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文章导读

2021-11-13

空气动力学学报 2021年5期
关键词:风场风洞转向架

低温风洞运行压比相关性研究及应用(1-6,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0020)黄知龙,王宁,廖达雄

本文以0.3m低温风洞初步运行压比和状态参数测试数据为对象,归纳分析发现风洞运行压比与试验马赫数平方成近似线性关系,且相同马赫数下测试数据点分布与雷诺数成有序关系,基于该特性成功构造马赫数和雷诺数组合幂函数,并建立风洞运行压比与组合幂函数的线性关联式。

尾缘襟翼对扑翼的获能特性影响(7-18,Doi:10.7638/kqdlxxb-2020.0083)周大明,孙晓晶

本文以提高扑翼获能器的获能效率为目标,建立了一种带有尾缘襟翼的扑翼模型,利用计算流体力学方法分析了尾缘襟翼对扑翼流场的作用机理,与原始翼型扑翼进行了对比;同时,还研究了翼型厚度对具有尾缘襟翼扑翼获能特性的影响。数值结果表明:尾缘襟翼能有效提高扑翼的升沉力,提升扑翼获能效率。

基于内嵌物理机理神经网络的热传导方程的正问题及逆问题求解(19-26,Doi:10.7638/kqdlxxb-2020.0176)赵暾,周宇,程艳青,钱炜祺

建立了一种基于内嵌物理机理神经网络(PINN)的热传导方程的正问题及逆问题求解方法。该方法利用自动微分技术将一维热传导方程嵌入到深度网络的损失函数中,通过以损失函数最小为目标来优化深度网络,求解一维热传导方程以及对方程中的未知导热系数进行辨识。随后,分析了基于PINN求解正问题的收敛精度以及参数辨识的鲁棒性,得到基于PINN的参数辨识方法噪声标签数据具有较强的鲁棒性的结论。

基于OPTICS聚类算法的流场结构特征分析方法(27-43,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0002)王锐,辛大波,欧进萍

本文以结构风工程领域风场特征识别与分析为目标,依托聚类分析思想,通过比较多种相似度指标,提出利用相关距离替换传统OPTICS算法中的欧氏距离,提出了一种基于OPTICS聚类算法的流场结构特征分析方法。并通过对数值模拟获取的圆柱尾流涡结构样本的实例分析,验证了该方法的可靠性。

轴流风扇动/静干涉噪声抑制的数值模拟与实验研究(44-52,Doi:10.7638/kqdlxxb-2020.0145)牛晓飞,王勋年,李勇

本文采用数值模拟与实验相结合的方式对某轴流冷却风扇转子与下游支柱之间干涉噪声的抑制进行了研究。通过改变支柱迎风面宽度和壁面开槽两种方式来改变风扇模型的流动工况,分析了不同控制策略对风扇气流流动和远场噪声特性的影响,实验和数值模拟结果具有很高的一致性。

内吹式襟翼控制机理和失速特性(53-62,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0008)张刘,姜裕标,何萌,陈洪,高立华

本文针对某亚声速翼型内吹式襟翼,研究不同吹气动量下翼型的气动特性及典型流场结构,分析不同控制阶段环量控制机理及在无前缘装置情况下失速特性,进一步提高对环量控制技术的认识,为环量控制翼型设计、控制策略选择等提供参考。

高超声速边界层基频二次失稳条纹结构的稳定性(63-74,Doi:10.7638/kqdlxxb-2020.0122)李玲玉,刘建新

本文以高超声速平板边界层为研究对象,采用线性稳定性分析和二次稳定性分析的方法,对边界层内条纹结构的产生机制和无黏稳定性特征进行了研究。结果发现条纹结构存在着多个无黏失稳模态,其中低频模态对应于第一模态在三维边界层中的扩展,高频模态对应于可压缩的第二模态。

壁面辐射平衡DSMC方法及其在双锥构型中应用(75-81,Doi:10.7638/kqdlxxb-2020.0128)金浩,方明,李埌全,刘沙,钟诚文

本文发展了一种基于壁面辐射平衡的DSMC边界模型,通过热流值反算辐射平衡壁面温度,并以此温度作为下一个时间步DSMC计算的边界条件,迭代更新至给出壁面温度的收敛值。基于该温度边界条件,对激波风洞试验条件下的双锥构型,开展了数值模拟研究。

更高速(400+ km/h)列车气动减阻技术发展与展望(83-94,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0272)余以正,刘堂红,夏玉涛,杨明智,刘宏康

本文首先调研总结了国外下一代更高速列车气动减阻技术的研究现状,并从工程应用研究较多的气动外形流线化和平顺化设计的研究以及目前处于概念研究阶段的新型主/被动列车近体区流动干预控制减阻的研究两方面对我国高速列车减阻技术的研究现状进行总结与分析,最后为我国400+km/h的更高速列车气动减阻设计提供了可行性较高的合理建议与展望。

磁浮飞行风洞试验技术及应用需求分析(95-110,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0206)倪章松,张军,符澄,王邦毅,李宇

磁浮飞行风洞是利用真空管道列车概念结合动模型试验技术提出的一种新概念风洞设备,可以构建出更加接近真实状态的测试环境。本文从磁浮飞行风洞基本概念、国内外研究现状及发展趋势、试验技术、应用需求等几个方面开展论述,对磁浮飞行风洞在超高速轨道交通及其他领域的应用需求进行了展望。

高速列车转向架区域气动噪声风洞实验研究(111-119,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0173)陈羽,刘嘉楠,杨志刚,毛懋,王毅刚

本文统计了我国现有高速列车转向架区域尺寸,并据此建立了转向架区域气动噪声研究模型。转向架区域的气动噪声为具有多个峰值的宽频带噪声,频率不随雷诺数变化的峰值噪声由声共振导致,气动噪声的峰值频率与转向架舱、轮对尺寸有关,宽频带噪声受转向架形式影响。

龙卷风环境对桥上运动列车瞬态气动特性影响(120-131,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0140)曾广志,李志伟,黄莎,严冠章

桥上列车在龙卷风环境下穿越风场中心时,其周围气流受地面摩擦作用减弱,因而列车附近气流流速显著提高,且风场的压力分布随列车靠近风场中心表现出由对称分布向非对称分布的趋势,而随列车穿越风场中心并远离龙卷风风场时,列车周围压力表现出与之靠近风场中心时反向对称的特点,当列车整车离开龙卷风风场后,其压力分布又再次呈现对称分布状态。

沟槽微结构尺寸对高速列车横风特性影响研究(132-141,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0149)王业腾,孙振旭,鞠胜军,王梦莹,杨国伟

本文探究微结构对高速列车在横风条件下气动性能的影响。基于正交试验设计方法设计不同的数值模拟方案;利用方差分析和极差分析的方法探索矩形条带几何参数与列车侧向力和倾覆力矩间的关系,并给出条带外形设计的优选方案。

高速铁路全封闭声屏障列车压力波和微气压波数值模拟研究(142-150,Doi:10.7638/kqdlxxb-2020.0037)何旭辉,吉晓宇,敬海泉,葛辉凯,张甲振

列车通过全封闭声屏障时,会产生压缩波和膨胀波,压缩波和膨胀玻的传播导致声屏障壁面风压发生时间和空间的变化;声屏障壁面压力变化幅值与车速二次方近似呈正比关系;出口微气压波极值与车速三次方近似呈正比关系。

扩大斜切式缓冲结构对时速400 km铁路隧道口微气压波缓解研究(151-161,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0101)王田天,胡冲,龚彦峰,杨明智,熊小慧,踪敬良,陆意斌

如图,本文研究了斜切式缓冲结构的长度和开孔数对微气压波的影响,并得出缓冲结构的最优长度为88.56 m,最优开孔数为2个,且最优组合能使长为5 km及以下长度的时速400 km高速铁路隧道口微气压波缓解达到国家相关标准。

基于客流密度的地铁列车空调夏季送风温度控制模型研究(162-169,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0104)周新喜,王宗昌,陈垒,张玉刚,伍钒

本文构建了全尺寸地铁列车客室-乘客-空调送风耦合的一体化模型,利用实车试验与数值模拟相结合的方法,对地铁列车客室内的热舒适性展开研究,提出了一种基于客流密度的地铁列车空调夏季送风温度控制模型。

高速列车压力舒适性环境特征的实车试验研究(170-180,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0248)王志钧,梅元贵

基于中国标准动车组线路实车试验,以车内不同时间间隔内最大压力变化量作为参数变量,研究线路坡度、隧道长度、列车速度和“隧道群”对车内压力舒适性环境的影响,探讨整车气密效率与车内人员耳部不适性的关系,为进一步认识高速列车压力舒适性环境及其设计与控制方法的研究提供了较好基础。

初始环境温度对真空管道高速列车气动特性的影响(181-190,Doi:10.7638/kqdlxxb-2021.0161)周鹏,张军,李田,张继业

伴随着真空管道高速列车的跨声速运动过程,车前扰动区出现正激波,尾流区出现激波与膨胀波的相互作用区。初始环境温度对车前扰动区、尾流区分布影响大。尾流扰动区范围随着初始环境温度增大而缩小,车前扰动区范围随初始环境温度增大而扩大,整个流场扰动区的长度变化不大。

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