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131.
高超声速飞行器气动热关联换算方法研究 总被引:3,自引:2,他引:1
气动热风洞实验是地面研究和预测飞行器气动热环境的重要手段之一, 但由于风洞实验模拟能力的限制, 风洞实验的流场参数和模型的几何尺度都会与实际飞行情况存在一定的差别, 导致地面风洞实验中得到的模型表面气动加热率数据无法直接用于飞行条件下的热环境预测和热防护设计. 以往通过针对具体飞行器的试验结果进行数据拟合后外插的气动热关联换算方法指向性较强, 没有考虑到气动热的具体影响参数, 存在一定局限性, 难以外推应用于其他外形的飞行器. 为解决通过气动热风洞实验数据外推预测飞行条件下气动热的技术难题, 基于无量纲NS方程和边界层理论分析研究了影响气动热的主要参数, 并通过推导化简边界层近似解热流公式, 针对层流流态建立了气动热关联换算方法, 可以考虑当地边界层外缘参数的影响, 具有一定通用性. 在此基础上, 利用建立的方法将Reentry-F飞行器缩比模型的风洞实验数据换算到该飞行器飞行条件下的典型工况, 并与飞行测量结果进行了比较, 外推预测结果与飞行测量结果符合较好, 表明建立的关联方法可以用于气动热风洞实验数据的外推换算. 相似文献
132.
We examined experimentally the effects of incom-ing surface wind on the turbine wake and the wake interfer-ence among upstream and downstream wind turbines sited in atmospheric boundary layer (ABL) winds. The experi-ment was conducted in a large-scale ABL wind tunnel with scaled wind turbine models mounted in different incom-ing surface winds simulating the ABL winds over typical offshore/onshore wind farms. Power outputs and dynamic loadings acting on the turbine models and the wake flow char-acteristics behind the turbine models were quantified. The results revealed that the incoming surface winds significantly affect the turbine wake characteristics and wake interference between the upstream and downstream turbines. The velocity deficits in the turbine wakes recover faster in the incoming surface winds with relatively high turbulence levels. Varia-tions of the power outputs and dynamic wind loadings acting on the downstream turbines sited in the wakes of upstream turbines are correlated well with the turbine wakes charac-teristics. At the same downstream locations, the downstream turbines have higher power outputs and experience greater static and fatigue loadings in the inflow with relatively high turbulence level, suggesting a smaller effect of wake inter-ference for the turbines sited in onshore wind farms. 相似文献
133.
Needle–cylinder electrodes designed to generate ionic wind have been explored experimentally. The increase of the gap distance between needle and cylinder from 4 mm to 16 mm cause an increase of the ionic wind velocity from 1.1 m/s to 2.46 m/s. The opposite behavior was observed when this distance lengthened from 18 to 28 mm. At the same time, a step voltage was used to increase the ionic wind velocity up to 3.6 m/s. These results indicate that electrode arrangement is very important to maximize the ionic wind velocity. 相似文献
134.
Rain–wind-induced vibration (RWIV) of stay cables has become a concern in bridge engineering over the past decades. The excitation mechanism of RWIV remains unclear. Many researchers believe that the upper rivulet is crucial to RWIV. However, experimental study on rivulet is challenging and limited. The current study designs and tests a cable model of 160 mm in diameter in an open jet wind tunnel. The upper rivulet movement and cable vibration are simultaneously measured. The importance of the upper rivulet in RWIV is directly demonstrated by alternately controlling the upper and lower rivulets. The characteristics of the upper rivulet movement and the effects of this movement on RWIV are investigated in detail. The experiment shows that the rivulet–cable system is coupled, which causes the cable and upper rivulet to vibrate at different amplitudes under the same wind speed. The upper rivulet harmonic movement changes the wind loading on the cable, causing the harmonic vibration of the cable, which in turn exerts a harmonic inertia force on the rivulet. A large vibration of the coupled system then develops. 相似文献
135.
136.
针对输电塔结构精细设计及优化设计对杆件风荷载准确输入的要求,选用完全结构化的多块网格,通过求解N-S方程得到了不同风向角条件下的三角形塔身节段模型流场并利用风洞试验对其体型系数进行验证.与各国规范的对比分析表明,《英国杆塔荷载规范》可用于相关设计工作;分析了不同杆件风荷载随风向角变化的成因,指出了迎风面积变化主导了最上游主材的风荷载特性,而其它两根主材的风荷载同时受到迎风面积变化及上游杆件流动干扰的影响;利用不同高度、不同展向位置的截面流线方法研究了塔身节段模型杆件之间的流动干扰性态,结果表明,如下四种流动干扰行为共同决定了节段模型的杆件风荷载特性:a)相互独立的流动干扰杆件群;b)屏蔽作用;c)两组独立的斜置阵列的流动干扰作用;d)尾迹干扰作用. 相似文献
137.
The measurement error of a double-edge wind lidar caused by a disturbed Fabry–Perot interferometer (FPI) is analyzed. Several
error sources such as air pressure variations, temperature changes, and mechanical vibrations are considered in the measurement-error
model. The simulation results show that a double-edge wind lidar is so sensitive to environmental variations that the measurement
error reaches ±60 m/s if the FPI is not stabilized. In order to compensate the external disturbance acting on the FPI, a nonlinear
proportional–integral–derivative (PID) control scheme is designed based on the transmission measurement of the calibration
channel. An arc tangent function is used to improve the feedback gain of the usual PID control design. The results show that
with the new controller the measurement accuracy of the wind lidar can be improved 4–5 times in comparison with the usual
control design, and the range of the measurement error is only ±3 m/s. 相似文献
138.
研制了基于菲佐干涉仪的测风激光雷达系统,并使用高斯拟合法和最大似然法反演风速,对两种风速反演方法进行了分析,结果表明:风速较小时,两种方法具有相似的风速反演精度,但高斯拟合法收敛快、受条纹信噪比影响较小;风速较大时,高斯拟合法会由于条纹移出而产生较大误差,而最大似然法在处理风速较大情况时具有优势。实际风速测量时,应根据风速估计值的大小,采用两种方法分别处理大风速和小风速时的情况。最后,使用研制的测风激光雷达系统和风速反演算法,得到了1.5 km以内的大气风速廓线。 相似文献
139.
模拟大气风场及其数据处理技术的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
热层大气风速的测量可以采用干涉法来进行,由于光源(气辉辐射谱线)的强度很弱,故干涉法对测量系统要求很高。利用半导体激光器(LD)的调制特性和法布里-帕罗干涉仪(FPI)的高光谱分辨能力设计了一种用简单设备进行大气风场模拟与测量的方法。改变LD的驱动电流使其输出激光频率改变,从而模拟气辉辐射的多普勒频移,通过分析FPI获得的干涉图可检测出该频移,进而得到等效风速。模拟风速的相对误差不超过6.5%,最小模拟风速为20.01m/s,且测量结果与LD的线性调制特性很相符。使用该方法可以有效地对多普勒风速测量原理、数据处理方法、系统性能以及测量误差进行分析和评估。 相似文献
140.