气动计算软件集成系统后处理接口开发

研究了CGNS数据标准及其数据结构,采用Tecplot的可视化功能及其宏命令作为开发工具进行后处理接口的开发.接口实现了读入CGNS文件后区分物面、对称面,多窗口显示,绘制云图或等值线,计算给定参考值下的压力系数并将计算结果插入Tecplot数据中等功能.结果表明,后处理接口统一了数据的输出格式,实现了自动绘制,方便了计算结果的后处理和分析.     

叶轮机计算流体动力学技术现状与发展趋势

 通过对 863高负荷风扇、2 0 0MW汽轮机组改进、组合压气机改进和轴流大小叶片压气机的研制,说明了全三维定常CFD技术在我国叶轮机研究中的作用,并指出了当前的主要问题;通过对风扇 -吊架干扰,单级压气机和处理机匣的研究,说明了非定常CFD技术对叶轮机气动力学研究的作用和价值。结合上述全三维定常和非定常CFD应用的实例,论述了我国叶轮机CFD技术面临的挑战,及其发展趋势。     

CFD大型软件系统分布式并行处理模型研究

本文介绍了一种基于网络环境的CFD大型软件系统分布式并行处理模型.通过对进程同步、数据交换和任务调度方法的说明描述了模型的实现方法.     

建设中国民航的数据交换平台

数据交换平台是民航公共信息网络平台的核心系统。提出了基于XML标准和Web Service技术的民航数据交换平台系统设计思想，提出了系统的建设思路和总体目标、设计原则和技术措施。描述了数据交换平台的数据交换流程和系统体系结构。     

产品定义数据在工业条件下的交换

本文介绍了工业环境对产品数据交换的需求、交换的方法,以及国际上主要的数据交换标准IGES和STEP。     

基于高拟真度模型的高超声速飞行器静气动弹性优化

为解决基于计算流体动力学(CFD)和计算结构动力学(CSD)高拟真度模型的静气动弹性优化过程中模型更新自动化困难、求解速度慢的难点,提出了基于几何主模型技术的CFD/CSD一体化参数化建模方法和基于网格单元修正的常体积四面体(CVT)数据交换技术,并引入响应面模型来降低气动弹性优化求解难度.通过AGARD 445.6机翼静气动弹性分析对上述方法的可行性和有效性进行了验证;并以某高超声速飞行器为例,采用基于二次响应面的多目标优化算法进行了CFD/CSD气动弹性分析与优化,优化后飞行器升阻比增加16%,结构质量减少9%,且响应面模型精度拟合误差不超过1.5%.计算结果表明:所发展的CFD/CSD一体化参数化建模与优化方法能够有效地解决高拟真度模型的静气动弹性优化问题.      

CCSDS XTCE在航天任务中的应用研究

主要研究探讨目前XTCE(基于XML的遥测遥控信息交换标准)在国内外的应用情况。首先介绍了XTCE标准的创建背景和基本概念;然后通过SCOS-2000(飞行器控制和操作系统2000)和JWST(詹姆斯-韦伯太空望远镜)2个应用实例说明了XTCE的应用场景和应用价值;最后针对我国测控数据的交换现状,具体分析了国内在进行测控数据交换时应该借鉴XTCE标准的原因,并就此提出使用XTCE的建议。     

关于在STEP标准基础上进行数据交换的初步研究

基于国际标准ＳＴＥＰ,论述了在不同ＣＡＤ／ＣＡＭ系统之间进行数据交换的ＳＴＥＰ交换文件的结构,介绍了数据交换中前、后置处理器的一般设计方法,并通过实例说明建立在ＳＴＥＰ标准基础上的不同ＣＡＤ／ＣＡＭ系统之间的有限元方法计算结果的数据交换过程。     

基于能量法的跨声速风扇叶片气弹稳定性研究

基于能量法原理,采用弱耦合的方法对跨声速风扇叶片进行气弹稳定性分析;采用3维线性插值算法编程实现CSD/CFD数据交换。利用有限元法计算叶片的模态振型和固有振动频率;应用FLUENT动网格技术,对NASA R 67风扇叶片在不同模态振动下的非定常流场进行数值模拟,给出在前3阶模态振动下叶片表面的周期累积气动功和气动阻尼,并探讨了激波对跨声速风扇叶片气弹稳定性的影响。     

基于自适应混合网格的脱体涡模拟

基于混合网格和CGNS（CFD General Notation System）数据结构,建立了一种各向同性加密/稀疏的网格自适应方法。在悬空点的后处理中,让含有悬空点的单元转化为任意多面体,从而简化了自适应单元剖分模版,同时自适应网格单元之间可完全相容,自适应生成的网格能够直接用于可处理任意多面体的流场求解器。将该自适应方法与脱体涡模拟（DES）算法相结合,开展了65°后掠三角翼大迎角流动的数值模拟应用,并与初始网格的模拟结果进行了详细比较。对比表明：采用网格自适应方法适当增加局部网格量,能够以较小的成本迅速提高三角翼背风区的空间分辨率,增强数值模拟对小尺度涡系结构的解析能力,从而弥补了基于混合网格的脱体涡模拟中常用二阶格式计算的空间分辨率相对偏低、不利于湍流多尺度结构精细模拟的不足。     

基于非定常气动力辨识技术的气动弹性数值模拟

选择离散型输入输出差分模型,运用最小二乘方法进行非定常气动力建模,并将辨识得到的降阶模型用于气动弹性的数值模拟。1个马赫数下的颤振临界点的计算仅需调用一次非定常流场求解器。计算精度保持与非定常欧拉方程计算方法相当的同时计算效率提高了1~2个量级。计算了跨声速具有S型颤振边界的气动弹性标准算例－Isogaiwing和三维气动弹性标模算例AGARD445.6,辨识模型计算边界与非定常Euler方程计算结果吻合。证明非定常气动力辨识技术可以提供高效的高精度的气动弹性分析。     

Choice of a turbulence grid and model to calculate the discharge coefficient of the standard orifice plate

The results of analyzing a flow in the measuring pipeline with a standard orifice plate within the range of 5×10⁴ ≤ Re ≤ 10⁸ using the computational fluid dynamics (CFD) methods are presented. A deviation of the design value of the discharge coefficient from the value indicated in the standard served as a criterion for choosing a turbulence model and grid. The calculation data for the discharge coefficient obtained with the use of RANS turbulence models are given and it is shown that the CFD methods make it possible to calculate the discharge coefficient of a variable-pressure drop flowmeter with a precision that meets the standard requirements.     

Experience in the use of computational aerodynamics to predict store release characteristics

In the early days, store separation tests were conducted in a hit or miss fashion—the stores would be dropped from the aircraft at gradually increasing speeds until the store came close to or sometimes actually hit the aircraft. In some cases, this led to loss of the aircraft, and made some test pilots reluctant to participate in store separation flight test programs.During the 1960's, the Captive Trajectory System (CTS) method for store separation wind tunnel testing was developed. The CTS provided a considerable improvement over the hit or miss method, and became widely used in aircraft/store integration programs prior to flight-testing. However, since fairly small-scale models had to be used in the wind tunnel tests, in many cases the wind tunnel predictions did not match the flight test results. No mechanism was then in place to resolve the wind tunnel/flight test discrepancies.During this same time frame Computational Fluid Dynamics (CFD) had finally matured to the point of providing a trajectory solution for a store in an aircraft flowfield. However, since the computational tools were necessarily (due to computer resource limitations) limited to linear techniques, and since most store separation problems occur at transonic speeds, these tools had limited application.Recent advances in computer resources have greatly improved the capability of CFD to predict store release characteristics. Instead of using linear or approximate schemes, time dependent Euler and Navier Stokes trajectories could be computed in a reasonable time frame.Three international CFD Challenges, held during the last decade of the 20th century, have shown that CFD can not only match wind tunnel test data, but also predict flight test trajectories for complex stores at transonic speeds. It appears that CFD has matured to the point that it can be usefully integrated into aircraft/store compatibility programs.     

液体火箭发动机地面试车故障检测的自适应阈值算法

提出一种自适应阈值故障检测算法,其检测阈值由实时估计的参数均值、标准差及由训练算法得到的带宽系数计算。用某发动机22次点火试验的试车数据进行离线故障检测,结果表明其综合性能优于红线系统和SAFD算法。     

CFD评估框架的进展及其最佳实践: QNET-CFD知识库

QNET—CFD是欧盟R＆D项目开发的一个主题网络，该网络讨论了计算流体力学（CFD）供工业应用应具有的品质和可信度，其主要目的是以系统和质量控制的方式收集CFD和实验数据，建立两者相容的知识库（KB），以此为基础，支持对CFD进行指导和评估。QNET—CFD围绕覆盖下述工业部门的6个主题（TA）组成：外流空气动力学；燃烧和传热；化学过程、热水力学和核安全：土木建筑和HVAC；环境；涡轮机内流。其主要成果是建立了具有面向用户界面及丰富的实验和CFD数据的知识库，这些数据来自于大量实验数据，分为53种应用挑战（AC）和43种基本流动状态（UFR）。除对上述6个主题领域中每一个的科学发展动态给出述评外，KB还包含了对大多数应用挑战如何利用CFD的最实际的建议，这被视为QNET—CFD最有意义的贡献，CFD的可信度和质量水平将因此得以进一步提高。     

Simulation of the secondary air system of turbofan engines: Insights from 1D-3D modeling

Focusing on the internal flow and heat transfer analysis, a platform for the performance evaluation of the Secondary Air System (SAS) is developed. A multi-fidelity modeling technique has been developed in a turbofan engine model under different flight conditions. A turbine blade cooling model which integrates external heat transfer calculations and coolant side modeling with common components is proposed. In addition, the Computational Fluid Dynamics (CFD) method is selected to capture the complex flow field structure in the preswirl system. The validity of the SAS models is compared with publicly available data. An elaborately designed cooling system for the AGTF30 engine is analyzed through three main branches. It is found that the 1D-3D modeling technique can provide more accurate predictions of the SAS for the AGTF30 engine. The results demonstrate the versatility and flexibility of the SAS models, thereby indicating the capacity of meeting most of the demands of flow and thermal analysis of the SAS.     

民机空调组件舱通风仿真计算研究

民机的空调组件舱位于非增压区,其内部包含有换热器、压缩机等高温环控组件。为避免高温对舱体结构产生危害,需要采用冷却措施。以某机型的空调组件舱通风冷却方案为参考,建立了空调组件舱通风系统的几何模型,并以此模型为基础进行了CFD仿真计算。对计算结果进行分析后,提出了方案的缺陷,并为后续的方案设计提出了关注点。     

高升力标模确认计算研究

针对高升力标模NASA Trapwing全展襟翼构型展开确认计算研究。采用N-S方法,预测高升力模型的流动状态,分析高升力的流动现象及机理,评估自主研发的WiseManPlus软件及WoF90软件预测高升力流动的能力。通过对网格生成、计算策略及数据分析等各个环节进行分析,制定出一套适用于高升力模型工程应用的CFD计算方法,得到与实验值吻合较好的计算结果。结果表明,目前所采用的结构网格求解器WiseManPlus软件及混合网格求解器WoF90软件计算精度相当,适用于模拟高升力流动。