文章导读

2023-06-16 08:42
空气动力学学报 2023年5期
关键词:尾涡级间限制器

非结构网格通量重构算法下三种紧致WENO 限制器对比研究(1-11,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0383)

石京昶,严红

通量重构算法框架下的多精度WENO 限制器和p阶加权WENO 限制器能够高精度模拟流场并捕捉激波,一定程度抑制通量重构方法本身在激波附近的数值伪振荡。通过多个激波算例研究发现,p阶加权WENO 限制器比多精度WENO 限制器的稳态收敛性相对更好。

一种数据驱动的气动热预示模型(12-19,Doi:10.7638/kqdlxxb-2022.0010)

王泽,王梓伊,王旭,宋述芳,张伟伟

基于支持向量机发展了一种数据驱动的气动热预示模型,可利用Euler 解获得的边界层外缘特征预测壁面热流分布,并设计了一套特征选择方法确定边界层外缘特征。测试结果表明,模型在壁温和来流马赫数上具有较强的泛化能力。

WENO 格式的一种新型光滑因子及其应用(20-34,Doi:10.7638/kqdlxxb-2022.0013)

刘旭亮,武从海,李虎,范召林

针对广泛应用的五阶WENO 格式,采用算子函数近似导数关系的方法,设计了一种新型光滑因子。与传统的光滑因子相比,在间断区域,新型光滑因子对间断的识别更准确;在光滑区域,新型光滑因子使得非线性权更接近线性权。理论分析和数值验证表明新型WENO 格式能保持一致五阶精度。对于典型含激波的流动问题,数值结果表明新型WENO 格式提高了短波的分辨率,降低了格式的耗散,不仅能够准确地捕捉激波,而且能够精细模拟剪切层和声波等流场结构。

襟翼形式对扑翼获能特性影响的对比分析(35-47,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0412)

张刚,孙晓晶

为有效提高传统扑翼获能器的获能特性,提出一种带有尾缘襟翼的新型扑翼获能器,并采用计算流体力学(CFD)方法对其获能特性进行数值模拟研究,比较了采用不同偏转策略的带尾缘襟翼扑翼的绕流流场和获能效率后,发现在一个运动周期里尾缘采用连续偏转(TP 式)方法提升扑翼获能特性的效果最为显著。

兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化(48-58,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0388)

刘峰博,郝海兵,李典,梁益华

将最新发展的基于离散伴随理论的近场声爆信号反设计与气动特性优化结合,提出兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化策略。针对超声速民机标模,开展低阻优化、近场低声爆反设计、兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化三种优化策略的对比研究,结果表明该优化策略在综合提升气动和低声爆特性上表现更优。

基于数值模拟的飞机近场尾涡特征参数计算(59-67,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0382)

温瑞英,李鹏柯,刘聪,王红勇

本文采用雷诺平均法数值模拟A320 飞机尾涡的近场演化过程,对近场尾涡特征参数的计算方法进行研究,利用H-B 和L-O 模型对尾涡流场进行反演,对尾涡特征参数计算方法的有效性进行验证。如以均方根误差作为评判标准,可得出L-O 模型能更准确地描述近场尾涡速度分布,且A320 应选取3~12 m 的环量平均值来描述尾涡强度。

翼伞后缘偏转过程的流固耦合动力学特性(68-75,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0397)

高兴龙,陈钦,张青斌,李志辉

基于ALE 算法和罚函数耦合方法对翼伞后缘偏转过程进行流固耦合动力学建模和仿真,预测了后缘偏转运动引起的周围流场流动分离现象,获得全时域内翼伞结构场和周围流场特性动态演化结果,发现了后缘下偏过程的操纵延迟现象。

高超声速风洞双体同步分离捕获轨迹试验技术(77-86,Doi:10.7638/kqdlxxb-2022.0088)

林敬周,解福田,钟俊,邹东阳,皮阳军

国内首次研发了高超声速风洞双体同步捕获轨迹试验技术。解决了双CTS 机构联动组合控制系统研制、双CTS 捕获轨迹运动分配方法及双体高精度同步捕获轨迹控制策略等关键技术难题。结合两级入轨空天飞行器标模,开展了马赫数6 的验证试验。结果表明,该试验技术能够可靠实现分离过程中均有较大位姿变化的双体同步分离模拟。

TSTO 并联分离激波/边界层干扰流动特性分析(87-97,Doi:10.7638/kqdlxxb-2022.0184)

范孝华,张庆虎,罗磊,林敬周,唐志共

针对两级入轨飞行器(TSTO)标模的缩比模型,通过试验与数值模拟,详细分析了并联分离级间激波/边界层干扰流动特性,发现干扰区内存在展向和流向排列的分离线与再附线、流动剪切形成的旋涡结构以及包括鞍点、结点、焦点在内的临界点,呈现复杂的三维流动特征和明显的开放结构。

基于PSP/TSP 测量的TSTO 标模级间分离气动干扰特性试验分析(98-108,Doi:10.7638/kqdlxxb-2022.0196)

解福田,张庆虎,林敬周,彭迪,陈磊

基于压敏漆(PSP)/温敏漆(TSP)测量技术开展了TSTO 并联分离级间模型表面压力和温度特性的研究。图10 中给出了基于PSP 测量技术获得的TSTO 下模型表面压力云图、中心压力曲线和级间激波结构示意图。从不同级间距的波系结构看,随着分离距离的变化,波系结构会产生较快的位置改变,级间距越小,头部激波干扰位置越靠前且强度越高。

TSTO 级间分离气动特性数值仿真分析(109-118,Doi:10.7638/kqdlxxb-2022.0025)

龚小权,贾洪印,赵辉,唐静,张健,付云峰

文章采用NNW-FlowStar 软件基于非结构混合网格分析了TSTO 组合体定常气动特性,在此基础上确定分离对应的工况。采用动态重叠网格技术数值模拟了高马赫数下TSTO 升力体并联级间分离过程,通过对比计算与CTS 试验值对应的一/二级飞行器姿态角及质心位移,验证了软件在升力体并联级间分离数值模拟的精度。在计算的时间内,两级未发生碰撞,但分离初期的安全余量很小。

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