翼型气动性能的优劣影响着风力发电机的发电效率,研究影响叶片翼型气动性能的因素具有重要意义。本文采用数值方法计算了文献中NACA0012翼型在Re=10^6时的气动性能参数并与试验值比较,验证了数值方法的正确性。通过对相对厚度、相对弯度、雷诺数等影响翼型气动特性的参数进行研究,结果表明:相对厚度小的翼型在小攻角范围可以获得更好的气动性能;当攻角大于失速角12°后,相对厚度大的翼型的气动性能更佳。在0°~20°攻角范围内,相对弯度和雷诺数越大,翼型的气动性能越好。

采用姿控式直接侧向力／气动力复合控制方式可以显著提高大气层内拦截弹的机动能力，但由于产生侧向推力的脉冲发动机数量有限，必须考虑减少使用数量的问题。除了最优化脉冲发动机点火分配逻辑之外，充分利用气动力也是一种可能的方案。本文基于弹体运动的线性化模型，探讨了在给定攻角响应时间的情况下，最大限度地利用气动力能否节省脉冲发动机点火数目，并对攻角响应所需用的脉冲发动机数量做了离线计算，给出了计算公式。

针对不同卷弧翼尾翼的结构和数量对小长径比干扰弹稳定性的影响,建立3种尾翼布局干扰弹的三维简化模型,同时能够保证3种不同尾翼布局的尾翼展长都能够折叠到弹径尺寸。文章分别对3种尾翼布局干扰弹进行数值模拟,重点分析攻角α=0°时,在亚声速状态下不同马赫数(Ma)变化对干扰弹气动特性的影响,以及Ma=0.5,不同攻角下干扰弹气动特性的差异,并验证了文中所采用数值计算方法的可行性。结果表明总展长不变,增加尾翼的数量会使得干扰弹的阻力系数减小,升力系数减小,俯仰力矩系数减小;相同尾翼数量的带有前缘后掠角尾翼会使得干扰弹阻力系数减小,升力系数减小,滚转力矩减小,俯仰力矩系数减小;同时,四翼0°前缘后掠角的尾翼气动特性在Ma=0.5、不同攻角影响下出现先增加后减小的趋势。

目的探索帆翼摇帆因素(风速、攻角、频率和幅度)对帆翼气动特性和推进特性的影响。方法通过低湍流度风洞和改装扑翼测控系统开展RSX帆翼模型风洞试验,模拟实际比赛中帆翼在迎风航段滑行和以不同频率、幅度围绕前进方向正弦摇帆的情况。结果在滑行状态下,帆翼气动力随攻角和风速增加而增大,风速在5 m/s和6 m/s时帆翼的升力系数接近,但风速为6 m/s时的阻力系数明显小于5 m/s时。在摇帆状态下,帆翼气动力特征符合周期性变化;升力随摇帆频率的升高而增大,阻力随摇帆频率升高呈小幅减小。航向角35°航行时,推力系数未随攻角增加明显增大,但存在相位差,瞬时能耗系数明显增大;增加摇帆频率或幅度可以提升帆翼推力特性,同时,瞬时能耗成倍增加,但摇帆频率的增加比幅度的增加所需能耗更高。结论帆翼摇帆比滑行能更有效地改善帆翼的气动力;风速是...

将理论推导和数值模拟相结合,对典型离心压缩机Eckardt叶轮流场进行分析,探讨了不同进气预旋对叶轮气动性能的影响;从叶片进口攻角、叶尖相对马赫数和流向压力变化的角度,阐述了预旋对内部流动以及气动性能的影响机理。结果表明预旋角对进口攻角和叶尖相对马赫数同时产生显著影响,正预旋会降低进口来流的攻角及相对马赫数,使叶片前缘载荷降低、叶轮效率及稳定性提升;负预旋会提升叶轮的做功能力,使总压比上升;正预旋由于降低了叶片前部做功能力,使低压流体堆积到叶片中后部,导致总压比下降;叶轮最高效率受叶尖相对马赫数与进口攻角共同影响,若提升效率必须合理协调预旋对二者的影响。

桥梁结构处于大气边界层中,由于断面外形复杂、折点较多,其绕流常呈现复杂的流动分离和再附着状态,应评估来流湍流对桥梁断面气动特性的影响。基于节段模型测压风洞试验,获取了均匀流场和3种格栅湍流场下模型表面平均和脉动压力分布,评估了桥梁断面气动力特性的改变,分析了不同风场下断面流动分离再附着的变化。研究发现湍流显著改变桥梁断面前缘(特别是零度和正攻角时上表面和负攻角时下表面)的分离和再附着特性,进而影响桥梁整体断面的气动力特性;随着湍流强度增加,前缘分离点的平均压力系数的幅值增大,而再附着点向上游移动;湍流强度对分离和再附着的影响程度随着风攻角的增大而变得显著;三分力系数在小风攻角时受湍流强度影响较小,在大风攻角下湍流强度的影响较大,变化的主要原因是断面前缘的压力分布变化。

为控制空气涡轮起动机自由运转,减少自由运转转速过高对空气涡轮起动机结构重量及安全运行带来的不利影响,开展了涡轮气动设计对空气涡轮起动机自由运转转速的影响分析,提出通过控制来流攻角降低自由运转转速的气动设计方法,识别了影响来流攻角的四个主要因素叶片构造角、反力度、载荷系数和流量系数。结果表明来流攻角对自由运转转速具有非常明显的影响,通过选择合适的气动参数,可有效提高峰值功率转速下的负攻角,增强大转速状态下的转子攻角损失,进而降低涡轮自由运转转速。进一步,整机试验结果证明,采用本文提出的设计方法,优化后的涡轮在峰值功率基本不变的前提下,峰值功率转速降低17.8%,自由运转转速可降低近20%。

为研究飞行型绳牵引并联机器人的气动力学特性。对并联机器人进行了三维模型的建立,采用流体力学分析软件Fluent对模型计算域进行网格划分和边界条件设置;研究了不同攻角和速度条件下升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数等气动特性。结果表明:在给定飞行速度时,升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数曲线都具有收敛性以及表面压力分布的均匀性。飞行速度较低时,阻力系数随攻角增大而缓慢增大;升力系数随攻角增大而正比增大。飞行速度较高时,阻力系数在攻角为0°~12°时随飞行速度正比增大,飞行速度增大到一定值后,不同速度下的阻力系数差别不大。升力系数在攻角为0°~8°时正比增大,在攻角为8°~16°时,随攻角增大而减小。俯仰力矩系数受到攻角和飞行速度的影响。

介绍了攻角位置液压控制系统的原理,并研讨了阀控马达闭环控制系统。进行了数学建模和参数计算,以阐述阀控马达体系的稳定性。应用AMESim软件建立了液压系统的仿真模型,经过对比不同实验参数对模型的快速性及稳定的影响,并对仿真结果进行了相关分析,选出最合适的PID参数,使其符合系统的输出结果要求。

介绍NF-3低速翼型风洞常规和动态实验模型姿态角测量和控制系统的特点以及为提高角度测量精度和准度所采取的措施。应用一种直流伺服系统，采用电机位置和速度闭环方法，已经获得模型姿态角的精度在±0.05°以内。为进一步提高测控性能，对于二元实验在翼型轴上安装圆感应同步器，测量模型的实际角度，并作为反馈信号。这种位置全闭环系统，可使角度精度达到±0.0083°。对于三元实验，用一个加速度计固定在模型内，实时测量模型的实际攻角，并对实验结果进行预处理，从而减少因气动弹性角产生的误差。