基于PIV技术的高速空腔流动演化特性研究 被引量：1

1

作者 吴继飞 周方奇 +2 位作者 徐来武 杨可 梁锦敏 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2023年第6期34-41,共8页

空腔结构在高速来流条件下会产生复杂流动和高强度噪声,严重影响飞行器的气动特性和结构安全。采用粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术和动态压力测量相结合的方法,对长深比为3~10的空腔在来流马赫数0.4~0.8状态下的流... 空腔结构在高速来流条件下会产生复杂流动和高强度噪声,严重影响飞行器的气动特性和结构安全。采用粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术和动态压力测量相结合的方法,对长深比为3~10的空腔在来流马赫数0.4~0.8状态下的流动噪声特性开展试验研究,着重分析了空腔长深比和来流马赫数对腔内流场结构的影响,揭示了空腔噪声强度与腔内流动的关联性。结果表明:随着长深比增大,腔内剪切层厚度迅速增长并向腔内扩张,与空腔的撞击位置由后壁下移至底面,腔内流体由开式流动向闭式流动转变;来流马赫数的增大会抑制剪切层向腔内发展,诱导主回流旋涡后移,使得流体趋于开式流动;腔内后壁总声压级的幅值与流体撞击后壁时的流向速度正相关。 展开更多

关键词 空腔 PIV测量 流场结构 流向速度 噪声 高速

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一种异形的五自由度操作机设计

2

作者 高荣钊 吴继飞 +3 位作者 徐来武 曾利权 李玉平 周方奇 《兵工自动化》 2023年第12期91-96,共6页

针对一些大型模型的风洞试验需求,在特定风洞环境中设计五自由度操作机,用于支撑试验模型开展风洞试验。通过分析模型的重力及气动载荷、操作机的安装及使用空间、指标要求,采用串并联结构形式,实现特定风洞环境中的五自由度操作机设计... 针对一些大型模型的风洞试验需求,在特定风洞环境中设计五自由度操作机,用于支撑试验模型开展风洞试验。通过分析模型的重力及气动载荷、操作机的安装及使用空间、指标要求,采用串并联结构形式,实现特定风洞环境中的五自由度操作机设计。有限元分析结果表明:该操作机满足刚度、强度指标,精度和行程满足要求,能实现一类模型的风洞试验需求,具有重要价值。 展开更多

关键词 风洞 操作机 设计 有限元分析

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内埋武器分离特性及其改进方法研究 被引量：10

3

作者 吴继飞 罗新福 +1 位作者 徐来武 范召林 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期814-819,共6页

在高速风洞中对外挂/内埋武器分离过程中的气动力特性进行了试验研究,试验同时研究了改善内埋武器分离特性的被/主动流动控制方法——前缘立齿和前缘射流,试验马赫数为0.6、0.9和1.5。采用内式天平获取了不同试验状态下武器模型的气动... 在高速风洞中对外挂/内埋武器分离过程中的气动力特性进行了试验研究,试验同时研究了改善内埋武器分离特性的被/主动流动控制方法——前缘立齿和前缘射流,试验马赫数为0.6、0.9和1.5。采用内式天平获取了不同试验状态下武器模型的气动力数据。试验表明:与外挂武器相比,内埋武器分离过程中的气动力特性较复杂,存在机/弹分离安全隐患;弹舱长深比L/D对内埋武器分离特性影响明显,随L/D增大,武器最大俯仰力矩系数明显增加;被/主动流动控制方法均能有效改善内埋武器分离特性。 展开更多

关键词 弹舱 内埋武器 流动控制 分离特性

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非平稳脉动压力数据的SPWVD时频分析技术研究 被引量：8

4

作者 郭洪涛 徐来武 +1 位作者 吴继飞 余立 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期40-44,78,共6页

对于高速风洞中进行的非定常流动脉动压力实验,由于传统的Fourier变换无法表示脉动压力频谱特性随时间的变化规律,因此必须借助时频分析工具进行数据处理。根据非定常流动脉动压力信号的特点,通过对几种时频分析方法进行理论分析与比较... 对于高速风洞中进行的非定常流动脉动压力实验,由于传统的Fourier变换无法表示脉动压力频谱特性随时间的变化规律,因此必须借助时频分析工具进行数据处理。根据非定常流动脉动压力信号的特点,通过对几种时频分析方法进行理论分析与比较,确定Smooth Pseudo Wigner-Ville Distribution(SPWVD)方法是比较合适的分析工具。通过对实验数据进行处理,发现SPWVD具有较好的时频聚集性,能够有效地消除二次型分布固有的交叉项干扰;基于SPWVD的时频分析技术能够刻画出某实验舱门开闭过程中脉动压力的能量密度、瞬时功率以及能量谱密度随时间、频率的分布特性与动态变化;在流场参数发生改变时,SPWVD能够正确地反映出脉动压力特性随流动形态的变化。 展开更多

关键词 SPWVD 时频分析 脉动压力 风洞实验

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内埋武器舱关键气动及声学问题研究 被引量：6

5

作者 吴继飞 罗新福 +1 位作者 徐来武 范召林 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期482-489,共8页

以风洞试验为手段,在高速风洞中对内埋武器舱关键气动问题进行了深入研究。利用静态压力测量、脉动压力测量、网格测力等测试手段,获取了典型弹舱流场静压分布特性、气动声学特性以及武器分离特性。研究结果表明:舱内静压分布变化明显,... 以风洞试验为手段,在高速风洞中对内埋武器舱关键气动问题进行了深入研究。利用静态压力测量、脉动压力测量、网格测力等测试手段,获取了典型弹舱流场静压分布特性、气动声学特性以及武器分离特性。研究结果表明:舱内静压分布变化明显,可以此定义弹舱流场类型;开式弹舱流场气动声学环境恶劣,总声压级强度可达170dB以上,且频谱曲线上存在多个明显的能量尖峰;武器从舱内分离过程中可能产生较大的抬头力矩,影响机/弹安全分离;在弹舱前缘施以流动控制能降低舱内静压梯度、抑制气动噪声,且有利于改善武器分离特性。 展开更多

关键词 内埋武器舱 气动噪声 压力梯度 武器分离特性 声压级 质量射流

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内埋弹舱舱门气动特性研究 被引量：7

6

作者 吴继飞 徐来武 +1 位作者 范召林 唐淋伟 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期744-748,共5页

在高速风洞中对内埋弹舱舱门气动特性进行了试验研究,给出了马赫数等于0.6时的静/动态试验结果。静态试验结果表明:舱门表面存在较强的气动噪声,其前缘附近的声压级与舱底最大声压级量值相当;舱门气动载荷随舱门开启角度变化剧烈,δ≈30... 在高速风洞中对内埋弹舱舱门气动特性进行了试验研究,给出了马赫数等于0.6时的静/动态试验结果。静态试验结果表明:舱门表面存在较强的气动噪声,其前缘附近的声压级与舱底最大声压级量值相当;舱门气动载荷随舱门开启角度变化剧烈,δ≈30°时舱门气动载荷最大。动态试验结果表明:舱门开启/关闭过程中的气动载荷随St数变化明显;舱门开启与关闭过程中的气动载荷存在显著差异。 展开更多

关键词 内埋弹舱 气动噪声 声压级 气动载荷

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后壁倒角对开式空腔气动噪声抑制作用研究 被引量：5

7

作者 吴继飞 徐来武 +1 位作者 范召林 罗新福 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期645-649,654,共6页

在高速风洞中对空腔流场气动声学特性进行了试验研究,对空腔后壁进行倒角,以降低气流在该处的撞击强度,从而达到抑制空腔流场气动噪声的目的。试验马赫数(Ma)为0.6~1.2,空腔长深比(L/D)为4.1、4.7。试验结果表明:亚跨声速范围内,随马赫... 在高速风洞中对空腔流场气动声学特性进行了试验研究,对空腔后壁进行倒角,以降低气流在该处的撞击强度,从而达到抑制空腔流场气动噪声的目的。试验马赫数(Ma)为0.6~1.2,空腔长深比(L/D)为4.1、4.7。试验结果表明:亚跨声速范围内,随马赫数增大,开式空腔流场气动声学环境恶劣程度加剧,最大总声压级高达170dB以上,声压频谱曲线上存在多个不同模态的单调声;后壁倒角后,腔底总声压级强度明显降低,且其降低程度随马赫数增大愈趋明显,最大可降低近7dB,空腔后壁上主噪声源附近总声压级强度可降低约1dB,声压频谱曲线上的能量峰值明显减弱。 展开更多

关键词 空腔 流动控制 总声压级 气动噪声 自持振荡 声压频谱

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先进战斗机武器内埋发展趋势与关键气动问题 被引量：4

8

作者 金鑫 杨党国 +3 位作者 蔡广平 吴继飞 徐来武 刘付生 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期152-159,I0003,共9页

紧盯未来先进战斗机研制需求和发展趋势,详细分析了武器内埋技术在提高飞机战技指标和综合性能方面的优势,并介绍了国内外在先进战斗机武器内埋技术方面研究的基本情况和遇到的一些具体问题,归纳总结了内埋武器舱空腔复杂流动机理、流... 紧盯未来先进战斗机研制需求和发展趋势,详细分析了武器内埋技术在提高飞机战技指标和综合性能方面的优势,并介绍了国内外在先进战斗机武器内埋技术方面研究的基本情况和遇到的一些具体问题,归纳总结了内埋武器舱空腔复杂流动机理、流声振多场耦合问题研究的现状和关键技术难点;从内埋武器舱系统研制设计要求出发,梳理了先进战斗机内埋武器系统研制面临的关键气动问题和空腔类构型流致振动与噪声问题的主要特征,着重分析了内埋武器舱复杂流动机理、振动与噪声问题、数值仿真方法、风洞测试技术和流固声多场耦合控制技术难点,指出了下一步需要突破的关键技术难点和研究重点,为准确把握先进战斗机内埋武器系统关键气动问题和开展相关问题研究提供借鉴和指导。 展开更多

关键词 战斗机 内埋武器舱 空腔 气动性能 振动与噪声

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基于前缘边界层扰动的空腔压力脉动抑制研究 被引量：4

9

作者 陶洋 吴继飞 +1 位作者 徐来武 蒋为民 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期66-70,共5页

武器内埋是实现战斗机超声速巡航、低可探测性(隐身)等先进技术指标的关键气动布局措施之一。腔内流场结构复杂,在一定条件下存在严重压力脉动,诱发强烈噪声,声压级(SPL)甚至可高达170dB,可能造成结构与内部元器件的破坏,因此空腔噪声... 武器内埋是实现战斗机超声速巡航、低可探测性(隐身)等先进技术指标的关键气动布局措施之一。腔内流场结构复杂,在一定条件下存在严重压力脉动,诱发强烈噪声,声压级(SPL)甚至可高达170dB,可能造成结构与内部元器件的破坏,因此空腔噪声与抑制方法成为研究热点之一。为此,对亚、跨声速流动条件(Ma=0.6、0.95和1.2)下有、无斜劈(ramps)时过渡式空腔(长深比L/D=4)气动声学特性开展了风洞试验研究,通过综合对比分析空腔底面中心线上的声压级分布和不同测点的声压频谱(SPFS)特性,探讨了斜劈对空腔气动噪声的抑制效果。研究结果表明,在亚、跨声速条件下,采用前缘斜劈对空腔内噪声有一定抑制效果,使得空腔后部区域声压级降低幅度比前部区域大,同时对空腔前壁以及后壁噪声也有抑制效果,部分典型测点声压频谱曲线上的能量尖峰基本全部被削平,这表明空腔流场已不存在产生自持振荡的流动机制。 展开更多

关键词 空腔 斜劈 气动噪声 抑制方法 声压级 声压频谱

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内埋武器舱舱门开闭动态模拟试验技术研究 被引量：4

10

作者 吴继飞 徐来武 +2 位作者 郭洪涛 唐淋伟 高鹏 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2015年第4期88-94,共7页

在高速风洞中对内埋武器舱舱门开闭动态模拟试验技术进行了研究,弹舱长深比(L/D)为6.5。分析了舱门开闭动态试验风洞模拟准则,研制了气缸驱动和电机驱动两种舱门开闭运动机构,发展了舱门开闭动态试验测试技术与数据处理方法,获得了舱门... 在高速风洞中对内埋武器舱舱门开闭动态模拟试验技术进行了研究,弹舱长深比(L/D)为6.5。分析了舱门开闭动态试验风洞模拟准则,研制了气缸驱动和电机驱动两种舱门开闭运动机构,发展了舱门开闭动态试验测试技术与数据处理方法,获得了舱门运动特性及武器舱系统动态载荷特性。本文给出了Ma=0.6,Re=1.28×107/m的试验结果。研究结果表明:运动机构设计合理,气缸驱动与电机驱动两种方式均可实现舱门的快速开闭运动,采用电机驱动时,舱门运动速度可在较宽范围内调节;测试系统可靠,可准确获得高速气流条件下舱门开闭过程中的动态载荷及舱门运动规律;数据处理方法可行,获得了测点的能量分布特性及频谱特性,并对弹舱流场及舱门动态载荷特性进行了研究。 展开更多

关键词 内埋武器舱 动态模拟 动态载荷 气动驱动 电机驱动

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内埋弹舱流动/振动/噪声多场载荷实验 被引量：2

11

作者 王显圣 周方奇 +3 位作者 徐来武 吴军强 路波 杨党国 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期160-168,I0003,共10页

针对内埋武器系统设计面临的多学科交叉问题,通过高速风洞实验,开展内埋弹舱流动/振动/噪声多场载荷实验研究,为内埋弹舱气动/结构一体化设计和作战环境评估提供支撑。基于相似原理,建立内埋弹舱流动/振动/噪声多场载荷实验技术,采用高... 针对内埋武器系统设计面临的多学科交叉问题,通过高速风洞实验,开展内埋弹舱流动/振动/噪声多场载荷实验研究,为内埋弹舱气动/结构一体化设计和作战环境评估提供支撑。基于相似原理,建立内埋弹舱流动/振动/噪声多场载荷实验技术,采用高时间分辨率多场载荷同步测试方法与时频数据处理方法,获取亚、跨、超声速条件下内埋弹舱多场载荷特征,分析多场载荷作用下内埋弹舱流动特性、共振条件和结构响应规律。结果显示,内埋弹舱非定常绕流促进了舱内复杂噪声环境的形成,噪声载荷与结构振动数据呈现强相关性。当舱内噪声模态频率与结构固有频率耦合时,内埋弹舱结构响应明显增强,在噪声载荷主频位置,结构振动谱出现峰值,此时噪声/振动数据相关性最大,且耦合频率范围的噪声谱能量提高显著。 展开更多

关键词 内埋弹舱 多场载荷 噪声 流激振荡 风洞实验

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活塞式合成射流技术及其应用研究 被引量：4

12

作者 吴继飞 罗新福 +1 位作者 徐来武 范召林 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2014年第6期61-65,共5页

设计了活塞式合成射流激励器,研究了合成射流特性及其影响因素,并在高速风洞中开展了合成射流应用于空腔流场气动噪声抑制的试验研究。研究结果表明:合成射流激励器设计合理,能够得到较高速度的射流,正向射流速度极值约160m/s;合成射流... 设计了活塞式合成射流激励器,研究了合成射流特性及其影响因素,并在高速风洞中开展了合成射流应用于空腔流场气动噪声抑制的试验研究。研究结果表明:合成射流激励器设计合理,能够得到较高速度的射流,正向射流速度极值约160m/s;合成射流频率与激励器激励频率一致;激励器频率、活塞行程以及射流出口形状等参数会对合成射流速度极值产生明显影响;合成射流速度对射流出口厚度变化不敏感;该方法对空腔流场气动噪声的抑制效果与马赫数关系密切,跨声速条件下,采用该方法进行流动控制能够改善空腔流场的气动声学环境,而超声速时该流动控制方法基本失效。 展开更多

关键词 合成射流 流动控制 空腔 气动声学

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背风涡隔离对大攻角旋成体表面压力分布的影响 被引量：1

13

作者 程克明 范召林 +1 位作者 贺中 徐来武 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期178-181,共4页

通过在背风母线处沿纵向对称面嵌入隔离板 ,观测了大攻角旋成体在这种背风涡被隔离状态下的表面压力分布情况。隔离板的作用旨在削弱、隔阻两侧背风涡间的相互联系和诱导 ,以便考察背风涡诱导作用对物面流动的影响。不同隔离 (包括无隔... 通过在背风母线处沿纵向对称面嵌入隔离板 ,观测了大攻角旋成体在这种背风涡被隔离状态下的表面压力分布情况。隔离板的作用旨在削弱、隔阻两侧背风涡间的相互联系和诱导 ,以便考察背风涡诱导作用对物面流动的影响。不同隔离 (包括无隔离情况 )状态下的实验结果表明 ,背风涡的隔离对表面压力分布有不同程度的影响 ,故这一研究和结果可供探讨大攻角流动非对称性成因作参考。 展开更多

关键词 大攻角旋成体 表面压力分布 影响 分岔 混沌 背风涡 隔离板

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后掠与无后掠压缩角模型产生的激波/边界层干扰的非定常特性(英文) 被引量：1

14

作者 胡成行 蒋卫民 +2 位作者 黄叙辉 周文军 徐来武 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期11-16,共6页

介绍了10个压缩角模型在M数为2.011、2.504、3.015时产生的激波/边界层干扰的非定常特性的试验研究结果。压缩角模型的流向压缩角分别为15°、20°、24°,后掠角分别为0°、20°、40°、60°。实验结果表明... 介绍了10个压缩角模型在M数为2.011、2.504、3.015时产生的激波/边界层干扰的非定常特性的试验研究结果。压缩角模型的流向压缩角分别为15°、20°、24°,后掠角分别为0°、20°、40°、60°。实验结果表明:(a)所有无后掠压缩角和大多数20°后掠压缩角产生柱形干扰,而大后掠压缩角则产生锥形干扰;降低来流M数或增大模型后掠角有利于从柱形干扰转变为锥形干扰。(b)间隙区内的压力脉动出现低频峰值,此峰值随着模型后掠角增大或流向压缩角减小而减小;然而随着来流M数增大,此峰值在柱形干扰区减小,而在锥形干扰区略增大。对于锥形干扰,无粘激波的平均激波强度是控制其干扰特性的主要因素。 展开更多

关键词 激波 附面层干扰 压缩角 超声速流 后掠空气动力学

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FL-24风洞武器舱舱门动态试验装置

15

作者 黄存栋 徐来武 +1 位作者 吴继飞 高鹏 《兵工自动化》 2014年第2期77-81,共5页

针对先进作战飞机发射或投放武器后,武器舱舱门的高速运动将对周围流场产生强烈干扰的问题,在FL-24风洞中建立了舱门开闭动态模拟试验装置。介绍试验装置的构成,利用舱门和舱内布置的动态及静态压力传感器对如舱门动态载荷特性、舱内气... 针对先进作战飞机发射或投放武器后,武器舱舱门的高速运动将对周围流场产生强烈干扰的问题,在FL-24风洞中建立了舱门开闭动态模拟试验装置。介绍试验装置的构成,利用舱门和舱内布置的动态及静态压力传感器对如舱门动态载荷特性、舱内气动噪声特性、以及St数变化影响等进行研究,并通过预先分析运动历程,估算驱动舱门所需力矩和电机功率,进行机电系统优化设计,反复调试控制程序,达到舱门转动高速响应、精确定位的目的。试验结果表明:试验装置设计合理,运行可靠,舱门最短开/闭时间约为0.15 s,能够准确模拟舱门高速开闭历程,并可拓展到其他多项试验研究。 展开更多

关键词 武器舱舱门 试验装置 风洞 动态载荷

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开式空腔气动声学特性及其流动控制方法 被引量：14

16

作者 吴继飞 徐来武 +1 位作者 范召林 罗新福 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2155-2165,共11页

在高速风洞中对空腔流场气动声学特性进行了试验研究,采用剪切层扰流法对流场进行流动控制,空腔长深比为4.1。通过对空腔流场的脉动压力试验结果分析,研究了亚、跨声速条件下开式空腔流场的气动声学特性及气动噪声抑制效果,对开式空腔... 在高速风洞中对空腔流场气动声学特性进行了试验研究,采用剪切层扰流法对流场进行流动控制,空腔长深比为4.1。通过对空腔流场的脉动压力试验结果分析,研究了亚、跨声速条件下开式空腔流场的气动声学特性及气动噪声抑制效果,对开式空腔流场气动噪声形成机制及流动控制机理进行了分析。试验结果表明:开式空腔流场气动声学环境恶劣,最大总声压级(OSPL)高达177dB;开式空腔流场存在强烈的自持振荡,声压频谱曲线上存在多个不同模态的单调声;亚声速条件下,采用剪切层扰动法进行流动控制可导致空腔流场气动声学环境更加恶劣;跨声速时,采用剪切层扰动法进行流动控制使空腔流场气动声学环境明显改善。 展开更多

关键词 空腔 流动控制 总声压级 气动噪声 自持振荡 声压频谱

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