航空动力学报最新期刊目录
考虑燃气腔影响的燃烧室声学模态特性数值仿真————作者：张泽昊;董立宝;赵粒优;郭康康;庞建国;
摘要：基于计算气动声学（CAA）/低阶热声网络耦合方法开展了含燃气腔燃烧室声学模态特性数值仿真，计算获得了燃烧室主要声学模态的特征频率、阻尼率及声压分布云图，验证了该耦合算法精度与效率，并对比分析了燃气腔对声学模态特性的影响。结果表明：考虑燃气腔影响后，燃气腔会与燃烧室声压分布相互耦合，导致燃烧室一阶横向、纵向模态阻尼率下降24.5%、16%，但对其特征频率影响不明显；另外，相比于常规计算气动声学法，耦...
高温气体密封技术研究进展与变马赫数喷管应用分析————作者：牛君豪;郭永博;张德龙;王路凯;
摘要：综述了航空航天领域高温气体密封技术，包括耐高温胶粘剂、高温静密封、高温动密封技术及其泄漏理论、性能测试技术。归纳了国内外高温气体密封技术的主要研究成果，并分析了其在极端工况下高温变马赫数喷管大尺寸密封系统的适用性和优化潜力。近年来，耐高温胶粘剂的耐热性能提升、高温气体密封结构的改进、密封件的回弹性能、泄漏性能及耐磨性实验研究，以及高温气体密封件泄露模型的建立和密封性能测试平台的开发等方面取得了显著...
小型涡喷发动机喷管面积对发动机性能的影响研究————作者：孟琰;申力鑫;蒋朝虎;曾阳;陈志华;杜海;
摘要：为了研究喷管出口面积变化对小型涡喷发动机性能的影响，选取一台某型100 daN级涡喷发动机为是实验对象，探讨其在33000～60000 r/min转速范围内，在恒定转速和恒定燃油流量两种工况下的响应特性。基于实验数据建立了量化发动机参数间耦合效应的数学模型并提出了优化策略。结果表明：在 54000 r/min恒速工况下，当量面积比（EAR）从1.24降至0.85，可使静推力提高107%，出口排气温...
渐缩型冲击孔对静叶前缘冲击冷却性能的影响————作者：刘雨松;朱华;严彪;李亮;
摘要：为探究渐缩型冲击孔的布置对静叶前缘冲击冷却流动传热的影响，在12个标准冲击孔的不同位置布置渐缩型冲击孔建立3种新型冲击冷却结构。采用ANSYS CFX对四种模型进行计算，分析四种结构流动传热特性及综合传热性能。结果表明：渐缩型冲击孔能减小工质流动阻力且渐缩型冲击孔个数越多流动阻力越小；仅在下游布置6个渐缩型冲击孔的冷却结构靶面上传热效果最好且靶面传热也最均匀。标准冲击孔和渐缩型冲击孔交替布置的冷却...
基于混合视觉的封严蜂窝复杂磨痕量化评估方法————作者：张鹏飞;徐茂程;赵罡;
摘要：提出了一种基于混合视觉的封严蜂窝磨痕测量数据自适应处理与量化评估方法，考虑蜂窝磨痕的边缘模糊及截面复杂的特性，通过点云和图像的融合分析实现了蜂窝磨痕的自适应识别、特征提取与量化评估。在点云数据中，根据蜂窝结构的先验几何特征，对实测点云进行重新定位与主平面提取，实现测量坐标系与理论坐标系的位姿对齐；在图像数据中，通过图像形态学算法解决蜂窝空洞较多、深孔等干扰下的蜂窝区域精准提取问题，实现划痕几何的量...
双喷口射流冲击高速旋转圆盘的换热研究————作者：唐淼;刘振刚;吕亚国;刘振侠;杨智雄;吴丁毅;
摘要：为了分析射流温度、圆盘转速、射流流量和盘面温度对旋转圆盘换热的影响规律，采用数值模拟方法研究了双喷口滑油射流冲击高速旋转圆盘的两相流动及换热特性。结果表明：射流温度从323K升高到423 K，使得面平均努塞尔数增大了28.54%；当盘面转速由4000 r/min提高到10000 r/min时，面平均努塞尔数随着转速的提升减小了10.61%，但转速对有效换热面积的影响是有限的，故在12000 r/m...
航空发动机套齿结构内摩擦动力学特征研究————作者：王彤;王俨剀;王掩刚;王得龙;
摘要：套齿结构因具有高可靠性和扭矩传递补偿能力，广泛应用于航空发动机传动系统，但其内摩擦失稳问题易引发转子振动突增，威胁飞行安全。针对某型直升机涡轴发动机套齿结构内摩擦故障，通过理论建模、数值仿真与试验研究相结合的方法，系统揭示了内摩擦失稳的动力学特征与稳定边界。基于运动分析建立了带套齿转子的非线性动力学模型，推导了跳跃门槛与失稳门槛的解析表达式，理论揭示了失稳振动幅值突降/突增及次谐波成分的产生机理。...
螺栓连接防松胶扭拉关系、黏接性能与振动试验研究————作者：张忠伟;王星洁;刘检华;巩浩;黄嘉禹;
摘要：为了满足航空航天产品的高可靠服役要求，工程中广泛应用各种螺纹防松胶，但是，当前缺少对螺纹防松胶固化黏接强度和防松性能，以及涂覆防松胶对螺栓连接扭拉关系影响规律的系统研究。选取2类共计5种典型螺纹防松胶作为研究对象，分别将其应用于M8合金钢螺栓螺母，以及M5钛合金螺栓与不锈钢螺母连接结构，研制了专用的试验工装，采用控制变量思想详细设计了试验内容，应用扭拉试验机和振动试验机分别测试了涂覆防松胶的螺栓螺...
高超声速飞行器前缘气动热固态温差发电技术研究————作者：熊屠安;林尚超;何淼生;周志超;刘洋;
摘要：针对高超声速飞行器气动热回收问题，对钝头体飞行器前缘固态温差发电技术展开了研究。构建高超声速钝头体与热电器件的多物理场耦合计算模型，模拟实际高空飞行环境中热电器件的输出情况。通过地面平台测试与风洞试验，验证模型计算的准确性，研究热电器件在不同环境下的输出性能。针对不同材料与结构的热电器件进行了对比研究。研究结果表明：热电器件能够有效地将飞行器表面气动热转化为电能；模拟实际高空飞行器中单个器件最大输...
高超声速飞行器舱内隔热材料研究进展————作者：党文伟;李晓升;李鲲;赵金龙;
摘要：高超声速飞行器技术的快速发展对舱内隔热材料提出了更高的要求，轻质高效的隔热材料是保证飞行器内部电子仪器、电气设备等正常工作的关键。阐述了高超声速飞行器舱内隔热材料在热传导、热对流、热辐射传热模式下的工作机理及其导热系数测试方法，介绍了泡沫陶瓷隔热材料、有机泡沫隔热材料、纤维隔热材料及气凝胶隔热材料的研究现状。结果表明：不同的隔热材料因其结构差异而表现出不同的隔热机理和传热形式，通常经理论数学模型计...
底部凹腔加侧开孔减阻研究————作者：崔文瑶;郭德春;
摘要：为了研究高速来流下底部凹腔加侧开孔的减阻效果，采用数值计算对带有底部凹腔及侧开孔的旋成体进行了模拟。研究了侧开孔的孔径、孔倾斜角、开孔位置、开孔数量几个因素对减阻效果的影响规律。结果表明：孔径的影响规律非线性且存在最优解，随孔径增大，减阻效果先增强后减弱。孔倾斜角越小，减阻效果越差。开孔位置离凹腔底部越近，越有利于流动再附于底部，减阻效果越好。周向位置对减阻效果影响较小。开孔数量越多，本质上相当于...
考虑气穴效应的轴承腔石墨封严结构滑油流动与泄漏特性研究————作者：任国哲;唐洪媛;燕阳;徐文峰;孙丹;
摘要：为探究石墨封严结构对滑油流动与泄漏特性的作用机理，对常规石墨封严结构提出四种开槽方案，深入探究考虑气穴效应情况下，不同结构参数和工况参数对轴承腔石墨封严间隙中滑油流动特性的影响规律。研究结果表明，未考虑气穴效应时，在低于饱和蒸汽压力情况下，液态滑油气化的影响被忽略，导致封严间隙内出现压力为负值的现象，此时有悖于客观实际。而考虑气穴效应后，封严间隙压力为负值现象消失，因此在研究石墨封严间隙滑油流动特...
热叶栅中双层壁冷却涡轮叶片表面气动传热特征测量————作者：张帅;曾军;方弘毅;陈阿龙;邹远禄;
摘要：针对采用E3发动机高压涡轮导叶叶型面和典型冲击-气膜双层壁冷却结构的综合冷效试验件，在栅前总温1073K、栅前总压0.9MPa高温高压状态气热耦合扇形叶栅环境下开展叶表气动和传热特征分布测量试验研究。通过优化设计试验段主气流道，合理布置温度、静压测试叶片，实现中间叶片和相邻叶片良好的主气周期性特征，进而在单次气热耦合综合冷效试验中同时获得有效的试验件叶型面等熵马赫数分布和温度分布。试验测量得到流量...
综合考虑罩量和冷热态关系的叶片优化方法————作者：叶文明;陈帝云;李世峰;赵姝帆;王国良;邱名;
摘要：为解决传统罩量调整和冷热态换算方法可能会导致的冷态叶型强度储备等性能偏离设计指标的问题，提出了一种将叶片罩量调节和冷热态换算结合的优化方法。该方法包含罩量调整和冷热态叶型换算两个小循环以及一个大循环，其中，罩量调整和冷热态换算的核心思想分别为基于叶片变形规律的重心修正和基于关键数据点变形的坐标换算，此外，大外循环以冷态叶型的分析结果作为优化目标、罩量调整的结束判据作为优化变量。结合UG自动建模、A...
二/三维稳定性模型失速预测能力对比研究————作者：秦宇奇;薛飞;王庆勇;覃海起;王掩刚;
摘要：准确预测压气机失稳边界从而保证其结构完整性是国内外压气机设计者所面临的重大问题，本文以NASA Rotor35转子以及双排轴流对转压气机为研究对象，首先评估了二维模型对单排及多排转子失速起始点的预估能力。结果显示：对于NASA Rotor35转子，二维模型得到的失速点流量与实验结果之间的相对误差为1.87%；对于双排对转压气机，该模型与数值计算结果相差5.9%。针对二维模型在对转压气机失速预测精度...
基于粒子群算法的热流辨识方法研究————作者：朱新新;王辉;杨庆涛;杨凯;
摘要：针对不同材料模型表面热流辨识问题，通过引入热物性特征系数，基于能量守恒原理和傅里叶传热定律推导了双点测温热阻式热流传感器辨识热流的通解，提出了一种采用粒子群算法优化求解双点测温热阻式热流传感器通解的方法。为了说明该方法的有效性，建立双点测温热阻式热流传感器仿真传热模型，分别对铜、高温合金、碳化锆三种材料制作的传感器的热物性特征系数进行优化求解，得到了三种材料传感器热流辨识的具体求解方法。然后结合三...
非定常气动载荷场融合建模方法探索及验证————作者：丁轩鹤;粟华;龚春林;王子一;杨予成;
摘要：飞行器虚拟飞行试验涉及气动、结构等众多高精度学科模型的多物理场仿真，准确快速的非定常气动载荷场计算是其关键制约因素。目前基于计算流体力学的非定常气动力计算成本十分昂贵，为了提升高精度非定常气动载荷场的计算效率并保证计算精度，本文基于Co-Kriging模型和POD场量降阶，提出一种基于多源数据融合的高效非定常气动载荷场预测方法。以4%厚度圆弧翼为测试对象，通过综合当地流活塞理论计算得到的低精度载荷...
基于迁移学习的结冰风洞试验冰形预测方法————作者：任宇鹏;王强;屈经国;彭博;岳静;易贤;
摘要：高精度结冰风洞试验冰形数据是开展航空飞行器结冰安全评估的重要输入条件。依托结冰风洞获得的结冰冰形数据精度及准确性高，但试验费用昂贵。基于深度神经网络的冰形预测方法为快速获取冰形特征提供了有力的手段。目前有效的基于深度神经网络的结冰预测方法通常针对数值模拟冰形进行预测，缺乏风洞试验冰形的预测方法。针对该问题，提出了一种结合迁移学习与神经网络的方法来实现对风洞试验冰形的预测。该方法首先基于数值模拟冰形...
燃料分布对钝体火焰燃烧不稳定边界影响的试验研究————作者：赵航;刘勇;葛鑫坤;张祥;赵妍;
摘要：为研究加力燃烧室中多喷嘴钝体结构下燃料分布改变对钝体火焰的燃烧不稳定性影响，以模型加力燃烧室为研究对象，对不同喷嘴数量、不同进气速度下钝体非预混火焰不稳定燃烧的振荡边界变化规律开展了研究。对试验结果采用FFT频谱、峭度分析以及解构火焰图像等方法进行分析，重点研究了不同喷嘴数量下燃料分布的改变对钝体模型燃烧室振荡边界的影响规律。试验结果表明：随着钝体喷嘴数量的增加，系统由稳定燃烧过渡为振荡状态的临界...
多压电膜包覆式合成射流激励器的结构设计与性能分析————作者：宋磊;黄焕贞;汪伟;方剑;
摘要：压电式合成射流激励器通过喷口处生成的非定常涡环射流可产生一定推进力，然而其有限的射流能量制约了在飞行器推进系统中的应用，因此需要对其结构进行优化设计，以获得更佳的射流性能。本文首先开展了流—固—电多物理场耦合仿真计算，对压电式合成射流激励器的瞬态流场特性进行了系统模拟。基于压电振子振动特征分析，提出表面利用率优化指标，进一步设计出多压电膜包覆式合成射流激励器。针对立方体、截角八面体及截角十二面体三...
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