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期刊信息/Journal information
空气动力学学报
中国空气动力学会
空气动力学学报

中国空气动力学会

邓小刚

双月刊

0258-1825

kqdlxxb@aas.cardc.com

0816-2463287

621000

四川绵阳211信箱

空气动力学学报/Journal Acta Aerodynamica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国空气动力学会主办的综合性学术刊物，主要刊载空气动力学领域具有创造性的理论、实验和应用论文，也发表流体力学，风工程等方面的好论文。是国家一级刊物，也是重要的核心期刊，被国内外重要数据库收录。
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    高阶精度非线性加权格式权函数研究综述

    毛枚良白进维闵耀兵马燕凯...
    1-14页
    查看更多>>摘要：在简述用于捕捉间断的非线性格式发展历程的基础上,依托五阶精度WENO格式,介绍了非线性加权格式在候选模板集选取、光滑度指标计算方法及其与非线性权的函数关系等方面做出的努力.对于非等宽候选模板集的情况,给出了保证非线性加权格式精度的非线性权的量阶关系,强调了光滑度指标计算方法对格式精度和效率的重要性,提出了进一步开展多宽度模板集非线性加权格式研究的建议.

    高阶精度非线性格式非线性加权方法极值点降阶问题非等宽候选模板集计算流体力学

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    基于线阵列的湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱模型实验研究

    赵鲲章荣平杨玫王勋年...
    15-34页
    查看更多>>摘要：湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱建模是流动噪声领域十分关注的问题.研究首先总结归纳了近 60 年来的 11 种波数-频率谱预测模型,并按照模型的理论基础和表达形式划分为四类:Corcos类模型、不可压缩理论基模型、可压缩理论基模型和其他类模型.然后,开展声学风洞线阵列实验并对各预测模型进行展向方向波数积分,分别获得了流向方向的湍流边界层壁面脉动压力波数-频率谱实验测量结果与模型预测结果.最后,按照Corcos类模型与非Corcos类分别开展对比研究,分析研究了四类 11 种模型预测能力.研究结果表明:线阵列测量可以有效获得流向方向的波数-频率谱,并可用于校验各预测模型精度;在 6 个Corcos类模型选取时,需根据所关心的频率、波数范围及表达式计算复杂程度选取合适的预测模型;5 个非Corcos类模型能够直接预测波数-频率谱,不需要自谱模型输入,较Corcos类模型具有较大优势,其中综合考虑Chase I模型最优,Chase II具备声学区边界预测能力.

    湍流边界层脉动压力波数-频率谱声学风洞线阵列

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    基于光强方法的双层温敏漆点阵的热流密度测量

    余港龙朱一丁
    35-43页
    查看更多>>摘要：为提高长时间热流密度测量的精度,提出了一种基于双层温敏漆点阵涂层的热流密度直测技术.该技术运用精细喷涂技术在厚度均匀的透明膜L2 的上下表面分别喷涂错位分布的温敏漆点阵L3 和L1.结合图像边缘检测和粒子图像测速的询问算法确定温敏漆点阵位置,提取温敏漆喷涂点的光强,由光强-温度标定关系可以测得L1 和L3 上的温度分布;分别采用Cook-Felderman方法和Fourier导热定律计算热流密度,并与热流密度传感器测量结果进行比较,结合热渗透时间分析不同方法的适用性.结果表明:双层温敏漆点阵方法既能用Cook-Felderman方法捕捉短时间热冲击下的瞬态热流密度,又能用Fourier导热定律测量长时间稳态的热流密度,在高速热流密度测量中有一定的应用前景.

    温敏漆热流密度测量点阵方法热渗透时间

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    矩形射流口几何构型对合成双射流工作特性影响分析

    刘源园彭文强罗振兵刘瑞...
    44-55页
    查看更多>>摘要：合成双射流技术作为一种新型的主动流动控制技术,除具备常规合成射流结构简单、响应迅速等特点外,还能有效解决控制流场与环境流场间压差引起振膜失效的问题,兼具能量利用率高、结构灵活和易于一体化集成等优点.合成双射流工作特性易受射流口大小、形状等几何构型的影响,为进一步研究合成双射流工作特性,设计了 25 组不同矩形射流口几何参数的合成双射流激励器,通过PIV实验得到合成双射流激励器射流口处流场结构与频率特性的关系,分析射流口几何参数对激励器腔体亥姆霍兹共振频率的影响,并总结出最佳长宽比-深纵比关系;结合数值模拟研究激励器几何参数特性,探究射流口几何参数对射流速度分布与轴切换现象的影响规律,并与PIV实验结果进行对比验证.结果表明小长宽比矩形射流口所形成的射流在空间上的分布更集中,射流峰值速度更大;而大长宽比矩形射流口形成的射流的速度较低,且单股射流易受压力差作用发生偏转,但涡量分布更加均匀,与环境流体的能量交换更充分.

    射流口构型合成双射流流动特性PIV数值模拟

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    基于LSTM的超临界机翼抖振边界预测方法

    王紫浩李滚刘大伟陈德华...
    56-65页
    查看更多>>摘要：超临界机翼的抖振对运输机的安全性和稳定性有着极大的影响,如何高效准确地确定抖振边界一直是备受关注的研究热点.针对CHN-T1 型运输机标模,构建了一种基于长短时记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络的超临界机翼抖振边界预测框架.根据CHN-T1 标模的计算数据,设计了基于LSTM的气动力系数预测模型和抖振起始迎角判定模型,用于准确预测给定马赫数下气动力系数的变化趋势,并且实现了抖振起始迎角的快速判定;通过整合抖振起始迎角数据确定了CHN-T1 标模的抖振边界,并用风洞试验数据验证了结果的准确性.研究结果显示,LSTM模型对气动力系数变化趋势有良好的预测能力,其均方根误差维持在 2%以内;同时,在抖振起始迎角的判定方面表现出色,抖振边界的误差保持在 2%以内.这些结果验证了该方法在抖振边界预测中的可靠性和准确性,为超临界机翼的抖振研究提供了有力支持.

    超临界机翼抖振边界气动力系数预测长短时记忆

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    态-态模型下的CO2系统热非平衡过程数值研究

    段欣葵曾明王辉王东方...
    66-75页
    查看更多>>摘要：以火星大气条件下飞行器非平衡流场研究为背景,采用态-态模型对定容静止CO2 系统自 30 km火星大气条件(181 K)瞬时升温后的热非平衡过程开展数值模拟.考虑CO2 分子的对称拉伸、弯曲和非对称拉伸三个振动模态共201 个振动能级,微观过程包括:振动-平动(VT)能量交换过程引起的同一模态内部的和不同模态间的振动能级跃迁,振动-振动(VV)能量交换过程引起的同一模态内部振动能级跃迁.分析不同振动模态的能级分布演化特点,并考察对应微观过程细节探究内在原因,结果表明:VT过程起支配作用,对由初始低温突然升温后保持定温的气体非平衡过程,VV过程的贡献可以忽略;CO2 分子的弯曲振动模态具有最快的激发速率,平衡时也具有最高的粒子数占比,升温至2000K情况下,对称拉伸和非对称拉伸模态的松弛时间约为弯曲模态的 2.2 倍和 46.1 倍;更高温度下振动能级跃迁速率加大,升温至 5000 K情况达到平衡的平均松弛时间比 2000 K情况低了 2 个量级.

    热非平衡态-态模型CO2数值模拟振动能级分布

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    可调缝道构型对翼型气动特性的影响

    吕文豪张智昊郝礼书高永卫...
    76-87页
    查看更多>>摘要：翼型开缝是一种抑制翼型吸力面流动分离的被动流动控制技术.为了解决翼型开缝时仅能改善失速特性无法保障小迎角气动特性不被破坏的问题,本文以S809 翼型作为研究对象,采用CFD方法进行翼型开缝研究,探究不同缝道参数对翼型气动特性的影响.提出了一种缝道调整方案,通过可调缝道兼顾翼型在小迎角及大迎角时的气动特性.结果表明:1)"基础缝道"构型可大幅改善翼型的失速特性,最大升力系数提高 70.8%,达到 1.81,失速迎角推迟到21°;2)通过平移或旋转等方式实现了曲线缝道的"梯形"化,实现了缝道的微小调整,得到可维持翼型小迎角气动特性的两种缝道构型;3)利用"基础缝道"和"前翼旋转 5°缝道"之间的几何关系,提出了一种可调缝道方案,满足了失速特性大幅改善前提下小迎角气动特性不被破坏的需求.本文所采用的可调缝道研究思路和缝道方案可为翼型开缝技术的工程化应用提供一种参考.

    可调缝道翼型开缝失速特性数值模拟流动控制

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    C/SiC复合材料的人工孔发汗冷却性能分析及优化研究

    俞逸斯李明佳杜燊戴嘉鹏...
    88-95页
    查看更多>>摘要：C/SiC复合材料在热防护领域中应用广泛,但受制备工艺、成本等方面的限制,具有低孔隙率、小孔径的特征,在发汗冷却过程中这些微小孔隙难以支撑足够的冷却剂供应量且易发生堵塞,限制了冷却的进行.针对此问题,本文研究通过增加人工孔来改善C/SiC复合材料发汗冷却性能的可行性.建立了人工孔表征单元结构及等效模型,获得了打孔后复合材料内冷却工质的流量比及等效渗透率的变化情况,探究了打孔方式与工质流量对复合材料等效体换热系数的影响规律,并拟合了打孔后复合材料等效体换热系数经验公式.结果表明:渗透特性方面,冷却工质的主要流量分布于人工孔中;对于渗透率为 1×10-16 m2 的低渗透率材料,打孔后复合材料自身工艺孔中的流量占比小于 0.1%,其中的工质流动可忽略;在换热特性方面,可通过调节打孔方式改善复合材料的换热性能,相同渗透率下调节打孔方式可使体换热系数提升 154%.

    C/SiC复合材料热防护传热传质发汗冷却人工孔数值模拟

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    基于孔隙尺度多孔介质的圆柱绕流控制数值分析

    张伊辉刘勇相倩潘凡凡...
    96-107页
    查看更多>>摘要：为深入理解多孔介质参数对圆柱绕流的影响机制及其效果,本文基于微观孔隙尺度,对覆盖有多孔介质的圆柱在雷诺数为 150 条件下的绕流流动进行了数值模拟.主要对不同孔隙率与结构下圆柱绕流的流动特性进行了分析,结果表明,多孔介质的覆盖改变了圆柱原有的流体动力学特征:改变多孔介质结构后,尾流稳定性特征均呈现为先增大后减小的趋势;随着多孔介质结构复杂化,圆柱尾部脱落涡的延迟程度有所降低,但涡的边缘化程度保持相对稳定,且流出多孔介质的流体会再次进入多孔介质,导致涡附着于多孔介质表面.在相同结构条件下,当孔隙率达到 0.992 时,多孔介质尾部涡的周期性脱落延迟与边缘化程度均达到最大值.以上现象归因于多孔介质内部的小尺度流动,流体在穿越小圆柱时经历多次分离与剪切,特别是在多孔介质尾部流出量较大时,形成的剪切层加厚,从而延长了圆柱尾部涡的脱落过程.此外,随着结构复杂化,流体更倾向于在多孔介质尾部附近流出,这进一步增加了多孔介质上下表面剪切层的厚度.本研究揭示了多孔介质孔隙尺度内流体的流动行为对圆柱绕流的影响规律,可为多孔介质在流动及噪声控制领域的工程应用提供参考.

    孔隙尺度多孔介质孔隙率尾流剪切流动

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    疏水材料微尺度凹坑流滑移速度特性研究

    张昭朋叶正寅叶坤
    108-116页
    查看更多>>摘要：凹坑构型是疏水材料中常见且重要的结构形式,认识和揭示此类凹坑结构的滑移速度特性对于疏水材料的设计具有指导意义.本文采用离散统一气体动理论,在Kn=0.01～0.5 范围内,对低速二维凹坑流动进行数值模拟,模拟结果表明,在不同Kn值下,滑移速度规律呈现显著差异:随着凹坑尺寸减小(Kn＞0.3),凹坑区的滑移速度小于平滑壁面的滑移速度;而随着凹坑尺寸增大(Kn＜0.2),凹坑区的滑移速度大于平滑壁面的滑移速度;在凹坑两端,统计平均滑移速度会出现跳跃,随着Kn数增加,这种跳跃现象越来越强.上述演化特征表明,在设计疏水微结构时,Kn不能大于 0.3.

    疏水材料微尺度滑移速度特性旋涡特性离散统一气体动理论

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