔高压涡轮导叶压力面

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    陶瓷栅板密封泄漏特性数值方法研究

    金冠男孙丹张国臣刘胜...
    266-276页
    查看更多>>摘要：理论分析了陶瓷栅板密封的泄漏特性,提出了考虑间隙泄漏与接触泄漏的陶瓷栅板密封泄漏特性的数值计算方法,在验证数值方法准确性基础上,通过分析进出口压比及温度等工况参数对闭合力、流量因子及泄漏量的影响,研究了工况参数下的陶瓷栅板密封流场、自密封效应及泄漏特性,揭示了自密封效应的变化规律,阐明了陶瓷栅板密封的泄漏机理.研究表明:陶瓷栅板密封闭合力随进出口压比的增加而增大,自密封效应随之增强,径向闭合力高于切向闭合力;气流温度对陶瓷栅板密封切向闭合力影响较小,径向闭合力随着气流温度的增加而平缓减小,径向自密封效应随之减弱;陶瓷栅板密封泄漏量随着进出口压比增加而增大,随着温度的增大而减小,且间隙泄漏在泄漏系统中占主要地位.提出的数值方法能准确计算陶瓷栅板密封泄漏量,为陶瓷栅板密封泄漏特性分析提供理论依据.

    陶瓷栅板密封间隙泄漏接触泄漏泄漏特性自密封效应

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    基于模型燃烧室的回火过程数值模拟和机理

    杨琨田泽民刘重阳齐东东...
    277-290页
    查看更多>>摘要：以旋流预混模型燃烧室为对象,基于试验手段获得了不同压力下航空煤油预混火焰的回火发生边界条件及其动态过程.以此为基础,基于雷诺平均方法,利用realizable k-ε及小火焰生成模型(FGM),数值地复现了回火发生的临界状态.数值计算获得的回火压力边界与试验结果相比,误差不超过10％.利用大涡模拟方法,精细化再现了典型工况下回火的发生和发展过程.分析表明,下游压力增加引起预混通道出口附近压力和密度脉动耦合变化,产生具有负速度区的逆向涡旋.下游压力持续增大使逆向涡旋增大,将预混通道外的热焰带入通道内,诱发回火.进一步,在斜压梯度的作用下,预混通道内的火焰不断向上游传播.

    旋流预混燃烧室回火数值模拟贫燃预混液态燃料

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    基于激光加热的各向异性材料导热系数瞬态测试分析

    郑宁悦陈学孙创夏新林...
    291-299页
    查看更多>>摘要：针对激光加热试样的瞬态过程,建立各向异性材料的传热模型,讨论不同激光功率及试样厚度下,加热时长、光斑直径等参数对典型材料温升的影响,通过分析确定激光参数及样件尺寸的合理范围.进一步,结合基于温升的导热系数反演辨识模型,对该瞬态测试方法的敏感性及影响因素进行分析.结果表明:不考虑实验中温度测试误差时,对导热系数、加热功率及表面发射率同时反演辨识,反演偏差均小于2％.而在实际测试过程中,初始温度场均匀性和发射率的影响较大.当测试温度800 K、测温误差为1％时,导热系数反演精度高(小于2％),表面发射率偏差较大.而当材料发射率已知,材料初始温度场非均匀性为0.13％时,对导热系数及初始温度场修正系数同时反演,轴向及径向导热系数的反演偏差可明显降低.

    各向异性材料导热系数激光激励粒子群算法瞬态测试

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    垂直起降喷管的红外辐射特性数值分析

    赵海宇王伟宋经远王青山...
    300-308页
    查看更多>>摘要：为提高飞机排气系统的红外隐身性以及机动性,发展和提出一种多轴级联旋转式垂直起降喷管,并运用Malkmus统计窄谱带模型和反向蒙特卡洛法(RMCM)对常规巡航、垂直起降和中间形态S隐身模式下喷管红外辐射特性进行参数化研究.结果表明:相比于常规巡航模式喷管,垂直起降模式喷管红外辐射强度最大降低23％,S隐身模式喷管最大降低47％;舱段相对转角变化规律对S隐身模式喷管红外辐射特性影响显著,此外靠近出口的舱段相对转角变化规律对垂直起降模式喷管红外辐射特性影响较小.

    排气系统垂直起降喷管Malkmus统计窄谱带模型反向蒙特卡洛红外辐射

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    超声速双侧二元进气道喘振特性试验

    温玉芬张正张炜群郝思思...
    309-319页
    查看更多>>摘要：对一种超声速双侧二元进气道在马赫数2.6条件下的喘振特性开展试验研究,通过分析进气道沿程不同位置的压力变化规律,获得了进气道从不起动到再起动过程的流动特性.结果表明:不同内流道堵塞度下,双侧布局的进气道喘振表现出了两种不同模式:双侧进气道同时喘振;一侧进气道喘振,另一侧进气道深度超临界工作.对比不同喘振模式下的进气道压力特性发现:双侧进气道喘振表现为低频振荡形式,内流道的压力变化与激波的周期性往复运动密切相关,喘振频率为21.5 Hz,喘振压力峰值约为来流总压的75％;单侧进气道喘振则表现为高频振荡形式,内流道的压力振荡由流动分离主导,喘振频率在325 Hz以上,为双侧进气道喘振频率的15倍,喘振压力峰值接近于来流总压.

    超声速双侧二元进气道风洞试验喘振特性振荡压力喘振频率

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