一种快速的海面特征SAR成像仿真技术

水下物体运动引起扰动，会在海面产生尾迹。这种尾迹特征同运动物体的参数和下潜的深度以及海况有关。研究这种尾迹特征及其合成孔径雷达(SAR)成像，就有可能利用SAR来检测这个水下运动物体。本文给出了一种水下运动物体的伴流尾迹的快速模拟方法及其合成孔径雷达(SAR)成像仿真方法，并对模拟仿真的结果进行了讨论。     

基于Hough变换的SAR图像舰船尾迹检测方法

该文提出了一种基于Hough变换与K均值聚类检测舰船尾迹的算法。该方法通过归一化Hough变换求出原图像尾迹所在直线的平均能量值,由于原图中的尾迹往往并不规则,导致能量最大值并不是整条直线的最佳统计代表值,其周围会有一些能量次大的点出现,且形成一个由若干能量点组成的点集。该文引进了K均值聚类方法,将这些点集归类,归类后的每一类的类心能很好的代表一条尾迹,实验结果表明方法是有效的。     

ABC 共轴直升机旋翼/机身耦合振动响应分析

前行桨叶概念（Advanced Blade Concept, ABC）共轴直升机具有较大的振动问题,为研究振动机理,建立了ABC 共轴旋翼/机身耦合气动弹性模型,其中桨叶采用有限元梁模型,机身采用精细有限元模型。为提高耦合模型的气动弹性响应分析精度,结合传统 CFD/CSD 耦合分析方法与自由尾迹,提出了 CFD/CSD/自由尾迹耦合计算方法,解决了传统方法的尾迹耗散问题,并保证了计算效率。基于此方法建立了 ABC 共轴直升机旋翼/机身耦合气弹响应分析方法。以样例 ABC 共轴直升机为研究对象,总结了重点位置振动响应随前进比和旋翼交叉角的变化规律,并得出了一些有意义的结论。     

垂直轴风力机尾迹的时空特性

基于非定常流场计算结果,对三叶片垂直轴风力机尾迹流场进行数值模拟,并在叶尖速比为2.65工况下对风力机尾迹流场进行频谱分析,然后采用动力模态分解(DMD)方法对垂直轴风力机尾迹流场进行模态分析。结果表明：近尾迹、过渡区尾迹和远场尾迹区具有不同的频率特征;而DMD分解结果提取了对应上述不同特征频率的流动模态,成功捕捉到了下游尾迹流场中不同尺度的流动结构,前5阶主要模态直观显示了尾迹流场中3个不同区域的流动特征结构。     

矿用对旋风机动动干涉效应对叶片负荷的影响

为了研究矿用对旋风机级间的非定常动动干涉效应及其对两级叶轮叶片气动负荷的影响,对设计工况下对旋风机内部的非定常流动进行了数值模拟。研究表明:两级叶轮之间的动动干涉效应增强了其内部流动的非定常性,且由于对旋风机的两级叶轮具有不同的叶片数,旋转时会引起叶轮之间干涉强度沿周向的差异,从而导致在两级叶轮的周向出现周期性压力分布不均的现象。     

透平叶片尾缘冷却结构唇板构型对流动和传热的影响

为了提高尾缘冷却效果和降低叶栅气动损失,采用SST k-ω模型研究简化的压力面射流冷却结构唇板构型对冷却效果的影响。结果表明:唇板改型可以提高射流出口段的传热强度,但会增大气动损失;在研究范围内抬升一倍下板尾部边界层厚度时综合效果最佳;速比0.5和1.0时,原型的射流出流后向上抬升,在下板表面附近产生低速区,降低当地传热强度;速比0.5时,原型下板尾缘出现分离区,并与板后的回流区发生掺混,改型结构增强射流刚性,分离点后移;改型结构在不同速比下的传热系数均有所增强,平均传热系数在3个速比下分别提高了26.31%、34.72%和15.33%,其中速比1.0的综合传热因子最高,传热系数增加的幅值最大,且总压损失增加不显著。     

无动量亏损尾迹三维数值模拟

利用计算流体力学软件,对粘性不可压缩流体的平板翼型绕流进行了三维数值模拟,采用有限体积法计算程式,求解不可压缩Navier-Stokes方程,模拟平板翼型在尾缘有无吹气时的流动情况,得到了平板翼型尾迹的传播特性。并使用四种常用湍流模型在相同的网格条件下进行数值模拟,模拟结果与相应的试验数据对比,分析各种湍流模型对带尾缘吹气的三维模型数值模拟结果的影响,得出了不同湍流模型对带尾缘吹气的模型的适用性以及精度的评估性结论。数值模拟的结果表明SST湍流模拟对模拟尾迹区流动具有很好的适应性,预测得到的轴向速度分布、尾迹特征长度变化以及流动相似性和试验结果进行了对比,和试验结果吻合较好。     

燃油添加剂对喷气飞行器凝结尾迹的隐身作用

分析了喷气飞行器产生凝结尾迹的热力学原理，建议在航空燃油中掺入某种添加剂，以抑制凝结尾迹的发生。给出了燃油添加剂对凝结尾迹隐身效果的计算方法，以及几种添加剂的计算结果。     

水下航行体机动兴波尾迹遥感探测概率研究

针对水下航行体执行特定任务时易被敌高空遥感探测器发现的问题,对其兴波尾迹探测概率进行分析。在分析兴波尾迹形成机理的基础上,根据势流理论,运用格林函数对流体的点源问题进行分析,建立水下航行体的兴波尾迹模型;根据海面波浪模型和能量等分法,模拟随机海面提取信噪比,构建水下航行体被高空遥感探测器发现时的暴露概率模型,仿真不同海况、深度、速度条件下被发现的概率,并进行分析。仿真结果表明,该分析对使用水下航行体的作战指挥人员具有指导意义。     

附体对分层流中潜艇水动力特性的影响

为探讨密度分层流中附体对潜艇周围流场及阻力特性的影响,基于雷诺平均方程建立一种用于模拟密度分层流中水下潜体航行特征的计算流体力学模型。采用SUBOFF潜艇模型进行收敛性研究,并与实验结果进行对比验证数值模型的精确性;采用该模型模拟得到加装不同附体工况下的潜艇以不同航速航行时的水动力特性,并结合压力变化分析相关结果产生的原因。结果表明：附体对分层流中潜艇水动力特性的影响与航速高低有关;在弗劳德数为0.5附近,潜艇兴波阻力系数达到最高;附体带来的潜艇表面曲率突变会引起较大的压力变化;所建模型展示了潜艇的航行尾迹特征,并对密度分层流中水下潜体运动问题模拟方法的选取及潜艇附体的优化设计具有一定参考价值。