适用于复杂流动的热气动弹性降阶建模方法 |
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引用本文: | 王梓伊,张伟伟,刘磊,杨肖峰.适用于复杂流动的热气动弹性降阶建模方法[J].航空学报,2023(4):190-202. |
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作者姓名: | 王梓伊 张伟伟 刘磊 杨肖峰 |
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作者单位: | 1. 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室;2. 西北工业大学航空学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2019YFA0405202);;国家自然科学基金(11972359)~~; |
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摘 要: | 针对高超声速巡航类飞行器面临的复杂流动下的热气动弹性问题,发展了一种时变热模态适用的非定常气动力降阶模型,建立了基于流-热-固时空耦合分析策略的热气动弹性分析方法,对高超声速飞行器前体进气压缩面进行了实际飞行加热过程的时变颤振分析。结果表明,在局部高热流载荷下,压缩面固有模态频率和振型随时间发生了大幅度变化,而所建方法能够适应上述变化,在获得高置信度非定常广义气动力的同时,避免了重复性的非定常气动力数值计算,可将热颤振分析中的气动力计算效率提升若干量级;此外,在达到热平衡后,进气压缩面的颤振动压降为初始时刻的0.64%,使得飞行包线大幅收窄。相关方法有效缓和了热气动弹性分析效率与精度的矛盾,提升了热气动弹性问题的工程分析能力。
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关 键 词: | 高超声速飞行器 热气动弹性 降阶模型 流-热-固耦合 颤振 热模态 前体压缩面 |
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