大型民机巡航状态下头部流动特性实验研究

高速巡航飞行时,机头的流动特性对大型民机的耗油率以及驾驶舱的舒适程度都有影响,民机高速巡航飞行时要求飞机头部尽可能不存在分离流动,高速气流在机头舷窗位置不出现激波.通过风洞试验,在FD-12高速风洞中得到了某民机头部的压力分布、彩色油流照片以及PIV空间流场显示结果.试验结果表明:在巡航状态下,机头表面主要是附着流动,来流马赫数为0.82时,机头舷窗后方局部出现超声速区.     

高速聚焦纹影改进及应用

聚焦纹影技术能对垂直于光轴的特定平面内的流场细节进行显示,该特点使其成为近年来被重新研究的流场显示技术之一.本文在综合考虑了锐聚焦深度、非锐聚焦深度、灵敏度和清晰度等指标情况下,结合风洞实际情况,研制了一套聚焦纹影装置.主要在均匀照明流场、切割光栅的制作和不通过成像屏的高速相机直接记录等方面进行了改进工作,得到了较好的显示结果,并在小激波风洞上进行了相关的验证工作.同时,对采用聚焦纹影显示高速变化的流场也进行了探索,提出了相关的建议.     

面向成本的飞机结构优化设计

基于协同优化方法,建立了面向成本的飞机结构优化设计模型.该模型不同于传统的结构设计中以质量最小或结构效率最大为优化目标,而是以寿命周期成本为目标,通过相同的结构尺寸变量将结构质量与制造成本联系起来.其中以重量表征油耗成本,寿命周期成本模型被简化为制造成本和油耗成本的函数.在iSIGHT优化平台实现了这一结构协同优化的过...     

超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环性能分析及优化设计方法研究

为发展工程适用的超临界二氧化碳布雷顿循环优化设计方法,研究了关键参数对超临界二氧化碳再压缩循环性能的影响规律,阐述了循环优化设计的必要性,并基于粒子群算法发展了一种再压缩循环优化设计方法.该方法以最低循环压力、循环增压比和分流因子为优化变量,以循环热效率为目标,以合流三通进口温差为约束条件.参数影响规律分析结果表明:循...     

基于AOE网的过站航班保障进程优化

航班地面保障是机场运行的重要环节,为了提升航班地面保障效率,针对某机场航班地面保障流程构建AOE 网,通过该机场A-CDM 系统记录的航班节点数据求出该机场航班地面保障作业的“关键路径”。通过对关键路径上可压缩工序的分析,对该机场的地面保障作业流程进行优化。以我国西南地区某机场航班地面保障的实际数据为基础,剔除不可抗力造成的不正常数据,分别计算保障流程优化前后的航班过站时间。结果表明：在33 组航班数据中,该机场使用AOE 网络优化后的保障作业流程比优化前平均减少地面保障作业时长6.1 分钟/架次,说明通过合理地优化航班地面保障进程,可以有效提高机场的运行效率。     

大型对日定向装置大开口复合材料主承力架传力设计及验证

根据大型对日定向装置的结构特点和受力特性,调整传力结构,充分利用纤维增强复合材料结构的可设计性,开展优化设计。在保证高刚度和轻量化的同时,克服结构大开口带来的承载能力不足,设计出结构质量与承载比仅为5.2%,集舱段和壳体功能于一体的大型对日定向装置复合材料主承力架结构。建立有限元模型,分别采用Tsai-Wu和最大应变2种纤维增强复合材料的强度失效准则,对其进行校核。开展静力试验,采集应变等信息,与有限元仿真分析结果展开对比。结果表明:其整体趋势一致,顺利通过试验考核。     

稳定伞作用下对救生伞开伞动载影响研究

在救生伞高速空投试验过程中,由于救生伞系统在做非均加速非定常运动的同时又受到假人姿态的影响,常规空投试验获取的开伞动载数据往往离散度较大,无法真实反映救生伞的开伞性能。本文针对救生伞的前置体影响特性,提出了一种采用增加稳定伞的方法对假人自由飞阶段的姿态进行控制,并对不同工况下假人运动过程进行了仿真分析,通过3种工况的空投试验验证研究假人姿态对开伞动载的影响,对开伞时间、开伞速度、开伞动载、假人角速度以及速度损失等试验数据的相关性进行了分析。研究表明假人姿态控制对开伞程序没有影响,与不控制假人姿态试验程序相比更接近于该型救生伞前置体的实际工况。从试验数据结果分析,假人姿态控制后可以改善开伞动载数据的离散性,提高开伞动载试验数据的真实性,最大开伞动载数据可以减小8.9%。     

高速铁路隧道内压缩波模拟实验装置初步研究

高速列车驶入隧道时会产生初始压缩波,其沿隧道纵向传播至出口时会向隧道外辐射形成微气压波。本文搭建了利用高压空气瞬间释放产生初始压缩波的实验装置,对其产生的压缩波开展了实验研究。介绍了实验装置的组成,分析了隧道内压力时程曲线及形成机理,给出了实验装置各参数对初始压缩波的影响规律,对压缩波的后续衰减过程进行了分析。实验结果表明：隧道内的压力波动主要受隧道出入口的反射波影响;通过改变实验装置相关参数能够对初始压缩波的波形进行调节;不同高压腔初始压力下,压缩波的衰减周期相同,但初始幅值越大,相同时间内压力衰减得越快。

     

第二代490N轨控发动机研制及在轨飞行验证

490N液体火箭发动机被广泛使用于航天器远地点机动入轨或者为其他轨道机动提供推力。我国第一代490N发动机真空比冲为304.7s,曾经成为制约我国航天器寿命上台阶的技术瓶颈,因此开展了基于铌合金材料的高性能第二代490N发动机研制工作,比冲提高10s。对第二代490N轨控发动机的研制和在轨飞行验证结果进行了总结和分析。第二代490N发动机研制过程中突破了高性能喷注器、耐高温材料及涂层、发动机头部喷注器法兰和燃烧室壁面结构温度控制、抗高量级力学环境能力以及热防护罩等多项关键技术,真空比冲达到了317.8s,单台发动机累计199次启动工作寿命40000s以上,工作性能达到国际同等水平。     

涡轮转子凹槽叶尖泄漏流动气动热力特征

为探索总结凹槽叶尖泄漏流动气动热力特征,利用实验和数值模拟方法,对叶尖凹槽内部旋涡相互作用机理和叶顶流动换热与泄漏流能量再分布等问题进行研究,并对凹槽叶尖参数化设计方法进行探讨。结果表明:搭建的考虑多因素实验台和可视化泄漏流动测量方案可以精确地捕捉到叶顶区域的流动结构;刮削涡在凹槽中起到\"气动篦齿\"作用,其形态特征的变化直接影响凹槽叶尖对泄漏流动的控制效果;高温泄漏流流体对叶片表面的冲击是叶尖热负荷提高的主要原因;合理选择叶尖气动参数和凹槽的几何参数可以有效控制刮削涡形态,最终提升叶尖气动热力性能。