低速風洞垂直陣風發(fā)生技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-12-28 03:51
現(xiàn)代大型客機由于機翼展弦比大、結(jié)構(gòu)柔性強等特征,對陣風響應(yīng)非常敏感,陣風載荷已成為影響飛行載荷的情況之一。為了掌握飛機的陣風載荷情況以及對陣風載荷減緩功能設(shè)計的控制率進行實驗驗證,通常需要在地面進行陣風載荷實驗。陣風風洞為研究陣風載荷等相關(guān)地面實驗提供了一個非定常非線性的陣風流場環(huán)境,產(chǎn)生陣風流場環(huán)境需要安裝陣風發(fā)生裝置,如何創(chuàng)造高品質(zhì)的陣風流場成為關(guān)鍵。本文根據(jù)功能要求分析了垂直陣風發(fā)生裝置的組成,并在己有風洞基礎(chǔ)上對風洞垂直陣風發(fā)生系統(tǒng)進行了總體方案設(shè)計,通過建立了高精度的垂直陣風發(fā)生裝置數(shù)值模型,研究組成參數(shù)對陣風流場的影響,確定裝置幾何參數(shù)和運動規(guī)律。然后搭建垂直陣風發(fā)生裝置風洞實驗平臺,使用二維熱線風速儀測量流場風速。最后,通過分析陣風流場的空間均勻性、脈動湍流度大小以及流場脫渦運動及頻域分析,確定在前條件下垂直陣風流場品質(zhì)良好的區(qū)域及裝置運動規(guī)律。仿真與實驗分析結(jié)果表明,垂直陣風發(fā)生裝置幾何參數(shù)和運動規(guī)律對垂直陣風流場風速幅值均有不同程度的影響,葉片越厚,葉片間距越大,葉片弦長越長,偏轉(zhuǎn)幅值越大,偏轉(zhuǎn)頻率越高,來流風速越大,垂直陣風幅值增越大;通過對選擇的垂直陣風發(fā)生裝置的...
【文章來源】:中國民航大學天津市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
垂直陣風發(fā)生過程
圖 2-2 曲柄滑塊(連桿)機構(gòu)構(gòu)分為連桿系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)。本文采用曲柄連桿機構(gòu)實現(xiàn)陣風發(fā)生裝。如圖 2-2 所示,左側(cè)為曲柄滑塊連桿機構(gòu)原理圖,右側(cè)為本文設(shè)計置雙連桿機構(gòu)示意圖,通過兩個曲柄連桿滑塊機構(gòu)即可實現(xiàn)正弦形式機構(gòu)進行運動學分析,將各構(gòu)件表示為矢量,可寫出各桿件矢構(gòu)成的1 2 Cl l x e量分別向 X 軸和 Y 軸進行投影,得到1 1 2 21 1 2 2cos cossin sinCl l xl l e .3 左右求導,并分別取一街導數(shù)和二階導數(shù),既可以得到曲柄滑塊機
裝置數(shù)值模型的建立裝置幾何模型尺寸內(nèi)容是風洞實驗系統(tǒng)中垂直陣風發(fā)生裝置偏轉(zhuǎn)影響。由于垂直陣風發(fā)生裝置幾何參數(shù)不同程度首先選定一組幾何參數(shù)和運動參數(shù),建立幾何模并在后續(xù)仿真中改變幾何參數(shù)和運動參數(shù)。初始,如圖 3-1 所示,上游是垂直陣風發(fā)生裝置,下 方向),寬 0.3m(Y 方向),高 0.4m(Z 方向)風偏轉(zhuǎn)葉片,分別位于中心軸線兩側(cè)均勻?qū)ΨQ分線形式,葉片弦長初始設(shè)定值為 0.1m,葉片片間距 0.1m。初始運動參數(shù)為偏轉(zhuǎn)頻率 f 速 20m/s。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]飛機結(jié)構(gòu)氣動彈性分析與控制研究[J]. 胡海巖,趙永輝,黃銳. 力學學報. 2016(01)
[2]陣風發(fā)生裝置流場測量與分析[J]. 朱博,劉琴,屈曉力,聶旭濤. 實驗流體力學. 2013(06)
[3]FL-12風洞突風試驗裝置研制[J]. 梁鑒,唐建平,楊遠志,陽孟,王政. 實驗流體力學. 2012(03)
[4]多舵面大型民機陣風減緩系統(tǒng)設(shè)計[J]. 袁剛,李愛軍,王長青,徐小野. 飛行力學. 2011(04)
[5]彈性機翼陣風響應(yīng)和載荷減緩與風洞試驗驗證[J]. 陳磊,吳志剛,楊超,唐長紅,王立波. 工程力學. 2011(06)
[6]柔性翼微型飛行器水平陣風響應(yīng)特性實驗研究[J]. 史志偉,劉志強,丁超. 實驗流體力學. 2010(06)
[7]陣風發(fā)生器流場特性分析與試驗驗證[J]. 劉曉燕,吳志剛,楊超,楚龍飛. 北京航空航天大學學報. 2010(07)
[8]雙翼微型飛行器水平陣風響應(yīng)實驗研究[J]. 劉志強,史志偉,白鵬. 實驗流體力學. 2009(03)
[9]二維翼型非定常運動數(shù)值模擬[J]. 宋紅軍,王肇,尹協(xié)振. 水動力學研究與進展(A輯). 2004(S1)
碩士論文
[1]基于AMESim與FLUENT聯(lián)合仿真的飛機座艙引氣污染研究[D]. 于天鵬.中國民航大學 2017
本文編號:3553345
【文章來源】:中國民航大學天津市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
垂直陣風發(fā)生過程
圖 2-2 曲柄滑塊(連桿)機構(gòu)構(gòu)分為連桿系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)。本文采用曲柄連桿機構(gòu)實現(xiàn)陣風發(fā)生裝。如圖 2-2 所示,左側(cè)為曲柄滑塊連桿機構(gòu)原理圖,右側(cè)為本文設(shè)計置雙連桿機構(gòu)示意圖,通過兩個曲柄連桿滑塊機構(gòu)即可實現(xiàn)正弦形式機構(gòu)進行運動學分析,將各構(gòu)件表示為矢量,可寫出各桿件矢構(gòu)成的1 2 Cl l x e量分別向 X 軸和 Y 軸進行投影,得到1 1 2 21 1 2 2cos cossin sinCl l xl l e .3 左右求導,并分別取一街導數(shù)和二階導數(shù),既可以得到曲柄滑塊機
裝置數(shù)值模型的建立裝置幾何模型尺寸內(nèi)容是風洞實驗系統(tǒng)中垂直陣風發(fā)生裝置偏轉(zhuǎn)影響。由于垂直陣風發(fā)生裝置幾何參數(shù)不同程度首先選定一組幾何參數(shù)和運動參數(shù),建立幾何模并在后續(xù)仿真中改變幾何參數(shù)和運動參數(shù)。初始,如圖 3-1 所示,上游是垂直陣風發(fā)生裝置,下 方向),寬 0.3m(Y 方向),高 0.4m(Z 方向)風偏轉(zhuǎn)葉片,分別位于中心軸線兩側(cè)均勻?qū)ΨQ分線形式,葉片弦長初始設(shè)定值為 0.1m,葉片片間距 0.1m。初始運動參數(shù)為偏轉(zhuǎn)頻率 f 速 20m/s。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]飛機結(jié)構(gòu)氣動彈性分析與控制研究[J]. 胡海巖,趙永輝,黃銳. 力學學報. 2016(01)
[2]陣風發(fā)生裝置流場測量與分析[J]. 朱博,劉琴,屈曉力,聶旭濤. 實驗流體力學. 2013(06)
[3]FL-12風洞突風試驗裝置研制[J]. 梁鑒,唐建平,楊遠志,陽孟,王政. 實驗流體力學. 2012(03)
[4]多舵面大型民機陣風減緩系統(tǒng)設(shè)計[J]. 袁剛,李愛軍,王長青,徐小野. 飛行力學. 2011(04)
[5]彈性機翼陣風響應(yīng)和載荷減緩與風洞試驗驗證[J]. 陳磊,吳志剛,楊超,唐長紅,王立波. 工程力學. 2011(06)
[6]柔性翼微型飛行器水平陣風響應(yīng)特性實驗研究[J]. 史志偉,劉志強,丁超. 實驗流體力學. 2010(06)
[7]陣風發(fā)生器流場特性分析與試驗驗證[J]. 劉曉燕,吳志剛,楊超,楚龍飛. 北京航空航天大學學報. 2010(07)
[8]雙翼微型飛行器水平陣風響應(yīng)實驗研究[J]. 劉志強,史志偉,白鵬. 實驗流體力學. 2009(03)
[9]二維翼型非定常運動數(shù)值模擬[J]. 宋紅軍,王肇,尹協(xié)振. 水動力學研究與進展(A輯). 2004(S1)
碩士論文
[1]基于AMESim與FLUENT聯(lián)合仿真的飛機座艙引氣污染研究[D]. 于天鵬.中國民航大學 2017
本文編號:3553345
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