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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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    半封闭狭窄通道稀疏孔壁面对流换热特性

    李洋李维陈竞炜薛树林...
    1-9页
    查看更多>>摘要：为了研究双层壁复合冷却涡轮叶片内部对流换热特性,设计了带侧向稀疏孔出流的窄通半封闭道,采用试验方法针对不同通道进口雷诺数和不同出流孔几何参数对出流壁面对流换热特性的影响开展了研究,结果表明:冷气的沿程出流导致在出流孔下游区域产生溢流效应与冲击效应的叠加,在出流孔下游出现典型的水滴状低温区,其覆盖面积随着出流孔径和进口雷诺数的增加而增大;出流壁面的平均努塞尔数沿流动方向呈现四种变化特征,通道进口段的平均换热努塞尔数相比通道下游区高出80％;存在一个最佳出流孔展向间距比,使得壁面的平均表面传热系数达到最大值,大展向孔间距的壁面平均努塞尔数相比中间孔间距情况低20％.

    涡轮叶片对流换热双层壁侧向出流狭窄通道

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    基于DoE方法的二冲程点燃式煤油发动机爆震试验

    刘锐黄开胜谯渊季昊成...
    10-22页
    查看更多>>摘要：针对二冲程航空煤油发动机单参数调整喷油量或点火提前角来抑制发动机爆震,提出了一种喷油-点火协同控制的发动机爆震抑制策略,以一台二冲程点燃式发动机为对象,利用一维性能仿真计算平台对其建模与仿真分析,根据试验设计方法(design of experiment,DoE)得到基于喷油-点火协同控制策略下的喷油量和点火提前角的MAP图,并开展了试验研究.结果表明:在转速为4800r/min时,相比于单参数控制点火提前角抑制煤油发动机爆震,采用优化策略后发动机爆震燃烧得到有效抑制,油耗率小幅度增加,功率损失减小且排气温度显著降低,并且在不同负荷下的发动机功率恢复最低能够达到汽油机的88.3％;在转速为5 000～6 500r/min、全负荷工况下,发动机功率恢复最高能够达到汽油机的96.2％,排气温度控制在475℃以内,能够有效改善发动机性能.

    二冲程点燃式发动机航空煤油试验设计爆震强度功率恢复

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    基于熵权改进TOPSIS理论的富氮气体最优分配方式研究

    邵垒彭阳张超卢夏...
    23-29页
    查看更多>>摘要：通过将统计学理论应用于富氮气体分配方式理论研究中,并基于熵权改进的优劣解距离(tech-nique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)法理论建立氧气体积分数下降速度特性和均匀特性综合评价方法.在此基础上,以某型运输机机翼多隔舱油箱为例,设计了 5种典型惰化方案,通过数值仿真方法对以上方案进行建模和计算,获取了多隔舱油箱惰化的各项特性指标,并运用建立的综合评价方法对各方案进行了评价.研究结果表明:①基于熵权改进的TOPSIS理论可有效评价燃油箱惰化性能,实现惰化系统最优分配方式的确定;②综合考虑氧气体积分数下降速度特性和均匀特性时,半均匀进气的富氮气体分配方式为最佳;③速度性为唯一评价指标时,非均匀进气的富氮气体分配方式为最佳;均匀性为唯一评价指标时,半均匀进气的富氮气体分配方式为最佳.

    燃油箱惰化富氮气体多指标综合评价优劣解距离法多隔舱

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    热电偶非稳态测温误差特性一维分析

    郭苗昕冯青畅然樊光亚...
    30-41页
    查看更多>>摘要：为揭示热电偶非稳态测温误差的影响机制,建立了热电偶测温一维非稳态计算模型,综合评估了不同安装结构、黏合材料和表面传热系数工况对热电偶非稳态测温误差的影响,深入探究了毕渥数对非稳态测温的影响规律.研究结果表明:考虑环境辐射是必要的,与不考虑辐射传热相比测温时间300s时的温度相差1.48K.不同的安装方式对测温误差的影响较大,最大测量温差1.85 K.黏合材料的导热系数越大,正规状况阶段非稳态测温误差越小,测温时间150 s后绝对误差小于0.5 K.表面传热系数对非稳态测温误差起着重要的影响,表面传热系数越大,受初始温度场影响的测温误差越大.黏合材料导热系数为2.4W/(m·K)时,表面传热系数为50～250 W/(m2·K)的范围内测温误差的变化范围为0.2～1.5K.研究结果为发动机传热实验中壁温非稳态测量提供了参考.

    热电偶接触式测温非稳态测温误差表面传热系数一维分析

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    涡轮导叶压力面分区域复合角气膜冷却特性

    张深李国庆刘浩康忠...
    42-51页
    查看更多>>摘要：针对通道二次流造成涡轮叶片压力面气膜轨迹发生偏转的现象,提出了沿展向分区域布置复合角的设计概念.以高压涡轮导叶HS1A为研究对象,采用数值模拟的方法,在出口雷诺数为2.3 ×105的工况下,分析了二次流、复合角和吹风比对气膜冷却特性的影响.结果表明:近端区二次流产生的径向潜流具有促进气膜展向覆盖的能力,相较于叶中区提高了气膜孔出口下游的冷却效率,但也会加剧射流和主流的掺混,减小气膜的有效覆盖长度;针对不同展向区域的二次流大小,精细化布置各区域的气膜孔复合角,可以将气膜轨迹的偏转角度全部修正为0°,同时将平均气膜冷却效率提升了 10.42％;复合角冷却模型在吹风比为0.5～1.0时具有较好的范围适用性,吹风比增大至1.3时气膜轨迹会发生反向偏转.

    涡轮导叶气膜冷却通道二次流分区域复合角气膜冷却效率

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    LPP燃烧室燃烧不稳定特征三维模拟

    李昊刘勇张祥王旭怀...
    52-61页
    查看更多>>摘要：为分析贫油预混预蒸发(LPP)燃烧室的燃烧不稳定(CI)特征,通过对三维亥姆霍兹方程进行了三种不同程度的简化:平均温度场和导入CFD温度场的无源项方程,以及导入燃烧流场特征的有源项方程,分别对单头部LPP燃烧室模型进行了三维频域特征数值仿真.结果表明:燃烧室内的温度分布是燃烧室声学特征频率的重要影响因素,释热率源项对主频无影响.相比于仅设置平均温度场,导入CFD三维温度场可以获得与实验频率更吻合的结果,精度提高了 5％.采用解耦方式求解频域方程能够快速建立声学系统与燃烧流场间的联系,释热率和迟滞时间的空间分布特征表现在亥姆霍兹方程的源项,其对预测燃烧室固有频率没有影响,但是能够获得详细声压分布特征.

    贫油预混预蒸发(LPP)燃烧室声学特征频率燃烧不稳定(CI)声学有限元计算热声耦合

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    具有导流孔结构的自相似微通道热沉

    周华唐巍曾赟赵洋...
    62-68页
    查看更多>>摘要：自相似微通道热沉(SSHS)具有结构紧凑、散热性能强、可扩展性好等特点,可应用于高发热电子芯片的散热.为克服自相似热沉内部的流动分配不均,进一步提高散热性能,提出一种具有导流孔结构的自相似微通道热沉.使用数值计算方法验证该结构设计的有效性.结果表明:具有导流孔结构的自相似微通道热沉内流体垂直冲击溢流道起到强化换热作用.计算单元入口流量在0.58～1.44kg/h时,相比原型SSHS,改进型SSHS流量分配均匀性大幅改善,加热面最高温度降低10K,加热底面温度分布均匀性提高57％,同时进出口压降降低约10.4％.在改进型基础上对射流孔尺寸进行了进一步结构优化,与改进型相比以更大的进出口压降(提高约16.5％)为代价,取得了更好的流动分配均匀性及散热性能.

    自相似微通道热沉(SSHS)导流孔流动分配散热均匀性数值计算

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    基于压力反馈的等离子体主动流动控制试验

    牛中国刘捷胡秋琦梁华...
    69-76页
    查看更多>>摘要：基于翼面压力分布与流动分离的对应关系,提出了一种用于等离子体激励抑制翼面流动分离的反馈控制方法,该方法通过模型表面特征点的压力判断流动分离情况,根据判断结果自动施加或取消等离子体控制.在NACA0015翼型和飞翼布局模型上分别对该方法进行了风洞试验验证,试验表明:基于压力反馈的等离子体流动控制方法能够实现对翼面流动分离的主动控制,通过控制能够改善模型的失速特性;在飞翼布局模型上,等离子体压力反馈控制与开环控制的效果基本一致,在来流风速为30m/s时反馈控制与开环控制均能使模型的最大升力系数提高27％以上、失速迎角推迟4°.

    流动控制等离子体流动分离反馈控制风洞试验

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    基于适航符合性的短舱风扇一体化迎角与侧风特性

    傅文广郭重佳孙鹏陶立权...
    77-89页
    查看更多>>摘要：以某小型涡扇发动机为研究对象,采用数值模拟方法对0°、15°、25°迎角和±10、±20、±30m/s的90°横向侧风条件下短舱风扇一体化的特性及流场进行研究.结果表明:随着迎角的增大,相同风速条件下逆向侧风对短舱进气道和风扇性能的负面影响更大,依据机动性、风速和喘振/失速特性的适航条款要求,得到迎角为25°时,短舱风扇一体化性能可承受的正、逆向侧风范围分别约为0～23m/s和0～18m/s,相应得到侧风速度为±30m/s时,所允许的机动迎角范围分别约为0°～3°和0°～2°.

    进气畸变喘振/失速短舱进气道风扇适航符合性

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    MDBD等离子体激励器诱导流场耦合作用机理

    徐泽阳高超王玉帅贾天昊...
    90-101页
    查看更多>>摘要：为揭示多级介质阻挡放电(multi dielectric barrier discharge,MDBD)等离子体激励器诱导流场耦合机理,采用等离子体体积力模型与Navier-Stokes(N-S)方程结合的数值模拟方法,开展静止大气条件下4组激励器并联的MDBD诱导流场特性研究.结果表明:定常激励时,MDBD可以有效提高诱导射流速度与厚度、拓宽激励区域.非定常激励时,MDBD每级激励器对诱导涡起到持续的动量注入作用,延缓其耗散,并增强诱导涡的对流与掺混能力.激励频率对MDBD性能影响较大,激励频率f=20 Hz时,DBD诱导脉冲射流形成的低压区域对诱导涡起"拖拽"作用,使其加速向壁面靠近;f=50 Hz时,诱导涡出现融合现象,旋涡强度增强,对流速度提高,涡核高度降低;f=200Hz时,诱导涡之间相互作用减弱,呈现为一组"涡簇"向激励器下游移动.

    等离子体流动控制MDBD激励器诱导涡激励频率

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