大尺寸风洞俯仰运动传动机构创新设计及应用
针对大尺寸风洞试验中模型支撑机构的关键运动机构设计难点,从工程实用的角度出发,提出了一种基于圆弧运动的新型直线驱动传动模式。该模式实现了有限范围转动的直线驱动功能,并克服了以往运用大尺寸高精度的蜗轮副制造成本高、安装调试难度大等问题。为验证该模式运行的有效性,从机构动力学、机构运动学、控制特性、刚度和强度等方面对其进行了全方位分析。目前,该俯仰运动传动机构的设计已应用于某大型风洞的模型机构上,最大俯仰角位移范围达到了45°,圆弧运动半径达到2800 mm,整体机构造价较低,易于维护。
云水含量传感器检定的关键科学与技术问题
云水含量传感器是检测云中液态水含量的重要仪器。云中水的形态和颗粒大小有所不同,测量的方式方法也各不相同,这是云水含量传感器检定时要考虑的关键科学问题,同时怎样在实验的环境下进行准确的检定,有哪些技术问题需要考虑。
纵向加速流场中风速管系数的理论修正
基于理想不可夺轴对称位流理论,求得一任意椭球在纵向加速流中绕流的精确解。并以一很细长的椭球近模拟风速管,求得均匀流中风速管数理论值,以及在纵向加速流中它的相对偏差值。
产生风洞低温试验气流的新途径
降低风洞气流总温是提高亚,跨声速风洞雷诺数的有效方法,现有采用液氮致冷的生产型低温风洞能满足设计各种新型飞机进行气动试验所需的雷诺数要求,但由于需耗用大量液氮,导致运行费用高昂,此外,排出大量低温缺氧气体还严重影响生态和环境,为此本文提出了一种新颖的致冷途径。
利用均匀抽吸地板进行高速列车模型地板边界层影响的试验研究
在KD-03低速风洞中研制了一种边界层可人为的均匀抽吸地板,研究了在各种来流速度下均匀抽吸地板上边界层与抽吸系数的关系。在该地板上对高速列车模型气动力与地板边界层的关系进行了实验研究。对实验的几种模型状态,边界层吸附使列车模型所受阻力、负向升力和低头力矩均明显增加,其增量与模型底部形状有关;在有侧滑角时,边界层吸附对模型气动力的六个分量均有影响。在没有边界层控制的固定地板上进行高速列车模型风洞实验
2.4m×2.4m引射式跨声速风洞
正在兴建的2.4m风洞是一座增压回流引射式跨声速风洞。试验段截面尺寸2.4m×2.4m,M=0.5(0.3)~1.2,1.4(1.8),工作压力最高可达4.5×105Pa。风洞由多喷嘴中压气体引射器驱动。稳定段工作压力由位于风洞主排气系统中的四个主排气阀控制。气流M数分别由栅指或驻室抽气系统控制。精度可达△M=0.002。吹风耗气量仅为相同尺寸的下吹式风洞的1/4。该风洞是发展我国载人飞船、新型歼击机及大型运输机等航空航天飞行器必不可少的重要配套试验设备。本文对风洞总体性能及技术方案的构思和风洞设计特点等方面内容作概要论述。
数值计算数据的流动显示模拟
在风洞试验中,光学流动显示技术是揭示流场特性的重要手段,为了把数值计算数据与流场显示结果进行直接比较,利用可视化技术把数值计算数据转化成阴影、纹影和马赫干涉条纹图像。首先根据有关研究结果和平面流动的特点,导出适于产生计算流场图像的关系式,重新计算流场数据,然后将导出的数据进行颜色编码。为了使图像效果良好、图像生成速度快,还介绍了一种自行设计的,时空效率较高的颜色编码算法。
风洞磁悬挂天平控制问题研究
风洞磁悬挂天平将为风洞试验提供新的途径,本文首先简单介绍了磁悬挂天平的基本原理,然后详细研究了其控制问题,最后讨论了与控制有关的有待进一步研究的一些问题。
关于风洞中用尖劈和粗糙元模拟大气边界层的讨论
尖劈和粗糙元广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟,该技术成功模拟了不同地貌特征的平均风速和湍流度剖面.随着风工程研究的深入,了解尖劈和粗糙元模拟过程中的作用机理有助于准确地模拟各种大气边界层湍流功率谱和尺度特性.试验表明:尖劈利用其迎风平板的分离流产生湍流涡旋,迎风板的宽度决定了涡旋的大小和湍流脉动强度,同时迎风板阻塞比沿高度递减产生近似线性的风速剖面;粗糙元用于模拟实际地面的摩擦效应,调整平均风速和湍流度的剖面分布.遗憾的是,尖劈下宽上窄的结构特点决定了该技术模拟的湍流功率谱和积分尺度的高度变化律与实际大气边界层相反.基于对模拟机理的认识,异型尖劈上部形状有助于模拟大比例模型试验要求的湍流风场.
风洞主排气阀电液伺服系统仿真研究与设计
2.4 m风洞是国内唯一的两米量级引射式、半回流、暂冲型跨声速风洞,风洞核心流Ma由p 0和p s按等熵公式计算得到,其中稳定段总压通过4套主排气阀进行精确控制,其定位和同步精度直接影响到风洞流场控制的精准度。针对主排气阀电液伺服系统的负载多变、油缸内泄漏、参数及器件性能差异对同步控制精度的影响,建立了电液伺服系统精确数学模型,设计了基于虚拟主轴的多轴主从模糊控制策略,并基于MATLAB软件进行了仿真分析。仿真结果表明:系统调节时间短、同步精度高。