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气动研究与试验
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气动研究与试验/Journal Aerodynamic Research & Experiment
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    冰雹撞击飞机相关问题的研究综述

    杨哲金哲岩余放于雷...
    1-14页
    查看更多>>摘要：冰雹撞击是危害飞机航行安全的重要隐患之一.开展冰雹撞击相关研究有助于指导飞机的抗冰雹设计,保障飞机的航行安全.本文基于现有冰雹相关研究,阐述了冰雹的形成过程、力学性能以及人工冰雹的制作方法,并从吞冰/冰雹撞击试验、冰雹本构模型和数值模拟三个方面对现有的冰雹撞击相关研究进行了归纳总结.此外,在现有研究基础上提出了冰雹撞击问题需要关注的一些研究方向,为后续的冰雹撞击研究提供参考.

    冰雹撞击吞雹试验复合材料数值模拟本构模型

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    仿生超疏水表面防/除冰应用研究进展

    孙永阳何靓张焘冯帅星...
    15-29页
    查看更多>>摘要：在航空领域中,飞机机翼表面结冰不仅会增大能源消耗,还会严重威胁人们的生命安全.防/疏冰方法由于其低能耗、经济且对环境无害等优点,成为近年来航空领域的研究热点.仿生超疏水材料由于其卓越的疏水性成为防/疏冰领域的首选材料.本文概述了仿生超疏水表面的疏水机理研究,并建立三维热力学理论模型指导超疏水表面的设计.综述了仿生超疏水材料改变水滴的浸润性、延迟水滴结冰、减小冰的黏附强度,并提出了仿生超疏水表面的防/疏冰三道防线.防/疏冰三道防线协同作用保证表面无冰.防/疏冰三道防线为实现低能耗、高效的防/疏冰领域提供了一个新思路,是未来仿生防/疏冰表面的重要发展趋势.

    超疏水表面防/疏冰三维热力学三道防线仿生

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    H2O2发动机应用于临近空间球载飞行器投放试验的环境适应性研究

    何浚珧张玉锋葛逸飞李腾...
    30-36页
    查看更多>>摘要：针对临近空间球载发射飞行器的特殊环境,对以过氧化氢(H2O2)为推进剂的发动机试验系统进行了地面测试,同时开展环境适应性研究.结果表明,H2O2作为推进剂的单组元发动机系统方案安全性和环境适应性良好、易于使用,H2O2可作为未来球载发射飞行器动力推进剂选择.测试方案中通过PTC加热片,结合温控开关以及保温材料,将发动机储液罐和喷管壁面的温度维持在38～42℃,满足飞行器真实飞行环境要求,发动机测试后各项性能良好.

    H2O2单组元发动机系统临近空间环境适应性

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    自由节点差分法梯度计算模板寻点策略研究及验证

    梁锐陈洁卢俊宇徐春光...
    37-46页
    查看更多>>摘要：混合网格在网格交界面处,需要通过插值进行流场信息交换,会引入插值误差.在FN-FDM算法实现中,需要先计算各网格点的梯度,这一过程需要构造梯度计算模板.针对梯度计算模板构造问题,本文综合考虑距离、角度等几何因素,提出了几种不同的梯度计算模板寻点策略,并通过数值试验确定了具有较高计算精度和效率的策略.数值试验结果表明,采用本文提出的选点策略,重叠网格下FN-FDM的计算精度与结构网格下同阶差分格式的计算精度相当,最终得出最优选点方案,在一定程度上提高了数值计算效率.

    混合网格自由节点差分法计算模板梯度重构选点策略

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    拓展五孔探针测量范围的分区方法

    陆华伟王龙路子平郭爽...
    47-56页
    查看更多>>摘要：高速高负荷的压气机叶栅中存在着强烈的三维流动,在这种情况下,五孔探针常用的测量原理会因出现奇异性问题而不再适用.类比七孔探针的测量原理,五孔探针采用分区方法,拓宽其测量范围.分区方法的实质仍与常用方法的一致,只是在各个分区内替换了更合适的速压,保证了物理意义上的一致性和合理性.在拓展区域,方向角的定义与常用方法的不同,但是可以相互转换.通过对比两种方法在进口马赫数为0.67的高负荷扩压叶栅的出口截面处的结果,发现分区方法对角区的角度和静压的测量更为准确,测得的最大的角度为-40.95o;对于总压的测量,两者比较一致.

    五孔探针三维流场测试标定试验流动分离

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    脉冲串模式的10kHz PLIF流场可视化技术研究

    韩明宏于欣彭江波董昊...
    57-63页
    查看更多>>摘要：针对风洞超声速流场高动态可视化需求,研发了工程可用的移动式10kHz脉冲串模式的平面激光诱导荧光(PLIF)系统,单脉冲紫外激光能量可达5mJ,片光尺寸为10～20cm,流场空间分辨率可达百微米量级,可实现超声速流场结构的瞬态测量.应用此PLIF系统,在直流式小型低速风洞中开展了圆柱绕流流场结构可视化测量研究,选取丙酮分子作为示踪剂,研究了不同丙酮投放速度对流场结构的影响,获得了不同截面流场精细化结构的动态变化过程.试验结果表明,研发的高频PLIF系统为测量超声速风洞流场奠定了基础.

    流动可视化高频PLIF风洞测量丙酮

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    基于快响压力敏感涂料的螺旋桨表面压力测量技术研究

    魏春华仝帆廖先辉陈正武...
    64-71页
    查看更多>>摘要：压力敏感涂料(PSP)是一种全局压力测量技术.与传统压力传感器相比,PSP在快速旋转叶片上具有空间分辨率高和非接触等优势.然而,由于传统压力测量技术的局限性,PSP测量在高速旋转叶片上的验证非常困难.本文以中国空气动力研究与发展中心某型螺旋桨为研究对象,进行了PSP测量和计算流体力学(CFD)仿真研究.对不同工况下桨叶整体压力分布与CFD计算结果进行了比较.PSP测量结果与CFD计算结果具有良好的一致性.

    螺旋桨压力敏感涂料寿命法航空声学风洞计算流体力学

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    欠膨胀启动射流的流动结构和噪声特性

    圣娟李庠儒郝鹏飞张锡文...
    72-78页
    查看更多>>摘要：高速射流在材料切割、表面清洗和火箭发射等方面有着广泛的应用.稳态自由射流已经得到了广泛的研究,但瞬态射流并没有受到同样的关注,因此欠膨胀启动射流是主要关注的问题.对喷嘴压比为2.7的超声速欠膨胀自由射流进行了大涡模拟,瞬态流动特性与试验结果吻合较好.射流刚喷出时,整个流场是轴对称的,稳定之后整个流场是非对称的.通过分析涡结构的演化,给出了射流下游发生非对称的原因.采用动力学模态分解方法,首次研究了射流启动过程中啸叫频率和啸叫模态的变化.

    超声速射流啸叫频率射流噪声启动过程模态转换

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    基于PSP/PIV技术的小展弦比飞翼跨声速横向失稳流动机理研究

    李欣昂张杰李玉军张雪...
    79-84页
    查看更多>>摘要：小展弦比飞翼布局采用大后掠三角翼外形,在跨声速状态下易出现横向失稳运动,为了研究其发生机理及发展过程,本文综合采用压敏涂层测压/粒子图像测速(PSP/PIV)流场显示技术并结合自由滚转试验,获取了模型表面及空间尾流变化过程,成功捕捉到小展弦比飞翼标模出现横向失稳条件下左右机翼表面流场及空间尾流的非对称现象.研究结果表明,小迎角下,模型表面及空间尾流的压力分布并未出现很明显的非对称性,迎角增大以后,模型表面附着涡破裂并发生非对称分离,造成左右机翼压力存在高频及且幅值不等的振荡,导致了机翼摇滚运动的发生.

    PSPPIV小展弦比飞翼横向失稳自由滚转

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    开孔率对薄壁穿孔平板尾迹的影响研究

    孙康福左慧范赢孙姣...
    85-91页
    查看更多>>摘要：获得低湍流度水平一直是流体力学试验设备风洞或水洞设计的一个难点,通过对如蜂窝器或导流片等薄壁平板整流装置表面开孔来实现尾迹被动控制是一种新的途径.采用粒子图像测速(PIV)技术对开孔率分别为0、7%、14%和21%的薄壁平板的近尾迹区进行了试验研究,获得多种工况的二维速度场信息.结果发现,平板表面开孔改变了平板尾迹的涡旋周期性脱落频率,使尾迹的涡旋尺度多样化;平板穿孔可以有效地降低平板尾迹的湍流强度,降湍收益随着开孔率的增加先增加后趋向不变;平板穿孔可以提高平板尾迹的均匀各向同性.

    平板尾迹湍流度均匀各向同性流动控制开孔率

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