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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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    气体引射对临近空间升力体飞行器气动力热影响

    李俊红陈智靳旭红苗文博...
    1-9页
    查看更多>>摘要：针对临近空间高速飞行器的降热减阻需求,采用三维数值模拟手段研究了临近空间典型升力体飞行器气动力/热特性,分析了壁面气体质量引射对气动力/热特性的影响规律和作用机理.结果表明:壁面质量引射会略微增大激波脱体距离,对激波层和速度边界层有增厚作用,降低了边界层内的速度梯度,使得表面剪切力减小,从而具有较好的减阻效果.对于典型的升力体构型,在高度为 60～70 km时,壁面质量引射减阻效率均不低于 47.5%;在高度为 80 km时,壁面质量引射减阻效率不低于 10.2%;且壁面质量引射减阻效果随攻角增大而增强,随飞行高度升高而减弱.同时,壁面引射排出的低温气体对飞行器具有隔热保护作用,因此壁面质量引射能显著降低迎风面的热流,具有较好的降热效果.

    壁面质量引射临近空间升力体飞行器降热减阻气动力热

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    基于合成双射流的Al2O3纳米流体散热数值研究

    董昭锋邓雄罗振兵彭灿...
    10-22页
    查看更多>>摘要：使用Al2O3 纳米流体对基于合成双射流激励器的通道强化换热进行了数值研究,分析了不同体积分数的纳米流体对通道冷却性能的影响.激励器工作后,膜片往复振动,在射流口产生了交替吸入与喷出的射流并冲击基板,装置的冷却性能大大提高.同时,纳米颗粒的加入增大了流体的导热系数,流体传热性能有所提高,但同时也增加了进出口压降.引入了综合性能评价因子KFOM和整体传热增强度KDTE,发现随着纳米流体体积分数的增加,KFOM和KDTE也增大,这表明使用纳米流体后,整体装置的冷却性能有一定程度的提升.此外,分析了激励器频率和等效振幅对散热的影响,结果表明:频率对装置整体散热性能影响较小;随着等效振幅增大,射流速度增大,芯片温度降低,装置整体冷却性能更好;激励器工作后也同样影响纳米颗粒在通道内的分布情况,每一时刻下纳米颗粒的分布都不尽相同,且聚集在基板底部的纳米颗粒将会增强换热效果,这也是影响整个装置散热性能的重要因素.

    合成双射流纳米流体体积分数频率等效振幅综合性能评价因子整体传热增强度

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    高超声速钝楔边界层最优增长扰动及其二次失稳研究

    张浩杰刘建新赵磊
    23-33页
    查看更多>>摘要：最优增长扰动理论是近年来高超声速边界层非模态失稳现象研究中的主要理论之一,可被看作一种对非模态扰动增长的工程化估计.本文以高超声速钝楔边界层为研究对象,采用最优增长理论和二次失稳分析方法,对钝楔边界层的非模态失稳特性进行了研究.结果表明,在平楔面各个工况的有限计算域中无法找到不稳定模态扰动,非模态的最优增长扰动可获得较大的能量增益.研究还发现,最优扰动的能量增益随马赫数的增加逐渐减小,而壁面曲率对最优扰动的增长起促进作用.但是,由于不同曲率条件下对应的最大能量增长扰动的展向波数存在一定差异,因此变曲率的等熵压缩面不存在统一的变化规律.进一步,研究还采用非线性抛物化稳定性方程研究了零频率最优扰动的非线性演化,并以最优扰动形成的条纹边界层的二次稳定性为基本流,采用线性理论进行了二次失稳分析,发现最优增长扰动形成的条纹结构具有较强的二次失稳增长率,这有利于下游边界层转捩成湍流.该研究结果对设计高速飞行器前体进气道的强制转捩装置有一定参考意义.

    最优增长非模态失稳高超声速边界层二次失稳转捩

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    先进飞行器雷诺数效应若干研究进展及展望

    吴继飞孔文杰李国帅田书玲...
    34-59页
    查看更多>>摘要：雷诺数效应对先进飞行器气动特性预测至关重要,其影响着飞行器飞行性能、研制成本和安全.本文深入探讨了 3 个核心问题:首先,介绍了不同研究手段在探索雷诺数效应上的优势和局限,特别强调大型低温风洞是获取真实飞行雷诺数气动特性数据的有效途径;其次,详细分析了大飞机等先进飞行器在高雷诺数下呈现的复杂流动现象及其对气动特性的影响,如多段翼型的缝道流动、超临界翼型的激波/边界层干扰、飞行器的过失速机动特性以及飞翼布局飞行器的进气道性能等,并揭示了高雷诺数效应的非线性和复杂性;最后,探讨了修正雷诺数效应的方法,强调了融合风洞试验、数值计算和飞行试验数据的重要性,通过分析现有修正模型的适用范围和局限性,提出了发展更完善的修正模型和算法的建议.文章还对雷诺数效应的未来研究方向进行了研判和展望.

    先进飞行器雷诺数效应研究手段修正方法发展趋势

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    面向民机标模的宽域高雷诺数小样本气动建模方法研究

    宁晨伽吴继飞李国帅张伟伟...
    60-76页
    查看更多>>摘要：目前飞行雷诺数下复杂工况地面试验需要的运行成本极高,高雷诺数流态下的试验数据少而稀,变雷诺数气动力精确模化存在严重的数据不均衡和小样本问题,因此,气动仿真精度亟待提升.为解决变雷诺数气动力获取成本与模型精度之间的矛盾,聚焦后续飞行器设计的降本增效,以CHN-T1 运输机标模为研究对象,通过数据融合和信息迁移两大策略,降低了预测模型对高雷诺数样本的依赖,实现了宽域高雷诺数小样本气动特性的快速预测.本研究利用覆盖亚跨声速、百万至千万量级变雷诺数下的 18 条气动力曲线构建了宽域变雷诺数气动数据集,设计了涵盖不同速域、雷诺数和马赫数外插等多种复杂度的算例进行分析验证,将仅利用单一来源试验数据构建的模型精度作为基准,对比了不同方法的特点.结果表明,利用 10 条左右的高精度气动力曲线作为建模数据时,采用基于神经网络的数据融合方法得到的气动预测模型均方根误差可降低 50%以上,信息迁移方法得到的气动力预测模均方根误差也可降低至少 40%.

    变雷诺数气动建模数据融合信息迁移CHN-T1小样本学习

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    基于CFD方法的民用飞机缩比飞行试验尺度效应研究

    陈恺吴大卫孙宇辰陈石...
    77-83页
    查看更多>>摘要：缩比飞行试验在民用飞机的研制过程中日益受到重视,其尺度效应影响评估是设计缩比飞行试验工况的基础,也是确认飞行数据适用性的关键.基于几何和动力学相似准则,针对某民用飞机及其缩比验证机设计分析工况组,采用计算流体力学方法研究相似准则参数(马赫数Ma、雷诺数Re、弗劳德数Fr)对气动载荷、典型气动导数及弹性变形的影响.研究结果表明,在动力学相似时,验证机与原型机间的气动特性差异主要来源于马赫数,雷诺数影响较小;当原型机以中低马赫数(Ma＜0.5)飞行时,此时马赫数压缩效应不明显,验证机与原型机具有近似的展向与弦向载荷分布特征,典型稳定导数及操纵导数差异约 10%,在控制律设计鲁棒性范围内;进一步保持质量与刚度分布相似时,机翼翼尖扭转变形差异不超过 0.5°,挠度差异不超过 0.5%,在工程上属于可接受的范围.

    缩比验证飞行相似准则尺度效应气动特性机翼弹性变形

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    低温高雷诺数下摩擦阻力测量及多孔介质减阻研究

    孔文杰董昊赵一迪吴继飞...
    84-92页
    查看更多>>摘要：为研究低温高雷诺数条件下多孔介质湍流减阻规律及雷诺数效应,在 0.3 m低温连续式风洞开展了壁面摩擦阻力测量及多孔介质减阻试验.分别在光滑平板和多孔介质区域下游布置低温脉动压力传感器和油流,对脉动压力功率谱及下游全局摩擦阻力进行测量.结果表明:摩擦阻力系数随雷诺数的增大而减小;多孔介质减阻率随雷诺数的增大(增大马赫数或降低来流总温),呈无固定规律下降趋势,且多孔介质的引入,使下游脉动压力的低频信号强度增加,高频信号强度减弱;在马赫数Ma=0.300、雷诺数Re=7.51×106、来流总温T0=140 K这一典型工况下,多孔介质仍具有11.4%的减阻率,初步验证了在低温高雷诺数条件下使用多孔介质减阻控制策略的可行性.

    壁湍流减阻摩擦阻力高雷诺数低温油流多孔介质

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    CHN-T2标模跨声速抖振特性及雷诺数效应研究

    豆子皓吴军强高传强张伟伟...
    93-107页
    查看更多>>摘要：新一代客机具有较高的巡航速度,跨声速抖振和雷诺数效应研究是其气动设计中的关键一环.采用基于k-ω SST湍流模型耦合延迟脱体涡模拟技术的高精度数值模拟方法,针对CHN-T2 宽体客机气动标模开展了相关研究,并基于非定常计算明确了CHN-T2 标模在巡航马赫数Ma=0.85、飞行雷诺数Re=5×107 工况下的抖振始发迎角约为4.4°.结果表明,CHN-T2 标模机翼在抖振超临界迎角下同时存在由激波弦向振荡主导的低频成分(St=0.0297)和由翼根尾缘复杂高压区主导的高频成分(St=0.314).在雷诺数效应方面,从风洞实验雷诺数(Re=5×106)到飞行雷诺数(Re=5×107)巡航状态下,CHN-T2 机翼激波位置后移约 10%当地弦长,附面层高度降低 1/2～1/10,进而引发升/阻力系数发生明显变化.升力系数和摩阻系数的雷诺数效应不随迎角改变,而压阻系数的雷诺数效应与迎角线性相关.同时,雷诺数变化会显著影响抖振非定常流场求解,过低的模拟雷诺数会导致激波振荡消失.

    CHN-T2跨声速抖振抖振边界雷诺数效应

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    高雷诺数下马赫6边界层转捩拉格朗日结构演化过程研究

    吴浦远朱一丁
    108-113页
    查看更多>>摘要：本文实验研究了单位雷诺数为 9.7×106/m、马赫数 6 条件下边界层转捩中的拉格朗日结构演化过程.实验首先使用红外摄像机测量了不稳定波的发展及其对壁面温度分布的影响;接着采用超快流动显示技术和粒子图像测速技术观测了湍流产生过程.结果表明,在转捩后期,第二模态波被长波长的低频波调制并形成一个波包.基于速度场计算的拉格朗日物质线演化结果显示,该波包演化过程依次包括:1)边界层下层流体抬升运动形成孤子状波包;2)边界层上层流体越过鼓包下扫,并形成局部强剪切层;3)剪切层演化为涡旋.

    边界层不稳定波超快流动显示粒子图像测速

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    《新能源结构风工程》专栏征稿简则

    《空气动力学学报》编辑部
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