基于混合正交法的环喉式膨胀偏流喷管性能影响因素研究

利用混合正交法设计数值模拟实验对环喉式膨胀偏流喷管(ATEDN)的工作过程进行研究，以获得ATEDN在不同工作模态的流场特征并分析入口压力、扩张比和塞锥基底半径三个影响因素共同作用下喷管性能的变化规律及各因素对喷管性能影响的显著性。采用FLUENT商用软件对ATEDN在0～31 km高度范围内的工作状态进行模拟。模拟结果表明，ATEDN在不同工作高度下存在开放-固壁反射、开放-自由边界反射和闭合三种基本工作模态。根据喷管流动经历的不同工作模态特征，将喷管的工作过程进行分类，具有不同工作过程的喷管推力性能存在显著差异。结果对比发现，在所选的参数水平下，塞锥基底半径是影响高度积分平均比冲的最显著因素，其次是扩张比，入口压力影响最小。随着喷管扩张比的增加，高度积分平均比冲降低；随着喷管入口压力和塞锥基底半径增加，高度积分平均比冲增加。     

凹槽对涡轮叶片前缘换热特性影响的实验研究

为了探究带有凹槽造型的涡轮叶片前缘结构的换热特性,采用瞬态热色液晶技术研究了凹槽对涡轮叶片前缘外表面换热系数的影响,获得了不同主流雷诺数以及湍流度下涡轮叶片原始前缘结构及带两种不同深度凹槽的前缘结构外表面的换热系数分布数据,并采用努塞尔数评估对比了三种结构下的换热特性。实验结果表明：原始前缘结构存在高换热系数区,随着湍流度的增大,高换热核心区显著增大；由于凹槽对滞止区域的流动产生了影响,带凹槽的前缘结构在不同工况下均表现出将原始结构高换热核心区分割为凹槽两侧突出边缘的高换热区和槽内低换热区的分布特征；凹槽可以显著降低前缘表面的换热强度,带浅凹槽的前缘结构在前缘表面的面平均努塞尔数相比原始前缘结构降低约7.9%~14.5%,带深凹槽的前缘结构相比原始前缘结构降低约9.1%~20.9%；与Reg=200,000相比,当Reg=150,000时,带凹槽的前缘结构相比原始结构的低换热优势更强。     

基于PSP/TSP测量的TSTO标模级间分离气动干扰特性试验分析

两级入轨空天飞行器（TSTO）并联级间分离存在复杂的气动干扰现象，理解气动干扰特性对分离安全性设计和评估具有重要意义。本文在Φ0.5 m高超声速风洞中开展了基于压敏漆（PSP）与温敏漆（TSP）试验技术的级间气动干扰特性研究，解决了有遮挡条件下的压敏漆与温敏漆测量难题，获得了马赫数6条件下不同级间距的高分辨率大面积连续压力和温度分布特性。研究表明：轨道级头部激波直接入射至助推级壁面，与边界层相互干扰，诱导流动分离；入射激波与分离激波在级间区域会产生多次反射，形成三维复杂波系结构；随着分离距离增大，级间流场呈现从缝隙流到小通道流再到大通道流的流动特征，级间高压高温干扰区则呈现从前往后移动且峰值减弱的特点，这也是改变两级气动力/力矩特性、影响分离过程中两级位姿变化的主要因素。     

曹春晓院士访谈

2008年12月25日,本刊编辑部专访了中国航空工业钛合金研究和应用的创始人之一、北京航空材料研究院研究员曹春晓院士。在访谈中,曹春晓院士介绍了国内外航空工业用钛的发展,钛合金用量在航空发动机结构质量中所占比例的变化趋势,金属间化合物研究的进展,以及在航空发动机未来发展中,钛合金与复合材料的应用所存在的关系。     

基于UAV的空地协同任务卸载策略研究

随着各行业对大批量信息处理需求的增加，移动边缘计算（Mobile Edge Computing， MEC）技术应运而生。而在陆地障碍较多、MEC服务器搭载不便的情况下，研究了一种无人机（Unmanned Aerial Vehicle， UAV）中继辅助用户卸载任务到基站的场景。针对该场景，提出了一种基于博弈论的最优任务卸载方法，通过联合优化任务卸载比例和卸载策略使得系统时延最小化。由于这两个变量之间相互耦合，因此将原优化问题转化为两个子问题求解。首先，在确定策略的情况下，证明了系统时延最小值存在的条件，得到了用户的最优卸载比例闭合解。然后，将原优化问题转化为任务分配问题，并建立博弈论模型。在证明了该模型存在纳什均衡（Nash Equilibrium，NE）的前提下，经过多次迭代，求解得到基于时延最小的用户任务卸载策略集。仿真结果表明：上述方法有效降低了全局计算时延，在时效性上优于其他一些常见的卸载方法。