合成射流對(duì)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的細(xì)長(zhǎng)體前體渦流動(dòng)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-22 06:04
尖拱形頭部特征的飛行器大攻角飛行與機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí),在頭部將產(chǎn)生非常復(fù)雜的非對(duì)稱旋渦流動(dòng),進(jìn)而誘導(dǎo)產(chǎn)生較大的側(cè)向力與偏航力矩,而此時(shí)舵面失效,飛機(jī)的橫航向穩(wěn)定性變差極有可能失控或進(jìn)入尾旋造成飛行事故。因此關(guān)于飛行器大攻角飛行與機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)頭部非對(duì)稱渦氣動(dòng)特性如何;以及如何連續(xù)有效控制頭部非對(duì)稱渦(前體渦),包括前體渦處于雙穩(wěn)態(tài)狀態(tài)以及動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的控制;以及能否通過(guò)控制前體渦來(lái)改出尾旋、提高飛行器機(jī)動(dòng)性等是本文的研究的重點(diǎn)。合成射流技術(shù)具備響應(yīng)快、零質(zhì)量流率、結(jié)構(gòu)與操作簡(jiǎn)單,重量輕等優(yōu)勢(shì),在主動(dòng)流動(dòng)控制中被廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)了雙出口合成射流激勵(lì)器,進(jìn)行了不同電壓、頻率及占空比參數(shù)時(shí)激勵(lì)器射流特性的研究,以及細(xì)長(zhǎng)旋成體靜態(tài)與動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)該激勵(lì)器對(duì)前體渦的控制研究;控制前還進(jìn)行了細(xì)長(zhǎng)旋成體靜態(tài)、動(dòng)態(tài)俯仰振蕩與自由圓錐運(yùn)動(dòng)時(shí)氣動(dòng)特性的研究。本文的主要結(jié)論如下:1.基于傳統(tǒng)合成射流控制技術(shù),本文提出了交替產(chǎn)生非對(duì)稱合成射流的控制方案。研究表明雙出口合成射流激勵(lì)器交替產(chǎn)生射流并伴隨著渦量與動(dòng)量的交替產(chǎn)生;激勵(lì)器具有頻率選擇特性,共振頻率時(shí)射流時(shí)均速度最大;不同占空比激勵(lì)時(shí)能夠形成不同非對(duì)稱程度的流場(chǎng)分...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:165 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【圖文】:
一米低速風(fēng)洞示意圖
細(xì)長(zhǎng)旋成體靜態(tài)與動(dòng)態(tài)振蕩背渦系變化規(guī)律
圖 6.10AH100B 微型航姿傳感器實(shí)物及軸系定義表 6.1AH100B 微型航姿傳感器主要參數(shù)測(cè)量項(xiàng) 具體內(nèi)容 參數(shù)指標(biāo)姿態(tài)角范圍 ±180°橫滾、±90°俯仰精度 <±1.5°(動(dòng)態(tài))、<±0.2°(靜態(tài))分辨率 <0.1°加速度范圍 ±2G分辨率 <10mg輸出輸出接口 UART(3.3V LVTTL) and USB(EVM輸出頻率 100Hz圖 6.11 給出了驗(yàn)證機(jī)在真實(shí)飛行時(shí)的攻角、姿態(tài)角及姿態(tài)角角速度隨時(shí)間的變化機(jī)在人為操作下快速拉起至大攻角,隨后飛機(jī)失速進(jìn)入右尾旋狀態(tài),飛機(jī)整體幾乎豎落,攻角始終保持在 55°左右振蕩,飛機(jī)連續(xù)向右旋轉(zhuǎn)其旋轉(zhuǎn)角速率幾乎穩(wěn)定不變,但率振蕩變化,此時(shí)飛機(jī)為振蕩的右尾旋狀態(tài);通過(guò)改變飛機(jī)頭部的擾動(dòng)狀態(tài)使得飛機(jī)改出并進(jìn)入左尾旋狀態(tài),其中右尾旋改出歷時(shí) 1.485s 改出后進(jìn)入左尾旋歷時(shí) 1.015s;
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Side force control on slender body by self-excited oscillation flag[J]. Jian Zhai,Weiwei Zhang,Chuanqiang Gao,Yanhua Zhang,Zhengyin Ye,Huanling Wang. Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2016(05)
[2]微吹氣前體非對(duì)稱渦控制[J]. 葉楠,程克明,顧蘊(yùn)松,王奇特,陳永和. 航空學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]等離子體控制下前體分離渦的研究[J]. 王健磊,孟宣市,李華星,劉鋒,羅時(shí)鈞. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]合成射流大攻角非對(duì)稱渦控制的試驗(yàn)研究[J]. 李斌斌,姜裕標(biāo),顧蘊(yùn)松,程克明. 航空學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]渦流發(fā)生器對(duì)細(xì)長(zhǎng)體側(cè)向力的控制研究[J]. 翟建,張偉偉,高傳強(qiáng),張艷華,葉正寅. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]不同形式等離子體激勵(lì)對(duì)細(xì)長(zhǎng)體分離渦的控制[J]. 孟宣市,王健磊,蔡晉生,羅時(shí)鈞,劉鋒. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]單側(cè)脈沖放電等離子對(duì)圓錐前體的流動(dòng)控制[J]. 田濱,李華星,孟宣市,羅時(shí)鈞,劉鋒. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]飛機(jī)尾旋運(yùn)動(dòng)的影響因素分析[J]. 涂良輝,周瑛,饒祺,鮑俊卿. 教練機(jī). 2012(02)
[9]Φ5m立式風(fēng)洞旋轉(zhuǎn)天平試驗(yàn)裝置研制[J]. 馬軍,姜裕標(biāo),祝明紅,梁鑒,熊建軍,蔣敏. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2012(02)
[10]Flow Control over a Conical Forebody by Duty-Cycle Actuations[J]. 鄭博睿,高超,李一濱,劉峰,羅時(shí)鈞. Plasma Science and Technology. 2012(01)
博士論文
[1]合成射流及在主動(dòng)流動(dòng)控制中的應(yīng)用[D]. 李斌斌.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]立式風(fēng)洞飛機(jī)尾旋運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李沛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[3]反尾旋傘系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 王啟.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[4]大攻角前體非對(duì)稱流動(dòng)的控制技術(shù)[D]. 顧蘊(yùn)松.南京航空航天大學(xué) 2005
碩士論文
[1]立式風(fēng)洞尾旋測(cè)量系統(tǒng)研制[D]. 蔣敏.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3357156
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:165 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【圖文】:
一米低速風(fēng)洞示意圖
細(xì)長(zhǎng)旋成體靜態(tài)與動(dòng)態(tài)振蕩背渦系變化規(guī)律
圖 6.10AH100B 微型航姿傳感器實(shí)物及軸系定義表 6.1AH100B 微型航姿傳感器主要參數(shù)測(cè)量項(xiàng) 具體內(nèi)容 參數(shù)指標(biāo)姿態(tài)角范圍 ±180°橫滾、±90°俯仰精度 <±1.5°(動(dòng)態(tài))、<±0.2°(靜態(tài))分辨率 <0.1°加速度范圍 ±2G分辨率 <10mg輸出輸出接口 UART(3.3V LVTTL) and USB(EVM輸出頻率 100Hz圖 6.11 給出了驗(yàn)證機(jī)在真實(shí)飛行時(shí)的攻角、姿態(tài)角及姿態(tài)角角速度隨時(shí)間的變化機(jī)在人為操作下快速拉起至大攻角,隨后飛機(jī)失速進(jìn)入右尾旋狀態(tài),飛機(jī)整體幾乎豎落,攻角始終保持在 55°左右振蕩,飛機(jī)連續(xù)向右旋轉(zhuǎn)其旋轉(zhuǎn)角速率幾乎穩(wěn)定不變,但率振蕩變化,此時(shí)飛機(jī)為振蕩的右尾旋狀態(tài);通過(guò)改變飛機(jī)頭部的擾動(dòng)狀態(tài)使得飛機(jī)改出并進(jìn)入左尾旋狀態(tài),其中右尾旋改出歷時(shí) 1.485s 改出后進(jìn)入左尾旋歷時(shí) 1.015s;
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Side force control on slender body by self-excited oscillation flag[J]. Jian Zhai,Weiwei Zhang,Chuanqiang Gao,Yanhua Zhang,Zhengyin Ye,Huanling Wang. Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2016(05)
[2]微吹氣前體非對(duì)稱渦控制[J]. 葉楠,程克明,顧蘊(yùn)松,王奇特,陳永和. 航空學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]等離子體控制下前體分離渦的研究[J]. 王健磊,孟宣市,李華星,劉鋒,羅時(shí)鈞. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]合成射流大攻角非對(duì)稱渦控制的試驗(yàn)研究[J]. 李斌斌,姜裕標(biāo),顧蘊(yùn)松,程克明. 航空學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]渦流發(fā)生器對(duì)細(xì)長(zhǎng)體側(cè)向力的控制研究[J]. 翟建,張偉偉,高傳強(qiáng),張艷華,葉正寅. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]不同形式等離子體激勵(lì)對(duì)細(xì)長(zhǎng)體分離渦的控制[J]. 孟宣市,王健磊,蔡晉生,羅時(shí)鈞,劉鋒. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]單側(cè)脈沖放電等離子對(duì)圓錐前體的流動(dòng)控制[J]. 田濱,李華星,孟宣市,羅時(shí)鈞,劉鋒. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]飛機(jī)尾旋運(yùn)動(dòng)的影響因素分析[J]. 涂良輝,周瑛,饒祺,鮑俊卿. 教練機(jī). 2012(02)
[9]Φ5m立式風(fēng)洞旋轉(zhuǎn)天平試驗(yàn)裝置研制[J]. 馬軍,姜裕標(biāo),祝明紅,梁鑒,熊建軍,蔣敏. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2012(02)
[10]Flow Control over a Conical Forebody by Duty-Cycle Actuations[J]. 鄭博睿,高超,李一濱,劉峰,羅時(shí)鈞. Plasma Science and Technology. 2012(01)
博士論文
[1]合成射流及在主動(dòng)流動(dòng)控制中的應(yīng)用[D]. 李斌斌.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]立式風(fēng)洞飛機(jī)尾旋運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李沛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[3]反尾旋傘系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 王啟.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[4]大攻角前體非對(duì)稱流動(dòng)的控制技術(shù)[D]. 顧蘊(yùn)松.南京航空航天大學(xué) 2005
碩士論文
[1]立式風(fēng)洞尾旋測(cè)量系統(tǒng)研制[D]. 蔣敏.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3357156
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3357156.html
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