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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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    柔性接头摆心漂移测量误差的理论与实验研究

    张金尧任军学薛牧遥童悦...
    406-415页
    查看更多>>摘要：为定量研究柔性接头摆心漂移测量的误差来源,利用ANSYS计算了接头在容压10 MPa、不同摆角下的摆心漂移.结合某柔性接头的实验结果分别研究了摆杆形变、水平位移传感器推杆测量误差、铅垂位移传感器推杆测量误差及铅垂传感器水平方向偏移这4种误差对摆心漂移的影响,并研究了柔性接头自身结构误差对于摆心漂移测量的影响.结果表明:修正4种误差后的测量结果与仿真结果吻合良好,证实了摆心漂移测量的误差来源,其中水平位移传感器推杆测量误差占柔性接头摆心漂移圆柱包络面高的总误差的65.98％,铅垂位移传感器推杆测量误差占接头摆心漂移包络面半径总误差的77.32％;柔性接头自身结构的误差也会影响摆心漂移的测量,弹性件与增强件厚度误差引起的散布趋势较为一致,结果可为柔性接头摆心漂移测量误差分析提供理论指导.

    摆心漂移柔性接头误差分析有限元分析固体火箭发动机

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    针栓结构参数对液氧/甲烷发动机跨临界燃烧效率的影响

    谭天军张斌李志强向纪鑫...
    416-427页
    查看更多>>摘要：为了研究跨临界燃烧下针栓结构参数对燃烧效率的影响,采用标准k-ε湍流模型、非绝热稳态扩散火焰面模型,同时考虑流体真实物性,对液氧/甲烷针栓式发动机跨临界燃烧进行数值研究.分析不同物性计算方法对推力室内流场影响,并分析针栓喷注器径向环缝宽度、轴向环缝宽度对发动机燃烧效率的影响.结果表明:考虑跨临界效应时,形成的中心回流区和高温区域均较小.在一定范围内,径向环缝增大,燃烧效率先减小后增大,轴向环缝宽度增大,燃烧效率降低,轴向环缝宽度取较小值而径向环缝宽度取较大值时,可获得较高的燃烧效率.动量比小于1时,增大轴向动量可有效改善混合;动量比大于1时,增大轴向动量对改善混合的作用减弱.燃烧效率随动量比增大而降低,当不同工况的动量比值接近时,总动量较大工况的燃烧效率更高.

    液氧/甲烷火箭发动机针栓式喷注器跨临界燃烧结构参数燃烧效率

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    固体火箭发动机喷焰瞬态特性实验

    魏天宇傅德彬刘浩天冯自瑞...
    428-438页
    查看更多>>摘要：以固体火箭发动机系留实验采集图像数据为基础,采用图像均值与方差分析、喷焰典型位置亮度时间序列的快速傅里叶变换(FFT)、改进Hilbert-Huang变换(改进HHT)等方法对其瞬态特性进行分析处理.分析结果表明:在获取的频带内,喷焰整体不存在明显的主脉动频率,各个频率上均存在较小的脉动分量,且核心区的脉动幅值要小于湍流混合区,同时湍流混合区的脉动与核心区的脉动之间存在相关性,基于改进的自适应噪声完备集合经验模态分解算法(ICEEMDAN)的改进HHT变换可作为分析固体火箭发动机喷焰等非平稳信号瞬态特征变化机理的有效手段.

    固体火箭发动机喷焰脉动时频特性ICEEMDAN算法HHT变换

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    当量比对常温煤油-氢气-空气旋转爆轰传播影响

    黄瀚黎吕亚锦郑权吴明亮...
    439-449页
    查看更多>>摘要：为研究当量比和氢气质量分数对旋转爆轰波传播特性的影响,燃料采用煤油和氢气,氧化剂为空气,数值模拟了旋转爆轰过程,分析了旋转爆轰波传播特性、内流场组分分布特征以及爆轰波稳定性.计算结果表明:随着氢气质量分数的增加,旋转爆轰波成功起爆的当量比范围逐渐变窄,爆轰波压力峰值整体呈下降趋势,爆轰波传播速度呈上升趋势,速度亏损随当量比增加先减小后增大.贫燃条件下,富燃区燃料与氧化剂掺混不均匀且氧气呈条状带分布;富燃条件下,缓燃区增大缓燃加剧,富氧区边缘呈波浪状.爆轰波在当量比1.0～1.2之间传播稳定性较高;从点火到形成稳定旋转爆轰波的时间在当量比为化学恰当比时达到极小值,但随氢气质量分数增加而逐渐增加.

    旋转爆轰波两相爆轰当量比组分分布传播稳定性

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    多级透平试验模化准则研究

    石周晟鋆黄单彭生红...
    450-459页
    查看更多>>摘要：为提升多级透平中温模化试验的流场相似性,构建并校验了两级透平三维数值模型,定量研究试验模化准则选取对流场相似性的影响,提出了一种调整工质比热比的新方法.结果表明:中温模化条件下的工质比热比与设计值不相等,导致多级透平流场相似性沿流动方向逐渐下降;保证膨胀比模化准则时,末级透平动叶气动载荷系数降低4.78％,出口气流角偏差达3°～5°;保证折合功率模化准则时,末级透平折合转速偏大1.29％,动叶气膜冷气出流背压下降2.5％～6.5％;将空气燃烧转变为燃气再与水蒸气掺混,可以得到与不同等级重型燃气轮机真实燃气比热比相等的试验工质;在中温试验条件下使用该工质,多级透平的折合转速、折合功率、膨胀比相等3个模化准则同时满足,气动参数与设计值偏差不超过-0.54％～0.52％.

    多级透平试验模化准则相似性工质物性比热比气动载荷

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    轴向间距对单级风扇纯音噪声的影响

    束王坚陈聪聪杜林孙晓峰...
    460-468页
    查看更多>>摘要：针对单级风扇纯音噪声的远场声辐射预测,介绍了一种混合计算方法.其中,非线性谐波(NLH)方法用于转静干涉载荷声源的计算,声类比方法用以获得自由场的辐射声场,机匣的散射作用通过边界积分方法(BIEM)加以考虑.该混合方法可以同时预测管道内的声传播和管道外的声辐射.采用NASA的Advanced Noise Control Fan(ANCF)项目中的单级风扇作为研究对象,研究了实验间距下转静交界面位置的影响,确定交界面位置取在转静间距0.5倍,此时和远场声辐射实验结果最为接近.随后研究转静轴向间距对纯音噪声的影响,随着间距的减小,静子表面非定常载荷幅值、远场噪声指向性声压级相应增加.在低频下噪声指向性形状保持一致,高频噪声的指向性形状和声压级变化明显.

    转静干涉交界面轴向间距非线性谐波(NLH)方法边界积分方法(BIEM)

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    渐缩型连接孔对双层壁冲击冷却的影响

    刘雨松朱华严彪李亮...
    469-477页
    查看更多>>摘要：为探究叶片前缘双层壁冲击冷却中连接孔结构对整体流动和换热特性的影响,建立了具有0°、5°、10°、15°、20°倾角的5个渐缩型连接孔冲击冷却模型,采用ANSYS CFX进行数值模拟.结果表明:在双层壁冲击冷却结构中将连接孔调整为渐缩形态能显著提升综合换热能力.当连接孔倾斜角从0°增大到20°,其倾角变化对结构内、外腔室流动损失影响不大;内靶面平均努塞尔数随倾角的变化几乎不变,但外靶面换热强度随着倾角增大先增强后削弱.当连接孔倾角为15°时,外靶面平均努塞尔数最大,相比标准结构提升了19.7％;总综合换热因子随连接孔倾斜角的增大呈现先增大后减小的趋势,倾角为15°时,综合换热因子达到最高,相比于标准结构提升了 12.15％.

    双层壁冲击冷却渐缩型连接孔流动特性换热特性综合换热因子

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    基于TILS算法的汽轮机叶片排序方法

    刘谊郭闯强朱映远张庆利...
    478-483页
    查看更多>>摘要：通过优化汽轮机叶片的安装顺序,来减少安装后的残余不平衡量.对此提出一种阈值式迭代局部搜索(threshold iterative local search,TILS)算法,该算法在迭代局部搜索(iterative local search,ILS)算法基础上,采用阈值限定扰动与随机扰动相结合的方法来跳出局部最优解,减少了平均到达局部最优解所需的迭代步数.实验证明,该方法可以在短时间内找到一个近似最优叶片排序组合,相对于ILS算法,搜索效率提高了 20％以上.计算得到的合成质径积的近似最优解,相对于现有分组排序法、遗传算法、云自适应遗传算法(CAGA)等方法,分别减小到其最优解的0.33％～31％,且计算时间也大幅度减小.

    汽轮机叶片排序组合优化迭代局部搜索(ILS)阈值式迭代局部搜索(TILS)局部搜索

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    激光选区熔化航空发动机制件适航符合性验证方法研究

    郭婧何歆周晨阳付秋菊...
    484-490页
    查看更多>>摘要：针对民用航空发动机激光选区熔化制件适航符合性验证需求,总结了激光选区熔化技术在航空发动机中的应用现状,分析了激光选区熔化制件适航符合性验证相关参考资料要求,研究了激光选区熔化航空发动机制件适航符合性验证方法.目前,国外已有激光选区熔化航空发动机制件通过了适航审定,而我国在该领域仍处于起步阶段.基于相关参考资料及传统工艺适航符合性验证方法,认为激光选区熔化航空发动机制件的适航符合性验证方法主要应包括:建立激光选区熔化材料规范、认证激光选区熔化工艺、鉴定激光选区熔化成形材料是否合格及确定设计用材料性能.

    激光选区熔化航空发动机制件适航符合性验证方法

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    飞行器沉积静电充电电流计算方法

    童晨李海龙尚嘉伟段泽民...
    491-496页
    查看更多>>摘要：创新性地利用有效投影面积的概念来计算有效面积系数K.在Comsol软件中利用Spalart-All-maras(S-A)湍流模型与粒子曳力模型改进了标准中的计算公式,以某型飞机为例进行了流场及粒子追踪仿真.结果发现粒子直径越大,有效投影面积越大;飞行速度高,粒子碰撞数量越多;随着巡航高度的增加充电电流密度增加.最终得出飞机的充电电流密度最大为395 μA/m2,与实际观测值接近误差在1.25％以内.

    沉积静电充电电流密度飞行器有效面积系数湍流模型

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