馬赫數(shù)離散方式對吻切錐變馬赫數(shù)乘波飛行器構(gòu)型和氣動性能的影響
發(fā)布時間:2021-12-31 08:49
為進一步認識吻切錐變馬赫數(shù)乘波飛行器(Osculating Cone Variable Mach number WaveRider,OCVMWR)設(shè)計方法、拓展乘波飛行器在空天飛機等可重復(fù)使用飛行器設(shè)計領(lǐng)域的實用性,利用數(shù)值仿真方法對比了設(shè)計馬赫數(shù)離散方法對吻切錐變馬赫數(shù)乘波飛行器幾何構(gòu)型和氣動性能的影響。為確保開展的研究具有代表性,從函數(shù)的(非)線性、單調(diào)性和凹凸性3個方面出發(fā),選取了線性遞減函數(shù)、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、1-正弦函數(shù)和1-余弦函數(shù)作為給定設(shè)計馬赫數(shù)區(qū)間的離散方法。研究結(jié)果表明,設(shè)計馬赫數(shù)離散方法的不同特性均對OCVMWR的幾何構(gòu)型和氣動性能產(chǎn)生了不同程度上的影響;其中,單調(diào)性的影響最大。具體來說,離散方法具有單調(diào)遞增性質(zhì)的OCVMWR構(gòu)型比具有單調(diào)遞減性質(zhì)的OCVMWR構(gòu)型在構(gòu)型中間處更長、更厚一些,而在構(gòu)型邊緣處則更窄一些;同時,其升阻比更低。
【文章來源】:航空學(xué)報. 2020,41(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:17 頁
【部分圖文】:
OCVMWR生成方法中采用的馬赫數(shù)離散方法
設(shè)離散點1處的設(shè)計馬赫數(shù)為Mamax,離散點m-2處的設(shè)計馬赫數(shù)為Mamin,則其中的第j個離散點的設(shè)計馬赫數(shù)為利用余弦函數(shù)離散方法生成的OCVMWR稱為余弦函數(shù)OCVMWR (Cosine Function OCVMWR,CF-OCVMWR)。
線性遞增OCVMWR、正弦函數(shù)OCVMWR以及1-余弦函數(shù)OCVMWR離散方法的共同特點是它們的單調(diào)性均是遞增的。如圖4所示,線性遞增OCVMWR的布局形狀與正弦函數(shù)OCVMWR(1-余弦函數(shù)OCVMWR)的幾何形狀是不同的。具體來說,通過OCVMWR設(shè)計參數(shù)的設(shè)置,保證了線性遞增OCVMWR構(gòu)型與正弦函數(shù)OCVMWR(1-余弦函數(shù)OCVMWR)構(gòu)型在邊緣處和中間處的一致性,而它們的主要差異則是在ICC的曲線段對應(yīng)的部分。同時,需要注意的是,正弦函數(shù)OCVMWR與線性遞增OCVMWR的構(gòu)型差異和1-余弦函數(shù)OCVMWR與線性遞增OCVMWR的構(gòu)型差異是不同的,即線性遞增OCVMWR的構(gòu)型包含1-余弦函數(shù)OCVMWR的構(gòu)型,而被正弦函數(shù)OCVMWR的構(gòu)型包含,這從表2中相應(yīng)應(yīng)用實例的體積參數(shù)中也可看出。這體現(xiàn)了離散方法的凹凸性對OCVMWR構(gòu)型的影響,這部分內(nèi)容將在第3.3節(jié)中展開說明。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]渦波效應(yīng)寬速域氣動外形設(shè)計[J]. 劉傳振,劉強,白鵬,陳冰雁,周偉江. 航空學(xué)報. 2018(07)
[2]雙向飛翼空天飛行器概念外形研究[J]. 劉曉斌,徐柯哲,朱國祥. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[3]全速域可變形飛行器氣動布局設(shè)計及試驗研究[J]. 焦子涵,付秋軍,鄧帆,陳林,范宇,塵軍. 固體火箭技術(shù). 2017(05)
[4]雙后掠乘波體設(shè)計及性能優(yōu)勢分析[J]. 劉傳振,白鵬,陳冰雁. 航空學(xué)報. 2017(06)
[5]乘波布局飛行器寬速域氣動特性與研究[J]. 王發(fā)民,丁海河,雷麥芳. 中國科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué)). 2009(11)
本文編號:3559966
【文章來源】:航空學(xué)報. 2020,41(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:17 頁
【部分圖文】:
OCVMWR生成方法中采用的馬赫數(shù)離散方法
設(shè)離散點1處的設(shè)計馬赫數(shù)為Mamax,離散點m-2處的設(shè)計馬赫數(shù)為Mamin,則其中的第j個離散點的設(shè)計馬赫數(shù)為利用余弦函數(shù)離散方法生成的OCVMWR稱為余弦函數(shù)OCVMWR (Cosine Function OCVMWR,CF-OCVMWR)。
線性遞增OCVMWR、正弦函數(shù)OCVMWR以及1-余弦函數(shù)OCVMWR離散方法的共同特點是它們的單調(diào)性均是遞增的。如圖4所示,線性遞增OCVMWR的布局形狀與正弦函數(shù)OCVMWR(1-余弦函數(shù)OCVMWR)的幾何形狀是不同的。具體來說,通過OCVMWR設(shè)計參數(shù)的設(shè)置,保證了線性遞增OCVMWR構(gòu)型與正弦函數(shù)OCVMWR(1-余弦函數(shù)OCVMWR)構(gòu)型在邊緣處和中間處的一致性,而它們的主要差異則是在ICC的曲線段對應(yīng)的部分。同時,需要注意的是,正弦函數(shù)OCVMWR與線性遞增OCVMWR的構(gòu)型差異和1-余弦函數(shù)OCVMWR與線性遞增OCVMWR的構(gòu)型差異是不同的,即線性遞增OCVMWR的構(gòu)型包含1-余弦函數(shù)OCVMWR的構(gòu)型,而被正弦函數(shù)OCVMWR的構(gòu)型包含,這從表2中相應(yīng)應(yīng)用實例的體積參數(shù)中也可看出。這體現(xiàn)了離散方法的凹凸性對OCVMWR構(gòu)型的影響,這部分內(nèi)容將在第3.3節(jié)中展開說明。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]渦波效應(yīng)寬速域氣動外形設(shè)計[J]. 劉傳振,劉強,白鵬,陳冰雁,周偉江. 航空學(xué)報. 2018(07)
[2]雙向飛翼空天飛行器概念外形研究[J]. 劉曉斌,徐柯哲,朱國祥. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[3]全速域可變形飛行器氣動布局設(shè)計及試驗研究[J]. 焦子涵,付秋軍,鄧帆,陳林,范宇,塵軍. 固體火箭技術(shù). 2017(05)
[4]雙后掠乘波體設(shè)計及性能優(yōu)勢分析[J]. 劉傳振,白鵬,陳冰雁. 航空學(xué)報. 2017(06)
[5]乘波布局飛行器寬速域氣動特性與研究[J]. 王發(fā)民,丁海河,雷麥芳. 中國科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué)). 2009(11)
本文編號:3559966
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