空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)最新期刊目錄

破碎波激發(fā)湍流的數(shù)值模擬研究進(jìn)展————作者：盧敏;郭曉宇;梁姍;李榮;孫俊;童俊淇;李千千;楊子軒;

摘要：波浪破碎過(guò)程伴隨著大量空氣卷入，會(huì)形成水、氣充分混合的混相湍流，對(duì)其發(fā)展數(shù)值模擬方法與湍流封閉模型是當(dāng)前研究的難點(diǎn)。本文綜述了混相湍流的數(shù)值模擬研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了高密度比兩相流模擬的數(shù)值穩(wěn)定性問(wèn)題和解決方案。針對(duì)傳統(tǒng)方法在界面捕捉與動(dòng)量方程求解格式不一致導(dǎo)致的數(shù)值不穩(wěn)定性，近期提出的密度預(yù)估-同步法通過(guò)顯式求解質(zhì)量輸運(yùn)方程，實(shí)現(xiàn)了高密度比條件下的穩(wěn)定計(jì)算。本文還詳細(xì)闡述了該方法的控制方程、時(shí)空離...

帶水平剪切的溫鹽穩(wěn)定分層流動(dòng)數(shù)值模擬————作者：荀偉康;楊延濤;

摘要：海洋垂向溫鹽梯度形成的密度分層流體是一種典型環(huán)境結(jié)構(gòu)。對(duì)這類(lèi)密度分層流體，由對(duì)流混合層和高密度梯度界面組成的分層流態(tài)是一種典型現(xiàn)象，其對(duì)溫鹽和密度的垂向混合輸運(yùn)有重要影響，但分層發(fā)生的機(jī)理非常復(fù)雜。本文針對(duì)由致穩(wěn)溫度梯度和鹽度梯度組成的雙分層流體，提出了一種在背景剪切作用下，由有限大小初始擾動(dòng)誘發(fā)的非線性分層形成機(jī)制，并利用二維直接數(shù)值模擬驗(yàn)證了該機(jī)制能夠誘發(fā)分層流態(tài)。結(jié)果表明：溫度剪切強(qiáng)度直接影...

基于合成雙射流的邊條翼大迎角前緣渦控制研究————作者：鄧熠;王浩;趙志杰;鄧雄;羅振兵;劉源園;

摘要：邊條翼在大迎角狀態(tài)下會(huì)發(fā)生前緣渦渦破裂現(xiàn)象，氣動(dòng)性能顯著降低，為解決這一問(wèn)題，本研究提出一種基于合成雙射流的渦破裂控制方法。在76°/40°邊條翼的邊條渦掃掠路徑外側(cè)安裝合成雙射流激勵(lì)器，有效影響了邊條渦的流動(dòng)發(fā)展，改善了飛行器氣動(dòng)特性。結(jié)果表明，在自由來(lái)流馬赫數(shù)為0.1情況下，施加控制后能推遲各迎角下的邊條渦破裂點(diǎn)，在40°迎角時(shí)，渦破裂延遲量達(dá)到8.4%根弦長(zhǎng)；同時(shí)，升力系數(shù)也得到了顯著提升，...

阻力舵機(jī)翼顫振特性仿真與風(fēng)洞試驗(yàn)————作者：李永昌;漢懌哲;戴玉婷;楊超;

摘要：阻力舵是一種用于飛翼布局飛行器的非常規(guī)操縱面，阻力舵開(kāi)裂產(chǎn)生偏航力矩實(shí)現(xiàn)航向操縱，其氣動(dòng)力具有較強(qiáng)非線性。針對(duì)低速大展弦比三維阻力舵機(jī)翼模型，提出了一種基于顫振頻率處高精度非定常氣動(dòng)力修正的阻力舵機(jī)翼頻域顫振分析方法，并開(kāi)展該阻力舵機(jī)翼低速顫振風(fēng)洞試驗(yàn)研究。將考慮非定常氣動(dòng)力修正的顫振結(jié)果與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得到了不同開(kāi)裂角下的阻力舵機(jī)翼顫振規(guī)律。仿真與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果均表明，隨著開(kāi)裂角增大，阻力...

關(guān)鍵區(qū)域優(yōu)化對(duì)高速列車(chē)橫風(fēng)氣動(dòng)特性影響————作者：姜霽蕓;劉堂紅;王鑫然;高鴻瑞;王雷;

摘要：為了提高列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)的性能和能效，對(duì)其進(jìn)行減阻設(shè)計(jì)至關(guān)重要，尤其在橫風(fēng)環(huán)境下，列車(chē)的氣動(dòng)特性會(huì)顯著惡化，導(dǎo)致氣動(dòng)載荷發(fā)生顯著波動(dòng)。為了深入探明在不同氣動(dòng)外形減阻方案下，400 km/h高速列車(chē)在橫風(fēng)環(huán)境下的適應(yīng)性，采用基于SST k-ω湍流模型的改進(jìn)延遲分離渦模擬方法，對(duì)不同減阻措施下列車(chē)的橫風(fēng)氣動(dòng)性能進(jìn)行數(shù)值模擬研究，并利用風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。選取轉(zhuǎn)向架優(yōu)化及受電弓優(yōu)化兩種常見(jiàn)的氣動(dòng)減阻措施，...

多種SST湍流模型對(duì)典型分離流動(dòng)的預(yù)測(cè)性能————作者：李文浩;饒彩燕;段毅;王丁;高原;張健;

摘要：流動(dòng)分離現(xiàn)象對(duì)飛行器表面附近的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)以及飛行器的整體性能有著至關(guān)重要的影響。基于駝峰流動(dòng)以及跨聲速凸包流動(dòng)兩種典型的分離流動(dòng)，采用CFL3D求解器對(duì)航空航天工程領(lǐng)域常用的shear-stress transport (SST)湍流模型及其多種修正形式的預(yù)測(cè)性能進(jìn)行了評(píng)估與分析。通過(guò)從平均流場(chǎng)與湍流場(chǎng)兩個(gè)方面與高精度的實(shí)驗(yàn)及大渦模擬結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)：由于低估分離區(qū)剪切層中的湍流生成，SST模型在相應(yīng)區(qū)...

基于條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的臺(tái)風(fēng)極值風(fēng)速分析————作者：洪旭;侯子洋;孔凡;胡亮;

摘要：準(zhǔn)確評(píng)估臺(tái)風(fēng)極值風(fēng)速對(duì)保障臺(tái)風(fēng)影響地區(qū)的重要工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)安全具有重要意義。本研究建立了基于條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的臺(tái)風(fēng)路徑與強(qiáng)度模型，以實(shí)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)極值風(fēng)速的精細(xì)化分析。首先，將臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)速度、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的6小時(shí)變化量處理為一定狀態(tài)變量（臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)緯度等）和環(huán)境變量（洋面溫度等）的條件隨機(jī)變量。然后，采用條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)建立臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)速度、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度6小時(shí)變化量的生成器和判別器全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用中國(guó)氣象局臺(tái)風(fēng)最佳...

飛行器模型表面三維溫度場(chǎng)重建方法————作者：涂兵;黃丹平;李明;

摘要：針對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)中紅外圖像分辨率低、測(cè)試角度限制導(dǎo)致飛行器表面溫度場(chǎng)重建精度不足的問(wèn)題，提出一種飛行器模型表面三維溫度場(chǎng)的重建方法。首先采用基于多幀紅外圖像的特征點(diǎn)識(shí)別算法，對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別定位；其次通過(guò)面元篩選方法將飛行器模型溫度失真區(qū)域過(guò)濾；最后利用溫度賦值將風(fēng)洞試驗(yàn)獲取的多視角溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行還原。試驗(yàn)結(jié)果表明：相較于傳統(tǒng)單幀識(shí)別方案，多幀處理算法可使特征點(diǎn)定位精度提升25%；在低分辨率（≤640 ...

柔性光伏陣列風(fēng)致振動(dòng)特征試驗(yàn)研究————作者：劉昕玥;馬文勇;李海云;陳穩(wěn)考;

摘要：柔性光伏支架陣列在大風(fēng)天氣下容易發(fā)生大幅度的風(fēng)致振動(dòng)，影響結(jié)構(gòu)的安全和使用，然而目前對(duì)風(fēng)致振動(dòng)特征的認(rèn)識(shí)還不夠明確。通過(guò)柔性光伏陣列全氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)，分析了風(fēng)速、風(fēng)向角和傾角對(duì)單層索柔性光伏陣列位移響應(yīng)和索端力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明：豎向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)以及索端力均隨風(fēng)速的增大而增大；豎向位移和扭轉(zhuǎn)位移最大均值和脈動(dòng)值出現(xiàn)的位置不同，豎向位移迎風(fēng)第一排均值更大，而迎風(fēng)第二排脈動(dòng)值最大，扭轉(zhuǎn)位移迎風(fēng)第...

高原山谷對(duì)直升機(jī)懸停旋翼的氣動(dòng)干擾————作者：張偉;李國(guó)強(qiáng);高鐘譜;邢苗苗;

摘要：山谷地形誘發(fā)產(chǎn)生的擾流對(duì)直升機(jī)旋翼的氣動(dòng)干擾明顯，對(duì)直升機(jī)的氣動(dòng)特性及飛行安全具有重要影響。為研究高原山谷地形的擾流特性和擾流對(duì)懸停旋翼的氣動(dòng)干擾，首先以典型高原山谷三維模型為研究對(duì)象，引入了適用于壓力驅(qū)動(dòng)大氣邊界層的入口條件，采用CFD方法基于標(biāo)準(zhǔn)k-ω湍流模型模擬了高原山谷復(fù)雜地形下的大氣邊界層；并在高原山谷擾流研究的基礎(chǔ)上，基于嵌套網(wǎng)格方法模擬了高原山谷地形與懸停旋翼的耦合流場(chǎng)。結(jié)果表明，山...

懸浮冰晶粒子部分融化的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究————作者：張浩然;常士楠;齊海峰;楊映麟;

摘要：飛機(jī)在穿越含冰晶云層時(shí)，冰晶會(huì)隨氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，形成積冰，威脅航行安全。為了了解冰晶融化狀態(tài)對(duì)其黏附及積冰特性的影響，對(duì)冰晶粒子在懸浮狀態(tài)下的融化過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，主要內(nèi)容包括冰晶部分融化模型的建立、不同參數(shù)對(duì)冰晶融化的影響和冰晶粒子懸浮融化的實(shí)驗(yàn)研究。在冰晶部分融化模型方面，將冰晶的融化過(guò)程分為了固態(tài)階段和冰水混合物階段，并針對(duì)兩個(gè)階段分別建立了對(duì)應(yīng)的理論模型。在不同參數(shù)對(duì)冰晶融化的...

氫氣驅(qū)動(dòng)激波風(fēng)洞高焓流場(chǎng)建立過(guò)程的數(shù)值模擬研究————作者：吳軒宇;孔小平;慎志豪;胥海倫;

摘要：為了更全面地掌握氫氣驅(qū)動(dòng)激波風(fēng)洞中高焓流場(chǎng)的建立過(guò)程，本文通過(guò)采用二階空間精度和雙時(shí)間步長(zhǎng)的隱式算法對(duì)其進(jìn)行了深入的數(shù)值模擬研究，涵蓋了從風(fēng)洞啟動(dòng)到噴管出口穩(wěn)定流場(chǎng)形成的整個(gè)階段。模擬結(jié)果顯示：在高壓區(qū)氫氣50 MPa、低壓區(qū)空氣100 kPa、溫度均為300 K的情況下，8.54 ms時(shí)二道隔膜破裂，而在10.20 ms時(shí)噴管入口的氣流壓力升至29.8 MPa，溫度達(dá)到3 500 K，并維持了6...

考慮輪轂運(yùn)動(dòng)的大型風(fēng)力機(jī)葉片非線性振動(dòng)分析————作者：回憶;王琳凱;蔣博聞;

摘要：隨著風(fēng)力機(jī)尺寸的不斷增大，其葉片長(zhǎng)度增加，同時(shí)剛性降低，導(dǎo)致其變得愈發(fā)柔軟。這種“長(zhǎng)柔”特性使得葉片大幅振動(dòng)問(wèn)題愈發(fā)突出，而非線性振動(dòng)分析是準(zhǔn)確評(píng)估葉片響應(yīng)的關(guān)鍵。使用精確的動(dòng)力學(xué)模型準(zhǔn)確分析葉片的動(dòng)力學(xué)行為尤為重要。基于Euler-Bernoulli梁連續(xù)體建模方法，以NREL 5 MW風(fēng)力機(jī)葉片為研究對(duì)象，同時(shí)考慮揮舞和擺振兩個(gè)方向的自由度建立了葉片的非線性動(dòng)力學(xué)模型。為了更加準(zhǔn)確地模擬葉片響...

湍流工況渦流發(fā)生器對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)特性的試驗(yàn)研究————作者：楊俊偉;沙成龍;王相軍;楊華;

摘要：為研究湍流工況下渦流發(fā)生器對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)特性的影響，在風(fēng)洞中搭建試驗(yàn)臺(tái)，針對(duì)雷諾數(shù)Re=1.5×105條件下不同來(lái)流湍流強(qiáng)度，探討了渦流發(fā)生器對(duì)DU93-W-210風(fēng)力機(jī)翼型流動(dòng)控制效果的影響，對(duì)比分析了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下的表面壓力系數(shù)、升阻力系數(shù)及流動(dòng)分離情況。結(jié)果表明，來(lái)流湍流強(qiáng)度從0.50%增大至10.18%，渦流發(fā)生器能夠有效延遲翼型表面流動(dòng)分離，靜態(tài)氣動(dòng)性能的改善攻角范圍也隨之?dāng)U大，且最...

沙漠光伏組件的風(fēng)沙作用及其對(duì)發(fā)電效率影響研究進(jìn)展————作者：黃斌;周之杰;李正農(nóng);宮博;王相軍;董金爽;劉喜杰;

摘要：沙漠光伏組件常年遭受風(fēng)沙流侵襲，導(dǎo)致電站地表蝕積、板面積塵、板面沖蝕磨損和組件發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。這些風(fēng)沙災(zāi)害不僅威脅了光伏組件的安全運(yùn)行，還顯著影響了發(fā)電效率。當(dāng)前建筑荷載規(guī)范尚未涵蓋風(fēng)沙流對(duì)沙漠光伏組件運(yùn)行安全與發(fā)電效率的影響，也缺乏相關(guān)的抗風(fēng)沙設(shè)計(jì)指南。為此，本文系統(tǒng)概述了風(fēng)沙流特性和光伏陣列干擾下風(fēng)沙的運(yùn)動(dòng)特性、光伏組件的凈風(fēng)荷載、風(fēng)沙荷載與沙顆粒沖擊荷載特性、板面積塵規(guī)律和沖蝕磨損特性以及風(fēng)沙...

基于條件擴(kuò)散的變形結(jié)構(gòu)氣動(dòng)熱預(yù)測(cè)方法————作者：何紀(jì)云;呂宏強(qiáng);李旭東;虞建;許冉;張俊龍;劉學(xué)軍;

摘要：伸縮變形結(jié)構(gòu)飛行器外形復(fù)雜，氣動(dòng)熱數(shù)據(jù)分布差異較大，使代理模型難以準(zhǔn)確捕獲其物面氣動(dòng)熱數(shù)據(jù)的分布。為了對(duì)變形結(jié)構(gòu)飛行器物面氣動(dòng)熱進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，本文基于條件擴(kuò)散模型提出了一種針對(duì)變形結(jié)構(gòu)氣動(dòng)熱預(yù)測(cè)方法（heating-MLP diffusion, HMD）。該方法包括前向擴(kuò)散與逆向去噪兩個(gè)過(guò)程。在前向擴(kuò)散過(guò)程中，對(duì)原始?xì)鈩?dòng)熱數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步加噪，直至成為純高斯噪聲；在逆向去噪過(guò)程中，將變形結(jié)構(gòu)外形和工況...

基于多支微射流的超聲速射流主動(dòng)控制————作者：范德威;薛雨凌;寧英豪;Arun Kumar Perumal;

摘要：在國(guó)家大力發(fā)展航空航天產(chǎn)業(yè)的背景下，研究超聲速射流主動(dòng)控制技術(shù)具有重要意義。以增強(qiáng)超聲速射流混合為目標(biāo)，針對(duì)經(jīng)典圓形超聲速射流混合開(kāi)展主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究。使用側(cè)向注入微射流作為激勵(lì)裝置，研究主射流出口處壓比、微射流與主射流質(zhì)量流量比和微射流注入支數(shù)這3個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)超聲速射流核心區(qū)長(zhǎng)度的影響規(guī)律。結(jié)果表明：固定質(zhì)量流量和微射流支數(shù)，核心區(qū)長(zhǎng)度的控制效果隨著微射流出口處的壓比增加逐漸減弱；微射流支數(shù)和出...

激光內(nèi)通道傳輸?shù)臍鈩?dòng)光學(xué)熱效應(yīng)數(shù)值模擬————作者：魏澤軒;許和勇;

摘要：激光光束在從激光器出口到發(fā)射系統(tǒng)出口這一段內(nèi)部通道中進(jìn)行傳輸時(shí)，氣體吸收激光能量使內(nèi)通道中流場(chǎng)的溫度和密度產(chǎn)生不均勻變化，導(dǎo)致了波前相位畸變及遠(yuǎn)場(chǎng)光束質(zhì)量的降低。為了分析此類(lèi)問(wèn)題，本文建立了流場(chǎng)與光場(chǎng)相耦合的氣動(dòng)光學(xué)熱效應(yīng)研究框架，對(duì)圓直管道內(nèi)的熱效應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值模擬研究，采用澤尼克多項(xiàng)式擬合波前畸變，結(jié)合自適應(yīng)光學(xué)校正分析了畸變水平及其對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)特性的影響。結(jié)果表明，無(wú)自適應(yīng)光學(xué)校正時(shí)通光0.5...

基于GPR模型的多保真氣動(dòng)力建模方法————作者：羅希;黃俊;唐磊;王慶鳳;

摘要：多保真氣動(dòng)力建模通過(guò)整合不同保真度的數(shù)據(jù)，能夠有效提升飛行器氣動(dòng)特性分析的計(jì)算效率和預(yù)測(cè)精度。為了更好處理高低保真數(shù)據(jù)之間同時(shí)存在的線性和非線性的混合復(fù)雜相關(guān)性，本文在非線性自回歸高斯過(guò)程（nonlinear autoregressive Gaussian process, NARGP）模型的基礎(chǔ)上，提出了一種新的多保真高斯過(guò)程回歸模型（multi-fidelity Gaussian proces...

基于三維代理模型的風(fēng)力機(jī)尾流模擬————作者：李正農(nóng);晏凱;李亞飛;特日根;龍海芳;

摘要：為研究風(fēng)力機(jī)尾流風(fēng)場(chǎng)的特性，將風(fēng)輪簡(jiǎn)化為多孔介質(zhì)球體，提出了一種新的風(fēng)力機(jī)三維代理模型。以河南省某地區(qū)陸上風(fēng)電場(chǎng)為研究對(duì)象，通過(guò)無(wú)人機(jī)測(cè)風(fēng)系統(tǒng)采集風(fēng)電場(chǎng)的自由流與尾流數(shù)據(jù)，以實(shí)測(cè)來(lái)流風(fēng)場(chǎng)為入流條件，采用修正的湍流模型參數(shù)建立數(shù)值模擬模型，并結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)模擬數(shù)據(jù)，分析了風(fēng)力機(jī)尾流在水平和垂直方向的分布特征。數(shù)值模擬結(jié)果表明，通過(guò)設(shè)置多孔介質(zhì)模型的阻力系數(shù)可有效模擬風(fēng)輪對(duì)流場(chǎng)的阻力效應(yīng)；水平方向的...

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