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曲率连续造型方法对激波噪声的影响机理
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作者 赵天铭 侯杰萱 柳阳威 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期922-931,共10页
激波噪声是大涵道比涡扇发动机噪声的主要来源。为降低风扇/压气机叶片叶尖产生的激波噪声,对轴向亚音、相对超音的基元级叶型前缘脱体激波系进行研究。基于几何Hermit差值法(GHI)思想,提出一种3段式贝塞尔(Bezier)曲线构造曲率连续前... 激波噪声是大涵道比涡扇发动机噪声的主要来源。为降低风扇/压气机叶片叶尖产生的激波噪声,对轴向亚音、相对超音的基元级叶型前缘脱体激波系进行研究。基于几何Hermit差值法(GHI)思想,提出一种3段式贝塞尔(Bezier)曲线构造曲率连续前缘叶型的方法,在完成改型设计时拥有更高的自由度。通过改变前缘上3段Bezier曲线间过渡点位置,探究局部曲率优化、整体曲率优化及带厚度补偿的改型方式对前缘处外伸激波强度和激波噪声的影响。通过对比研究不同数值模拟,结果表明:曲率连续前缘设计能减小叶型前缘处过膨胀区大小,减小由此产生的逆压梯度;局部曲率优化和整体曲率优化的方式能够分别在距前缘1倍弦长处降低噪声1.6 dB和4.6 dB。 展开更多
关键词 超音叶栅 前缘曲率连续 贝塞尔曲线 脱体激波 激波噪声
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绕跨声速三角翼的激波/涡干扰流场数值模拟 被引量:5
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作者 李喜乐 杨永 +1 位作者 张强 夏贞锋 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期750-761,共12页
在绕三角翼的跨声速流动中,随着迎角的增加,三角翼上的涡破裂位置会出现突然前移的现象。针对这一与亚声速下不同的流动现象,采用带曲率修正的Spalart-Allmaras(SAR)湍流模型,求解定常雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程,对不同迎角下绕65... 在绕三角翼的跨声速流动中,随着迎角的增加,三角翼上的涡破裂位置会出现突然前移的现象。针对这一与亚声速下不同的流动现象,采用带曲率修正的Spalart-Allmaras(SAR)湍流模型,求解定常雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程,对不同迎角下绕65°后掠尖前缘三角翼的跨声速流动进行数值模拟,并在此基础上,采用基于SAR湍流模型的脱体涡模拟(DES)方法,对由激波干扰导致的前缘涡破裂位置的运动规律进行了初步探讨。模拟结果与试验结果对比表明:SAR湍流模型能准确地模拟出三角翼上的激波系统和旋涡结构,并能准确模拟出由于激波干扰导致的涡破裂位置突然前移的现象。此外,对涡破裂后流场的非定常数值研究发现,支架前端正激波的干扰作用使得涡破裂位置向下游移动比较突然,而向上游移动则相对缓慢。 展开更多
关键词 三角翼 SAR湍流模型 脱体涡模拟 临界迎角 激波 涡破裂
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基于DES方法的三角翼激波-涡干扰流场数值模拟 被引量:4
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作者 焦瑾 杨永 李喜乐 《航空计算技术》 2010年第6期72-77,共6页
采用基于Spalart-Allmaras湍流模型的脱体涡模拟(DES)方法,数值求解Navier-Stokes方程,模拟绕尖前缘三角翼的跨音速流动,并对三角翼上翼面的复杂激波-旋涡干扰流场进行了分析。与NASA兰利研究中心的NTF风洞实验结果对比分析表明,DES方... 采用基于Spalart-Allmaras湍流模型的脱体涡模拟(DES)方法,数值求解Navier-Stokes方程,模拟绕尖前缘三角翼的跨音速流动,并对三角翼上翼面的复杂激波-旋涡干扰流场进行了分析。与NASA兰利研究中心的NTF风洞实验结果对比分析表明,DES方法能很好地模拟跨音速三角翼上的旋涡流动。随着攻角由中度攻角增加到大攻角,支架附近的激波越来越强,对主分离涡的干扰作用越来越大,直至出现激波干扰导致的涡破裂。激波的形状、位置及涡破裂位置均与实验结果吻合良好。 展开更多
关键词 三角翼 脱体涡模拟 激波 涡破裂
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涡轮叶栅流动分离涡模拟验证研究 被引量:2
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作者 李艳 李雪松 顾春伟 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期40-43,共4页
本文采用DDES模型分析透平叶栅内部亚音速和跨音速流动。DDES模型能有效且较精确地计算亚音速流动,但计算跨音速流动时,出现修正函数f_d"保护"边界层功能失效的问题,极大地降低了计算精度;人为设定RANS和LES计算域,保证边界... 本文采用DDES模型分析透平叶栅内部亚音速和跨音速流动。DDES模型能有效且较精确地计算亚音速流动,但计算跨音速流动时,出现修正函数f_d"保护"边界层功能失效的问题,极大地降低了计算精度;人为设定RANS和LES计算域,保证边界层完全被RANS计算域覆盖,计算结果得到很大改善。 展开更多
关键词 S-A DDES分离涡模型 修正函数f_d 激波/尾迹干扰
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跨声速旋成体头部脱体激波的研究 被引量:2
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作者 程克明 黄奕裔 《南京航空学院学报》 CSCD 1990年第3期1-6,共6页
本文在实验结果基础上,给出了一种计算锥—柱—船尾、拱—柱—船尾和圆球这三类旋成体脱体激波的工程方法。作为一个比较经典的方法,文[1]给出的方法已广泛用来计算物体低超声速飞行时的头部脱体激波。我们知道,理论上能检验脱体波计算... 本文在实验结果基础上,给出了一种计算锥—柱—船尾、拱—柱—船尾和圆球这三类旋成体脱体激波的工程方法。作为一个比较经典的方法,文[1]给出的方法已广泛用来计算物体低超声速飞行时的头部脱体激波。我们知道,理论上能检验脱体波计算合理与否的必要条件是圆锥激波脱体条件。考察文[1]方法后发现,该方法理论上不满足激波脱体条件;究其原因是由于物面肩部发出的声速线处理得较实际过于倾斜。实验结果表明,在M_∞→1时,声速线在物体横向相当一段范围内近乎垂直来流方向。据此本文对文[1]方法做了相应修正。修正过的方法既能满足激波脱体条件,又能与实际吻合较好;而且本方法适用范围较广。 展开更多
关键词 旋成本 跨声速 脱体激波 头部
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电磁发射弹丸膛内流场数值分析 被引量:2
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作者 冯军红 鲁军勇 +1 位作者 李开 李湘平 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期43-48,共6页
电磁发射超高速弹丸具有重要的军事应用价值。因此,采用动网格技术耦合Realizable k-ε湍流模型,对电磁发射一体化弹丸的膛内及膛口流场进行了数值计算,研究了弹丸膛内的压力/温度变化规律、膛口流场结构以及冲击波衰减规律。研究结果表... 电磁发射超高速弹丸具有重要的军事应用价值。因此,采用动网格技术耦合Realizable k-ε湍流模型,对电磁发射一体化弹丸的膛内及膛口流场进行了数值计算,研究了弹丸膛内的压力/温度变化规律、膛口流场结构以及冲击波衰减规律。研究结果表明:弹丸头部形成的脱体激波强度和距离与弹丸运动速度紧密相关;在弹丸出膛瞬间,膛口形成圆环型的冲击波结构,随后迅速衰减;弹丸气动分离的机理是弹丸出膛瞬间时迎风窝内外压差变化较大,形成的气动分离力将弹托锁定机构拉断。 展开更多
关键词 电磁发射技术 一体化弹丸 脱体激波 气动分离力
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Numerical Simulation of Low Supersonic Flow Around a Sphere
7
作者 郑之初 唐安民 林同骥 《Science China Mathematics》 SCIE 1994年第1期52-61,共10页
The controlled equations defined in a physical plane are changed into those in a computational plane with coordinate transformations suitable for different Mach number M The computational area is limited in the body s... The controlled equations defined in a physical plane are changed into those in a computational plane with coordinate transformations suitable for different Mach number M The computational area is limited in the body surface and in the vicinities of detached shock wave and sonic line.Thus the area can be greatly cut down when the shock wave moves away from the body surface as M∝→1.Highly accurate,total variation diminishing(TVD)finite-difference schemes are used to calculate the low supersonic flowfield around a sphere.The stand-off distance,location of sonic line,etc.are well comparable with experimental data.The long pending problem concerning a flow passing a sphere at 1.3≥M∝>1 has been settled,and some new results on M∝=1.05 have been presented 展开更多
关键词 SPHERE LOW SUPERSONIC flow detached shock wave sonic line FORWARD flowfield
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超声速半球形多孔探针大气脱体激波仿真研究 被引量:1
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作者 张阳春 周树道 姚韬 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期866-872,共7页
为研究半球形多孔探针在超声速大气条件下产生脱体激波的形状和脱体距离随马赫数变化规律,采用CFD方法模拟大气环境,在1.2~1.7马赫数范围内进行数值仿真实验,用双曲线激波形状展示法和最小二乘法拟合得到了激波曲线离心率、脱体距离、... 为研究半球形多孔探针在超声速大气条件下产生脱体激波的形状和脱体距离随马赫数变化规律,采用CFD方法模拟大气环境,在1.2~1.7马赫数范围内进行数值仿真实验,用双曲线激波形状展示法和最小二乘法拟合得到了激波曲线离心率、脱体距离、曲率半径与马赫数间的函数关系,建立了脱体激波曲线参数化方程。将参数化方程与仿真结果和经验公式比较,结果证明,该参数化方程与仿真结果极为相符,且在距离球体较近处精度较高。参数化方程与经验公式预测的脱体距离差值不超过球体半径的5%。 展开更多
关键词 计量学 大气三维流场探测 半球形多孔探针 超声速 脱体激波 数值仿真
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