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非直通甲板舰船空气流场的结构化建模
1
作者 李海旭 王金玲 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期67-76,I0002,共11页
舰船空气流场是舰载机起降安全的重要影响因素,其结构化建模是研究舰载机起降安全边界和起降动力学过程的重要支撑。直通甲板舰船的空气流场结构化建模问题已于20世纪80年代解决,并纳入MIL-F-8785C军用规范,得到了广泛应用;而非直通甲... 舰船空气流场是舰载机起降安全的重要影响因素,其结构化建模是研究舰载机起降安全边界和起降动力学过程的重要支撑。直通甲板舰船的空气流场结构化建模问题已于20世纪80年代解决,并纳入MIL-F-8785C军用规范,得到了广泛应用;而非直通甲板舰船的空气流场结构形式更为复杂,近年来科研人员通过数值模拟、风洞试验或实船测量等方法开展了研究,但其结构化建模问题仍有待解决。本文的研究目的是探索非直通甲板舰船空气流场的结构化建模方法。通过对其流场结构、形成机理进行分析,采用流场特性频域分析和数据拟合方法,解析了流场的稳态、周期和随机分量,成功构建了流场结构化模型,并通过仿真验证了模型的有效性,初步解决了非直通甲板舰船空气流场结构化建模问题,得出了较为实用的结构化模型,有望为舰载直升机起降安全研究提供重要支撑,大幅减少机-舰动态配合试验的工作量,使机-舰组合风限图的制定更加高效,并为机-舰动态配合实时仿真奠定基础。 展开更多
关键词 机-舰动态配合 舰船空气流场 频谱分析 结构化建模 仿真
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两种飞行甲板形式的舰船空气流场特性比较 被引量：12
2
作者 陆超 姜治芳 王涛 《舰船科学技术》 2009年第7期29-31,共3页
搭载固定翼飞机的水面舰船受多种因素的影响,通常会采用多种飞行甲板形式,尤其是在没有配备弹射器但搭载有固定翼飞机的舰船上,是否采用滑跃式起飞甲板,采用后舰面空气流场会有哪些变化是在总布置设计必须要讨论的问题。本文通过在定常... 搭载固定翼飞机的水面舰船受多种因素的影响,通常会采用多种飞行甲板形式,尤其是在没有配备弹射器但搭载有固定翼飞机的舰船上,是否采用滑跃式起飞甲板,采用后舰面空气流场会有哪些变化是在总布置设计必须要讨论的问题。本文通过在定常条件下,同一船型上采用的2种飞行甲板舰面布置方案进行了多个工况的空气流场模拟计算,对计算结果进行分析,观察模拟出的二维/三位流线形态,对舰船采用不同飞行甲板形式的气流场特性进行了初步的探讨。 展开更多
关键词 舰船空气流场 飞行甲板形式 分析比较
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SA与MILES模型在SFS2舰船空气流场中的模拟应用 被引量：2
3
作者 宗昆 赵鹏程 +1 位作者 王金玲 李海旭 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2017年第9期83-87,共5页
为了研究SFS2的舰船空气流场特性,分别利用N-S方程和MILES方法对SFS2空气流场进行数值模拟,其中RANS方程的求解中应用了SA湍流模型,并与风洞试验结果进行对比。计算结果表明,SA和MILES模型均能得到与风洞试验变化规律相同的时均流场结果... 为了研究SFS2的舰船空气流场特性,分别利用N-S方程和MILES方法对SFS2空气流场进行数值模拟,其中RANS方程的求解中应用了SA湍流模型,并与风洞试验结果进行对比。计算结果表明,SA和MILES模型均能得到与风洞试验变化规律相同的时均流场结果,但MILES对尾流场的预测精度相对更高,且能得到空气流场的瞬时特性,用于更精确地分析舰船空气流场。研究表明,当改变两种计算模型来流速度时,流动结构基本一致,船体表面压力系数分布几乎一致。 展开更多
关键词 舰船空气流场 SA模型 MILES模型 数值模拟
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面向舰载机起降安全的舰船空气流场控制技术分析
4
作者 钱江 赵芸可 +1 位作者 王金玲 李海旭 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第14期170-176,共7页
本文对近年来国内外学者在舰船空气流场控制领域的研究进行综述,从流场被动控制和主动控制两大方向开展应用现状分析,对比不同控制方式对流场的控制效果和应用局限。最后在借鉴前述成果的基础上开展多孔吹气主动控制技术初步探索,并对... 本文对近年来国内外学者在舰船空气流场控制领域的研究进行综述,从流场被动控制和主动控制两大方向开展应用现状分析,对比不同控制方式对流场的控制效果和应用局限。最后在借鉴前述成果的基础上开展多孔吹气主动控制技术初步探索,并对后续研究重点和需解决的问题进行总结和展望,为舰船空气流场控制的进一步研究和实装应用提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 舰船空气流场 主动控制 被动控制
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舰船舰面空气流场的CFD数值模拟探讨 被引量：15
5
作者 曲飞 陆超 +1 位作者 姜治芳 王涛 《中国舰船研究》 2009年第5期23-27,共5页
CFD技术已经广泛应用于舰船水流场的分析计算研究领域,而在舰船空气流场研究中的应用趋势正在逐步增强,目前国内在该领域的研究工作还处于起步阶段。从现代舰船气流场的研究发展现状、舰船空气流场CFD数值计算方法的选用以及实例数值计... CFD技术已经广泛应用于舰船水流场的分析计算研究领域,而在舰船空气流场研究中的应用趋势正在逐步增强,目前国内在该领域的研究工作还处于起步阶段。从现代舰船气流场的研究发展现状、舰船空气流场CFD数值计算方法的选用以及实例数值计算,探讨了数值模拟舰船气流场的可行性,并通过将计算实例的数值计算结果与其对应状态的风洞试验结果进行对比分析,验证了计算结果的合理性,结果显示,利用CFD工具在定常条件下对舰船空气流场的模拟计算方法是可行的。 展开更多
关键词 舰船空气流场 数值模拟 粘性流场 风洞试验
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利用缩比模型CFD数值模拟计算舰船舰面空气流场相似准数的影响探讨 被引量：15
6
作者 陆超 姜治芳 王涛 《中国舰船研究》 2008年第6期45-48,共4页
舰载航空系统是现代舰船的重要组成部分,舰船空气流场对舰载机起降的安全性有明显的影响,因此,舰船空气流场特性研究对全船总体性能具有重要意义。目前,对舰船空气流场的研究方法主要有实船测量、模型试验及数值模拟等方法,利用缩比模... 舰载航空系统是现代舰船的重要组成部分,舰船空气流场对舰载机起降的安全性有明显的影响,因此,舰船空气流场特性研究对全船总体性能具有重要意义。目前,对舰船空气流场的研究方法主要有实船测量、模型试验及数值模拟等方法,利用缩比模型对舰船舰面空气流场进行CFD数值模拟具有成本较低和周期较短的优点。缩比模型计算需要考虑相似性问题,文章针对此问题从缩比模型的采用、流场模型试验时相关的相似准数影响等方面加以讨论,其中还针对模型试验时不同雷诺数的影响进行了数值模拟计算。 展开更多
关键词 舰船空气流场 缩比模型 相似性
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不同工况条件对舰船舰面空气流场的影响 被引量：30
7
作者 陆超 姜治芳 王涛 《舰船科学技术》 2009年第9期38-42,共5页
随着舰载机及精密电子设备普遍装备现代舰船,与之相关的安全性及可靠性影响因素也逐渐受到关注[1]。舰船舰面气流场对舰载机的安全起降影响显著。在不同的工况条件下,舰船气流场会产生变化,进而影响到舰载机的安全作业。本文利用缩比模... 随着舰载机及精密电子设备普遍装备现代舰船,与之相关的安全性及可靠性影响因素也逐渐受到关注[1]。舰船舰面气流场对舰载机的安全起降影响显著。在不同的工况条件下,舰船气流场会产生变化,进而影响到舰载机的安全作业。本文利用缩比模型对舰船舰面空气流场进行数值模拟计算,观察工况条件发生变化时模型舰面气流场的变化情况。从模型的选取、参考舰船舰载机起降方式等方面加以讨论,对不同工况条件下舰船空气流场的数值计算结果进行了对比和分析。 展开更多
关键词 舰船空气流场 边界条件 结果分析
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基于船舶空气流场仿真的船舶测风偏差校正方法 被引量：3
8
作者 胡桐 漆随平 +1 位作者 郭颜萍 王东明 《海洋技术学报》 2017年第2期28-34,共7页
船舶海面风观测易受船体和上层建筑造成的畸变气流影响,使测风数据存在偏差。针对船舶相对风测量偏差校正问题,采用CFD仿真方法研究船体周围钝体绕流气流场,量化桅杆左、右横桁实测相对风速、风向与舰桥上部参考测风点相对风速、风向偏... 船舶海面风观测易受船体和上层建筑造成的畸变气流影响,使测风数据存在偏差。针对船舶相对风测量偏差校正问题,采用CFD仿真方法研究船体周围钝体绕流气流场,量化桅杆左、右横桁实测相对风速、风向与舰桥上部参考测风点相对风速、风向偏差,利用最小二乘支持向量机分别对左、右舷测风偏差进行回归并建立校正模型。通过海上实船实验采集桅杆左、右横桁与舰桥上部测风点处的相对风测量数据,验证模型校正测风偏差的实际效果,结果表明CFD仿真建模方法能够有效降低实验船型56%的相对风速测量偏差。 展开更多
关键词 舰船空气流场 CFD 风测量 偏差校正
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风-浪-舰耦合对舰船尾流场及直升机气动的影响
9
作者 胡嘉讯 宗昆 +2 位作者 史勇杰 徐国华 赵靖涛 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2023年第2期47-53,共7页
为研究波浪和舰船运动对高海况下舰载直升机起降的影响,建立了一套耦合风-浪-舰和直升机的多相流数值模拟方法。使用动态流体作用模拟舰船运动,采用动量源方法模拟直升机旋翼,对3~6级海况下ONRT舰船摇荡运动时的尾流场非定常气动特性进... 为研究波浪和舰船运动对高海况下舰载直升机起降的影响,建立了一套耦合风-浪-舰和直升机的多相流数值模拟方法。使用动态流体作用模拟舰船运动,采用动量源方法模拟直升机旋翼,对3~6级海况下ONRT舰船摇荡运动时的尾流场非定常气动特性进行了研究,并计算了UH-60A直升机旋翼气动载荷的时间历程。研究表明:6级海况下流场速度分量和旋翼气动载荷的波动达到5级海况的2倍,而3~5级海况之间的差别较小;悬停跟进时直升机不断出没于舰船运动导致的尾流中速度和涡量不同的区域,使得旋翼气动载荷有极强的非定常特性;在6级海况下,旋翼拉力与波浪-舰船耦合运动同周期的波动达到20%,并伴随着穿越尾流剪切层时产生的5~10 Hz的小扰动。 展开更多
关键词 舰载直升机 舰船空气流场 计算流体力学 多相流 舰船运动
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船体纵横摇工况下海面风测量数据偏差分析 被引量：1
10
作者 胡桐 漆随平 +3 位作者 王东明 郭颜萍 邹靖 仇志金 《海洋技术学报》 2018年第3期79-85,共7页
采用CFD方法模拟船体纵横摇工况下船舶海面风测量过程,分析船体、上层建筑造成的气流畸变以及船体摇摆对海面风测量数据偏差的影响规律,利用海上实船实验数据对仿真结果进行验证,结果表明:考虑船体摇摆工况的仿真结果更接近实验数据;船... 采用CFD方法模拟船体纵横摇工况下船舶海面风测量过程,分析船体、上层建筑造成的气流畸变以及船体摇摆对海面风测量数据偏差的影响规律,利用海上实船实验数据对仿真结果进行验证,结果表明:考虑船体摇摆工况的仿真结果更接近实验数据;船体、上层建筑对海面气流的影响不可忽略,仅通过船体姿态校正相对风测量数据是不充分的;船体纵横摇工况下测风点处平均相对风速偏差不仅与迎风角度有关,还与海况有关。随着相对风速增大,同一迎风角度条件下的平均相对风速偏差趋于稳定,船体周围瞬态气流场在时间平均后呈现雷诺数无关性。 展开更多
关键词 舰船空气流场 CFD 风测量
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