美国高超声速风洞试验能力发展综述

风洞试验对高超声速飞行器的研制发展起着重要作用.近年来,美国国防部不断加大基础试验设施投资,通过对现有高超声速风洞设备现代化升级改造,极大地弥补了其高超声速地面试验能力的不足.调研了美国高超声速风洞试验能力发展背景,重点阐述了近期美国高超声速风洞地面试验在气动力/热、推进一体化、材料与结构等领域能力提升的主要动向,以及...     

RBF_TFI结构动网格技术在风洞静气动弹性修正中的应用

面向风洞模型静气动弹性修正发展了一种基于RBF(Radial Basis Function, RBF)和TFI(Transfinite Interpolation, TFI)插值方法的高效高质量结构动网格生成技术,即利用精简径向基基点后的RBF方法对结构网格块的棱线节点坐标进行更新,然后通过TFI方法重新生成变形后的面网格、体网格。翼型旋转变形动网格实例说明该方法可以生成高质量的变形网格。结合该动网格方法和风洞实验模型变形数据开展的F6翼身组合体模型静气动弹性修正计算,结果表明,模型变形对气动力系数的影响量远超风洞实验允许的误差极限,开展风洞静气动弹性修正对于提高风洞实验数据准度具有重要的工程价值。     

相邻柜体干扰对煤气柜风致基底剪力的影响

通过风洞测力试验,研究了在不同风向角不同净距情况下相邻柜体干扰对煤气柜风致基底剪力的影响。结果表明：顺风向平均基底剪力干扰效应根据风向角可分成遮挡效应、狭缝效应和尾流效应三种情况,其中遮挡效应和狭缝效应均随净距减小而逐渐显著,而尾流效应在净距较小时表现不明显,只有在一定净距内才表现显著;顺风向脉动基底剪力根方差干扰效应在狭缝效应所对应的风向角且净距较小时表现较为显著;横风向脉动基底剪力根方差干扰效应与相邻柜体的位置有关,相邻柜体位于上游的干扰效应普遍大于相邻柜体位于下游的干扰效应,而相邻柜体位于下游时只有在净距很小时干扰效应才表现显著。     

一种分析气动光学传输效应的等效透镜方法

针对2.5Ma 条件下气动光学传输效应对红外成像的影响进行机理分析。利用有限元仿真得到头罩外流场的温度、压力、空间分布形态的参数。在此数值仿真基础上,提出将头罩外流场等效为气体透镜的方法,计算透镜的折射率和焦距及其对原红外成像系统焦点位置的改变量约为49.66μm,此改变量小于焦深,则外流场对红外光线传输的影响基本可以忽略,成像不会产生模糊。测量风洞实验拍摄到退化图像的调制传递函数（MTF）与红外探测系统的 MTF 相差很小,验证了对气动光学传输效应机理分析的正确性。     

高温长时间风洞喷管冷却结构CFD研究

高温长时间工作的风洞喷管需要冷却,这需要在喷管上开冷却通道槽.本文采用冷却效率较好的矩形冷却通道,研究喷管冷却的影响因素.文中建立喷管冷却结构三维模型,详细分析喷管的传热类型同时考虑辐射换热,基于简单准确原则对计算三维模型作一系列简化假设,最后采用CFD技术进行数值模拟.了解冷却通道高宽比对喷管冷却的影响规律,指出考虑和不考虑辐射换热喷管冷却效果的差别,同时明确气流总温对冷却效果的影响程度并提出改善措施.     

结冰云小水滴粒径测量设备综述

结冰云中小水滴粒径测量技术研究是开展飞机结冰试验研究的基础。概述了飞机飞行结冰气象条件特征;归纳了6种国外主要结冰云小水滴粒径测量设备,基于非光学技术的测量设备有:油片测量装置和旋转多圆柱测量仪,基于光学技术的测量设备有:前向散射分光测量仪、光学阵列测量仪、相位多普勒粒子分析仪和马尔文粒径测量仪。介绍了这些设备的原理、精度和应用环境;指出了国外应用于结冰风洞的小水滴粒径测量设备的发展动向;提出了国内自主发展此类测量设备的建议,目的是为我国结冰领域相关测量技术和设备研究提供参考。     

集成于微型飞行器机翼上的流场传感器测量系统研究

阐述了热式流场传感器测量微型飞行器(MAVs)飞行参数的基本原理,介绍了流场传感器阵列在翼表流场测量中的应用.选用薄膜热敏电阻作为流场传感器敏感元件,采用恒温工作方式实现传感系统的测量.通过小型风洞试验,对传感器阵列进行了测试,并运用最小二乘法进行模型辨识.实验结果表明,所采用的流场传感器阵列可实现对风速测量,测量范围为2m/s～12m/s,测量精度为1m/s;对迎角的测量范围为0°～20°,测量精度为1°;对侧滑角的测量范围为-16°～18°,测量精度为1°.基本满足微型飞行器翼表流场的使用需要.     

绝缘子迎/背风侧污秽不均匀分布特性及其对直流污闪电压的影响规律

局部地区污闪事故仍时有发生,深入对污秽外绝缘问题进行研究仍有具有现实意义。现场观测表明,绝缘子表面会呈现出明显的迎/背风侧不均匀积污现象,目前针对该现象仍缺乏系统性的研究,使得现有的积污测试手段及污秽外绝缘设计并不能完全反映实际情况。论文通过开展流体力学仿真及人工模拟试验,研究了绝缘子迎/背风侧污秽不均匀分布特性及其对直流污闪电压的影响规律。研究结果表明:绝缘子迎/背风侧污秽呈扇状不均匀分布,其污秽不均匀度J可达1/10;风速的增大、污秽粒径的增加及直流电场的作用均会使迎/背风侧污秽不均匀程度加重;迎/背风侧污秽不均匀分布下,绝缘子直流污闪电压降低幅度可达30%。研究结果可为输配电污秽外绝缘的选择及防污闪措施的开展提供指导。     

一种可调节升降的水平导向轮装置的设计及应用

文中阐述了目前风洞设备运行支撑架车车轮啃轨的原因和对风洞试验造成的影响,对常规导向轮改进设计为可调节升降的水平导向轮装置,通过对导向轮装置的结构选型、装配定位以及与之配合的导轨等进行设计,消除啃轨、满足对接精度和躲避障碍物等风洞运行过程中的需求,结构简单,操作便利,在实际应用中大大减少了操作人员更换操作的难度,解决了更换风洞喷管试验段时定位不准等问题,提高了风洞运行效率和试验流场品质。     

浅谈风洞工艺布局

科学合理的风洞工艺布局是建设高性能风洞的关键内容之一。结合新建的0.6m暂冲式风洞的设计建设,介绍了风洞厂房工艺布局的原则和设计内容,分析了风洞配套建筑中主要工艺房间的功能及其工艺参数的确定依据,并根据0.6m暂冲式风洞引射下吹式的具体结构形式、附属用房及配套设施需求,详细叙述了0.6m暂冲式风洞厂房的工艺布局方案,同时从施工的角度分析了在风洞厂房工艺布局和风洞厂房设计过程中容易忽略的问题,提出了建议。通过优化设计,新建的0.6m暂冲式风洞的工艺布局较好地满足了风洞试验的使用需求。