基于CFD的动导数计算与减缩频率影响分析 被引量：20

1

作者 孙涛 高正红 黄江涛 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2011年第4期15-18,共4页

以CFD流场与气动力计算为基础,分别利用小幅度强迫振动模式和差分两种方法推导了飞行器的纵向组合动导数计算表达式;建立了基于CFD技术的飞行器动导数计算方法;以国际标模Finner导弹为例,利用所推导的两种方法进行该导弹的动导数计算,... 以CFD流场与气动力计算为基础,分别利用小幅度强迫振动模式和差分两种方法推导了飞行器的纵向组合动导数计算表达式;建立了基于CFD技术的飞行器动导数计算方法;以国际标模Finner导弹为例,利用所推导的两种方法进行该导弹的动导数计算,重点分析了减缩频率对动导数计算的影响,提出了利用CFD方法开展动导数计算时减缩频率的选择原则;给出的计算结果与相关文献中的风洞实验结果吻合良好,表明基于CFD技术的动导数计算方法具有较高的工程实用价值。 展开更多

关键词 动导数 非定常流动 减缩频率 CFD

原文传递

锤头体火箭弹性模型脉动压力风洞试验 被引量：1

2

作者 刘畅 张耘隆 +2 位作者 闫指江 赵磊 季辰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期214-228,共15页

建立了运载火箭弹性模型脉动压力风洞试验方法,弹性模型同时模拟气动外形和减缩频率特性。开展了锤头体火箭刚性和弹性2种模型的风洞试验,测量表面脉动压力,研究模型弹性振动对表面非定常压力的影响。试验马赫数为2.5。试验发现刚性模... 建立了运载火箭弹性模型脉动压力风洞试验方法,弹性模型同时模拟气动外形和减缩频率特性。开展了锤头体火箭刚性和弹性2种模型的风洞试验,测量表面脉动压力,研究模型弹性振动对表面非定常压力的影响。试验马赫数为2.5。试验发现刚性模型试验中不同攻角下脉动压力幅值较为接近,且功率谱中无明显主频。弹性模型试验中,小攻角下流场出现了以模型一弯频率及其倍频为特征的非定常压力脉动,同时脉动压力均方根相比刚性模型的结果大幅增加,流固耦合现象明显。在大攻角下弹性模型试验与刚性模型试验的脉动压力均方根比较接近,且压力信号无明显特征频率,流固耦合现象不明显。弹性模型试验中使用应变片对模型弹性梁的振动进行了测量,发现振动起始后经过发散段最终形成极限环振荡。通过滤波处理对比压力与结构振动一阶特征频率信号的相位关系,发现振动发散段模型上表面大部分测点的脉动压力与结构振动有半个周期左右的相位差;最终达到极限环振荡时,上表面脉动压力与振动接近同相位,脉动压力与振动的相位关系影响到流动对结构的做功效果。 展开更多

关键词 弹性模型 减缩频率 脉动压力 风洞试验 流固耦合 相位差

原文传递

微型扑翼低雷诺数绕流气动特性研究 被引量：5

3

作者 杨文青 宋笔锋 +1 位作者 宋文萍 李占科 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期32-38,共7页

针对微型扑翼所处典型飞行状态,数值模拟研究了微型扑翼绕流的低雷诺数气动特性。基于结构化嵌套网格求解了预处理后的三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,空间离散采用了中心格式有限体积法,非定常时间推进为双时间法。通过与文献低... 针对微型扑翼所处典型飞行状态,数值模拟研究了微型扑翼绕流的低雷诺数气动特性。基于结构化嵌套网格求解了预处理后的三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,空间离散采用了中心格式有限体积法,非定常时间推进为双时间法。通过与文献低雷诺数扑翼的试验值对比验证了本文算法的有效性,接下来通过大量计算研究了关键气动参数和展向折叠扑动模式的影响规律。研究结果表明迎角、扭转角和折叠扑动对升力影响较大,扭转角和减缩频率对推力影响较大。本文的研究得到了微型扑翼气动力特性的机理性结论,有助于理解微型扑翼飞行原理,为设计微型扑翼提供了参考依据。 展开更多

关键词 扑翼 低雷诺数 扭转角 挥舞角 减缩频率 扑动折叠

下载PDF 职称材料

基于非定常CFD的俯仰动导数计算方法 被引量：4

4

作者 伍彬 陆韵 +1 位作者 周志超 傅建明 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期42-46,共5页

采用基于N-S方程求解的非定常CFD技术,对俯仰动导数数值计算方法进行了研究。研究了时间步长、内迭代次数、强迫运动幅值、减缩频率对俯仰动导数计算结果的影响。计算了动导数标模在不同马赫数下的俯仰动导数,并与实验结果进行了比较。... 采用基于N-S方程求解的非定常CFD技术,对俯仰动导数数值计算方法进行了研究。研究了时间步长、内迭代次数、强迫运动幅值、减缩频率对俯仰动导数计算结果的影响。计算了动导数标模在不同马赫数下的俯仰动导数,并与实验结果进行了比较。结果表明,时间步长与减缩频率是影响俯仰动导数计算结果的2个重要因素。给出了俯仰动导数数值计算时间步长与减缩频率选取的一般原则。基于非定常CFD技术的俯仰动导数数值计算方法精度较高,与实验结果吻合良好,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 俯仰动导数 时间步长 内迭代次数 强迫运动振幅 减缩频率

下载PDF 职称材料

基于滑移网格技术的翼伞动导数分析 被引量：4

5

作者 王世超 贺卫亮 《航天返回与遥感》 CSCD 2018年第5期34-41,共8页

翼伞在航天回收领域有着广泛的应用前景,为了提高对翼伞动稳定性认识,文章针对某型号的翼伞进行动导数的分析。基于滑移网格技术,采用计算流体学的方法对翼伞进行了三维数值模拟。重点分析了翼伞做小幅度俯仰、偏航和滚转运动时的动导数... 翼伞在航天回收领域有着广泛的应用前景,为了提高对翼伞动稳定性认识,文章针对某型号的翼伞进行动导数的分析。基于滑移网格技术,采用计算流体学的方法对翼伞进行了三维数值模拟。重点分析了翼伞做小幅度俯仰、偏航和滚转运动时的动导数,通过改变攻角和减缩频率这两项重要参数,获取了多组力矩系数迟滞曲线,利用时间平均法对非定常气动力数据进行处理,得到了翼伞绕三个坐标轴的阻尼系数。计算结果表明:翼伞在小攻角下做小幅度强迫运动时,在俯仰和滚转方向上阻尼导数为负,翼伞具有俯仰和偏航方向上的动稳定性,在偏航方向阻尼导数为正,翼伞不具有偏航方向的动稳定性;攻角和减缩频率的选取均会影响翼伞阻尼导数的计算结果,其中,攻角的增加不仅能影响迟滞环面积的大小还能影响迟滞环的动态特性,使翼伞的动稳定性发生变化,而减缩频率的改变仅影响迟滞环面积的大小,对偏航方向的动稳定性没有影响。 展开更多

关键词 滑移网格 攻角 减缩频率 动导数 翼伞 航天回收

下载PDF 职称材料

翼型、机翼非定常运动模式下动态数值模拟 被引量：3

6

作者 叶露 王元元 肖艳平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期539-542,559,共4页

基于RANS方程,通过刚性动网格技术实现对翼型和机翼典型运动模式的描述,采用双时间推进方法和Roe空间离散格式对流场求解,构建了一个非定常气动计算平台;以NACA0012翼型为算例进行了动态数值模拟可信度验证。数值模拟结果与试验数据吻... 基于RANS方程,通过刚性动网格技术实现对翼型和机翼典型运动模式的描述,采用双时间推进方法和Roe空间离散格式对流场求解,构建了一个非定常气动计算平台;以NACA0012翼型为算例进行了动态数值模拟可信度验证。数值模拟结果与试验数据吻合较好,升力和俯仰力矩的最大计算误差分别为3%和10%,表明了该平台的可靠性。另外,还数值模拟了M6机翼的动态非定常流场,并分析了两种湍流模型对非定常流场激波的捕捉能力。结果表明非定常流动中S-A湍流模型对激波的捕捉较B-L模型更敏感。文中开发的非定常计算平台对进一步解决三维复杂流场的流动问题有很高的工程应用价值。 展开更多

关键词 翼型 机翼 非定常数值模拟 动态失速 减缩频率 湍流模型 刚性动网格技术

下载PDF 职称材料

捆绑式运载火箭跨声速气动阻尼特性试验研究 被引量：3

7

作者 季辰 吴彦森 +4 位作者 侯英昱 朱剑 刘文滨 白葵 刘子强 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期24-31,共8页

以某带助推的捆绑式运载火箭模型为研究对象,通过试验研究了该带助推的细长体弹性模型在不同马赫数和迎角下的一阶自由-自由弯曲气动阻尼特性和频率变化特性,并采用振型类似、频率降低的模型研究了减缩频率变化对气动阻尼的影响。试验... 以某带助推的捆绑式运载火箭模型为研究对象,通过试验研究了该带助推的细长体弹性模型在不同马赫数和迎角下的一阶自由-自由弯曲气动阻尼特性和频率变化特性,并采用振型类似、频率降低的模型研究了减缩频率变化对气动阻尼的影响。试验马赫数范围0.70~1.05,试验迎角范围0°~10°。研究表明:迎角对火箭一阶自由-自由弯曲模态的气动阻尼和频率有影响,但规律并不明显;一阶自由-自由弯曲模态的气动阻尼受马赫数影响,并在马赫数0.90附近出现跨声速凹坑现象;一阶模态频率随马赫数增加呈下降趋势,但下降数值较小;减缩频率对气动阻尼有影响,在马赫数0.70~0.90范围内和马赫数1.00之后,气动阻尼随着减缩频率的增加而降低,在马赫数0.92~0.98范围内,气动阻尼随着减缩频率的增加而增加。 展开更多

关键词 气动阻尼 跨声速 风洞试验 气动弹性 减缩频率

下载PDF 职称材料

翼型动态特性数值模拟及其影响因素分析 被引量：2

8

作者 张瑞民 赵俊波 郭少杰 《航空计算技术》 2016年第4期75-77,82,共4页

采用非结构动网格技术模拟了NACA 0012翼型绕1/4弦长位置俯仰的强迫振荡过程,验证了翼型的周期性动态气动特性。分析了不同的湍流模型、单周期内步数和内迭代次数等因素对计算结果的影响;研究了马赫数和减缩频率对动态气动迟滞特性的影... 采用非结构动网格技术模拟了NACA 0012翼型绕1/4弦长位置俯仰的强迫振荡过程,验证了翼型的周期性动态气动特性。分析了不同的湍流模型、单周期内步数和内迭代次数等因素对计算结果的影响;研究了马赫数和减缩频率对动态气动迟滞特性的影响。结果表明,Transtion SST模型得到的结果更准确;单周期内计算步数大于200时,计算结果收敛性更好;随着马赫数变大,迟滞效应先增大后减小;在亚音速区,迟滞环沿逆时针方向,动导数小于零,模型动稳定;而在跨音速区,迟滞环沿顺时针方向,动导数大于零,模型动不稳定;减缩频率越大,翼型动态迟滞效应越明显。 展开更多

关键词 翼型 动态 气动特性 非定常 减缩频率

下载PDF 职称材料

翼型扑动气动特性数值模拟研究 被引量：1

9

作者 李尚斌 罗骏 江露生 《直升机技术》 2019年第3期13-18,共6页

以NACA0012翼型为研究对象,将扑动简化为俯仰、沉浮和前飞三种运动,通过求解NS方程,数值模拟了翼型扑动非定常流动。分析了减缩频率、平均俯仰角、俯仰振幅和沉浮振幅对翼型扑动气动特性的影响规律以及流场涡分布特性。结果表明:研究范... 以NACA0012翼型为研究对象,将扑动简化为俯仰、沉浮和前飞三种运动,通过求解NS方程,数值模拟了翼型扑动非定常流动。分析了减缩频率、平均俯仰角、俯仰振幅和沉浮振幅对翼型扑动气动特性的影响规律以及流场涡分布特性。结果表明:研究范围内,增大平均俯仰角和俯仰振幅或减小减缩频率和沉浮振幅能有效提高升力;减小平均俯仰角或增大缩减频率、俯仰振幅和沉浮振幅能有效增大向前推力;升力主要由下扑阶段产生,俯仰振幅大于等于平均俯仰角时,可获得升力及推力的综合效果;下扑过程中,前缘脱出涡并向后移动,强度逐渐变强,上扑过程中,涡逐渐耗散并继续向后移动。 展开更多

关键词 翼型扑动 减缩频率 俯仰运动 沉浮运动

下载PDF 职称材料

小振幅振动翼型升力迟滞环变向的成因分析 被引量：1

10

作者 薛臣 周洲 +1 位作者 李旭 许晓平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期129-143,共15页

在低雷诺数条件下研究了SD7037翼型小振幅强迫振动时,振动轴位置和减缩频率对翼型气动特性的影响。通过升力系数随时间变化曲线与迎角随时间变化曲线的对比,发现引起升力系数随迎角变化的迟滞环变向的原因主要是升力系数随时间变化曲线... 在低雷诺数条件下研究了SD7037翼型小振幅强迫振动时,振动轴位置和减缩频率对翼型气动特性的影响。通过升力系数随时间变化曲线与迎角随时间变化曲线的对比,发现引起升力系数随迎角变化的迟滞环变向的原因主要是升力系数随时间变化曲线的相位发生变化,并从数学上证明了这个相位是关于减缩频率的函数。而且,当升力系数随时间变化曲线的相位变大时,会使得对应的升力系数随迎角变化的迟滞环曲线从逆时针向顺时针方向变化,这中间必然会经历一个"直线"过程,就好像迟滞现象消失了一样。进一步通过对比流场,发现振动轴位置和减缩频率对此相位的影响机制不同,振动轴位置主要改变翼型的有效迎角,而减缩频率的增大则影响了周围流场结构,使得附加质量带来的反作用力变大,进而提高升力,振动轴向前移动和减缩频率的增大都会增大升力系数曲线的相位。 展开更多

关键词 强迫振动 减缩频率 相位 迟滞环 振动轴 小振幅 附加质量

原文传递

减缩频率和平均攻角对俯仰振荡翼型影响分析 被引量：1

11

作者 李晓华 郭正 侯中喜 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1203-1209,共7页

本文以NACA0012翼型为研究对象,采用混合网格划分方法和SST κ-ω湍流模型,数值模拟了雷诺数Re=2.7×10~5条件下减缩频率和平均攻角对翼型俯仰振荡气动特性的影响。结果表明:翼型俯仰运动时的平均升力系数均低于静态条件下的升力系... 本文以NACA0012翼型为研究对象,采用混合网格划分方法和SST κ-ω湍流模型,数值模拟了雷诺数Re=2.7×10~5条件下减缩频率和平均攻角对翼型俯仰振荡气动特性的影响。结果表明:翼型俯仰运动时的平均升力系数均低于静态条件下的升力系数;减缩频率对翼型下行段气动特性影响最为显著,当减缩频率较小时,翼型刚开始下行运动,出现流动分离越显著,这导致平均升力系数与静态条件下升力系数差值变大;平均攻角越大,俯仰运动时的最大升力系数越小;翼型俯仰运动上行段升力系数大,主要是因为前缘流动加速剧烈,增大了上下表面压差。 展开更多

关键词 减缩频率 平均攻角 俯仰运动 气动特性 非定常运动

原文传递

Herbst机动中的摇滚运动试验研究

12

作者 李乾 王延奎 贾玉红 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1083-1098,共16页

为了研究新型战斗机布局在Herbst机动中的非指令摇滚运动问题,研制了模拟Herbst机动运动的风洞试验装置,发展了运动/流动同步测量技术;借助试验装置,研究了尖侧缘机身布局在Herbst机动中的摇滚运动形态,找到了摇滚运动产生的主要阶段,... 为了研究新型战斗机布局在Herbst机动中的非指令摇滚运动问题,研制了模拟Herbst机动运动的风洞试验装置,发展了运动/流动同步测量技术;借助试验装置,研究了尖侧缘机身布局在Herbst机动中的摇滚运动形态,找到了摇滚运动产生的主要阶段,分析了运动参数对摇滚运动的影响规律。结果表明:Herbst机动中的摇滚运动主要来自于俯仰拉起阶段,圆锥运动阶段对摇滚运动基本没有影响;在俯仰拉起阶段,摇滚运动随拉起速度可分为准静态区、过渡区和类正弦区;在快速拉起的类正弦区,当拉起减缩频率为0.01时,拉起中的摇滚运动曲线在俯仰角50°之前基本重合,在俯仰角50°之后较为分散,在一定的俯仰角范围内,拉起减缩频率可作为尖侧缘机身布局拉起摇滚运动的无量纲参数。 展开更多

关键词 Herbst机动 机翼摇滚 尖侧缘机身布局 风洞试验 拉起减缩频率

下载PDF 职称材料

改型飞机振荡试验设计

13

作者 李永富 《航空与航天》 2001年第1期1-5,共5页

改型飞机强迫振荡运动的风洞试验设计，必然涉及到试验设备、总体方案、强迫振荡试验模型、试验条件、试验方法、试验数据处理、试验数据可用性分析和应用等重要问题。

关键词 风洞 激振装置 强迫振荡试验模型 强迫振荡运动 振荡天平 动导数 减缩频率k

下载PDF 职称材料

三维扑翼非定常运动的数值分析

14

作者 尚田田 梁志勇 《黑龙江科学》 2014年第11期51-51,共1页

用计算流体力学的数值模拟方法(CFD)研究三维扑翼飞行的非定常空气动力特性,受到人们极大关注。建立了三维扑翼沉浮运动的简化模型及运动方程,采用用户自定义函数(UDF)和动网格方法,对三维扑翼展向不同截面的压力系数分布进行分析。结... 用计算流体力学的数值模拟方法(CFD)研究三维扑翼飞行的非定常空气动力特性,受到人们极大关注。建立了三维扑翼沉浮运动的简化模型及运动方程,采用用户自定义函数(UDF)和动网格方法,对三维扑翼展向不同截面的压力系数分布进行分析。结果表明,三维翼型扑翼运动时,翼型截面对翼型压力特性均有不同程度的影响。 展开更多

关键词 三维模型 扑翼 动网格 非定常空气动力学 减缩频率

下载PDF 职称材料