雷诺数对太阳能飞机气动特性的影响研究

作者： 毛一青   来源： 科技创新与应用 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： CFD   雷诺数   气动特性   太阳能飞机  

描述： 太阳能飞机的相对速度较低,高空飞行可能面临低雷诺数带来的气动问题。采用经典的面元法二维程序,对典型的FX低速翼型进行了不同雷诺数的计算评估,分析了气动力系数、转捩点等随雷诺数的变化特点。将二维拓展至三维情形,采用RANS求解器,对某太阳能飞机的几个典型高度工况进行了全机气动特性的计算分析,证实二维翼型的雷诺数影响规律对于三维全机仍然是适用的。当雷诺数显著降低时,气动特性通常也会有一定程度的恶化,在太阳能飞机的初步设计阶段就应该对雷诺数的影响进行充分的分析评估。

建筑绕流对停放航空器气动特性影响的数值分析

作者： 李郁     何翔     刘佳     杨浩     刘凯萱     肖增睿   来源： 民航学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： CFD   建筑物   气动特性   风场  

描述： 机场航站楼设计影响机场附近区域风场结构,在大风条件下,不同区域飞机停放稳定性受建筑绕流影响,差别较大。为了定性定量地评估不同停机位的飞机停放稳定性,本文采用数值分析方法,对航站楼和飞机进行3D建模,使用商用软件进行CFD数值仿真。基于大气边界层理论,设置来流条件,进行机场不同区域飞机停放模型的数值仿真,得到不同模型的气动特性,然后进行详细分析,得到飞机气动特性的影响规律以及稳定性较低的位置域。结合飞机受力和流场分布,详细分析其气动力和气动力矩变化的机理。最终得出可以指导机场规划和管理的一般性结论。

水上飞机水面降落全过程力学特性数值研究

作者： 赵芸可   屈秋林   刘沛清   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 降落过程   CFD   整体运动网格   水上飞机   运动状态  

描述： 数值方法模拟水上飞机的水面降落运动姿态和受力的全过程,是结合了水汽两相流、运动学和动力学的复杂问题。采用基于Fluent商用软件开发的整体运动网格方法结合VOF方法进行自由面捕捉,采用六自由度模型进行运动状态模拟,对某型水上飞机水面降落的全过程进行了数值模拟,得到了较好的模拟结果,验证了整体运动网格方法在处理水上飞机水面降落问题时具备良好的适应性。通过模拟得到过载曲线、运动状态参数和水面状况,将降落过程划分为冲击、滑水、漂浮3个阶段,并通过对各阶段的分析总结出对水面降落过程的一般性认识,以期为水上飞机的设计研发提供方法和参考。

面向航空航天领域的工业CFD软件研发设计

作者： 张健   周乃春   李明   刘杰   陈江涛   向栋   金韬   来源： 软件学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： CFD   航空航天   工业软件   软件工程   验证与确认  

描述： 工业CFD (computational fluid dynamics)软件属于计算机辅助工程(computer-aidedengineering, CAE)软件的一种,在航空航天等领域有着广泛的应用.其开发过程强烈依赖于流体力学、数学、计算机以及其他领域学科知识模型,涉及大量理论推导、模型构建、算法优化、验证与确认等专业性、基础性科学研究,导致软件系统构成复杂,研发难度巨大.通过引入软件工程的方法和实践,能够对软件开发进行更有效的组织与管理,达到缩短开发周期、提升软件质量的目的.分析了工业CFD软件的特点和发展趋势,提出了适合于工业CFD软件的增量与迭代结合的开发模型.自主研发了面向CFD仿真软件的自动化持续集成平台.从软件交互、封装与效率、功能扩展性及高性能集群环境部署等方面给出了工业CFD软件的设计建议.针对性建立了适用于科学计算软件的验证与确认方法.最后给出了一款国产自主CFD软件示范性案例,以期为相关研究者和实践者提供参考.

航空CFD四十年的成就与困境

作者： 阎超   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空   CFD   飞行器   空气动力学   湍流  

描述： 从20世纪80年代开始，基于Euler/RANS方程的CFD在航空领域得到了迅速的发展和广泛的应用，成为航空飞行器研制和空气动力学研究的重要手段。通过将论述和实例相结合的方法，综述了40年来CFD在军用和民用航空等方面取得的辉煌成就，同时也分析了其存在的不足，尤其是一直存在的艰难的瓶颈难题，即由于湍流模型能力不足导致的分离流模拟困难。对航空CFD的发展，从湍流模型和计算方法两个核心方面进行了讨论。最后给出了简要的总结和对未来发展的展望。

航空发动机三齿轮燃油泵空化特性研究

作者： 吴博   柯诗毅   王彬   叶志锋   来源： 机械制造与自动化 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： CFD   航空发动机   空化   燃油泵   多从动轮齿轮泵  

描述： 针对航空发动机燃油泵的高功率密度需求，对三齿轮燃油泵的空化特性进行研究。利用Fluent对三齿轮燃油泵在不同吸油压力、转速及中心轮密封段形式下的内部两相流动进行数值模拟，并和传统的两齿轮燃油泵进行对比。结果表明：三齿轮泵较易空化，空化发生集中在啮合区及单边进出口过渡区；采用2齿密封较采用1.5齿密封容积效率高，但会产生大幅流量脉动；采用中心轮密封段偏向高压侧的设计容积效率更高。

CFD在螺旋桨飞机滑流影响研究中的应用

作者： 马率   邱名   王建涛   缪涛   江雄   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： CFD   螺旋桨飞机   滑流   重叠网格   非定常  

描述： 通过求解绝对坐标系下的非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,计算了非定常滑流对某飞机巡航构型低速状态的气动特性影响。为描述螺旋桨桨叶的相对运动,采用了动态重叠网格技术,并在并行环境下采用全隐式双时间步方法和多重网格技术来保证时间精度和提高计算效率。将计算结果与试验结果相比较,在线性段,计算得到的升力系数与试验值总体偏差不超过2%,阻力系数相对试验值而言整体偏大,基本控制在8%左右,俯仰力矩系数的计算结果与试验值趋势一致。总结了滑流对螺旋桨飞机宏观气动特性的影响规律,由于滑流在空间发展过程中不断与周围空气相混合,使得滑流边界逐渐"模糊",因此滑流流管在空间发展过程中的巨大畸变对滑流影响的分析工作带来了难度。针对这种现象,本文将有/无滑流的流场进行对比,通过当地动压增量来定义滑流的加速效应边界,以及通过当地气流角增量来定义滑流的洗流效应边界。该方法能较好地捕捉和解释由于滑流对飞机部件干扰而使得飞机方向安定性呈现的非线性现象,初步揭示了螺旋桨滑流复杂尾迹流动的特点,在螺旋桨飞机非定常滑流影响机理研究方面具有一定的参考价值。

航空刹车机轮自然对流的数值模拟

作者： 杨力   刘文胜   马运柱   杨肃   李奇宏   来源： 航空精密制造技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： CFD   自然对流   航空机轮刹车   数值模拟   环形腔  

描述： 采用商业软件Fluent对简化的航空机轮内部腔体的自然对流进行数值模拟,得到了中间环形狭缝瑞利数在106～1011范围下腔体内部的流动换热规律。对腔体内部的复杂的流动和换热进行分析,获得了机轮内部腔体关键部位的流动特征,并拟合出了刹车盘面与轮毂间对流换热的关联式。当环缝内瑞利数达到108,流动进入湍流状态。同时将数值模拟的结果与有关文献做了对比,证明了本文计算方法的正确性。

基于CFD分析的某型飞机APU舱超温问题的计算和分析

作者： 陈明生   詹大可   李符建   田傲   王乐   来源： 中国科技信息 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： CFD   开车过程   散热设计   APU   某型飞机  

描述： 基于CFD分析的某型飞机APU舱超温问题的计算和分析

飞机客舱与登机廊桥内热舒适性数值模拟分析

作者： 郝贵和   梁小贝   来源： 中国民航大学学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： CFD   登机廊桥   热舒适性   气流组织   桥载空调  

描述： 飞机停靠站时,需要桥载空调来维持飞机客舱和廊桥内部的热舒适性,合理的桥载空调控制既能保证要求的舒适程度,又可实现节能环保。为此对飞机客舱与登机廊桥环境进行数值模拟(CFD),分析其温度场和速度场,应用两者内部的空气分布特性和温度、风速的不均匀系数作为热舒适性评价指标,研究桥载空调送风速度与飞机客舱和廊桥内部热舒适性的关系。研究显示只有当送风速度选取适当才能保证空气分布特性指标(ADPI)取得最大值,在最佳送风速度时,不同的气流组织形式对热舒适性的影响不同,均匀的送风模式能更好地满足人们对热舒适性的要求。CFD研究得到的桥载空调送风速度及送风模式与热舒适性的关系,可为桥载空调的合理控制提供依据。