摘要:本研究旨在建立常规风洞试验中路基上空边界层与列车模型气动载荷之间的相关性。首先,通过PIV实验测试方法研究了不同前缘角(15°、30°、45°)下路基周围的流动特性。然后,开展了高速列车气动性能风洞试验。将结果与以前的动模型试验数据进行了比较。结果表明,由于边界层的存在,作用在列车头部下部的压力减小,而其他位置的影响不明显。这是列车气动阻力和升力减小的原因。此外,随着边界层厚度的增加,减小效果更加明显。所获得的实验结果可作为高速列车风洞试验的气动力校准。
空气阻力又称气动阻力,在高速运动中对运动员的动作有很大的影响。以滑雪运动而言,在滑雪场滑雪过程中,场地的风环境对滑雪者的身体产生推力或拖力,滑行速度和抗阻功受风的影响很大,如何减小风阻功是运动科学的研究重点。本研究对滑雪者实体模型进行了风洞实验。首先对某滑雪者身体进行非接触式三维测量,并扫描打印若干滑雪者模型;然后在黑龙江省亚布力滑雪训练基地针对该滑雪者典型的运动姿势进行风洞实验,研究滑雪过程中空气阻力系数与风速的关系。结果表明:滑雪过程中阻力系数不随风速而变化。滑雪运动员的身高、滑雪姿势、迎风面迎风面积等参数对阻力系数有一定的影响,滑雪运动员身高越高,阻力系数越大。本文总结出的规律可供运动员在训练中采取合理的战术、优化滑雪姿势,从而提高比赛成绩。
摘要。隧道内所有配备智能通风系统的主要和辅助设备都是为了确保安全而设计的。这些系统相互“对话”和“倾听”,决定打开/关闭某些系统或部分系统,并及时通知隧道运营商,隧道运营商有权对所有必要系统进行集中控制。本文使用数值模型来评估可变形元件确保隧道安全运行的效率。使用它们的理念是基于通过柔性元件人为增加隧道的气动阻力,这将阻碍燃烧产物的扩散,但不妨碍人们通过隧道的移动,并有助于隔离干净和污染的气团。这种阻力将用于迅速将隧道车道分成更小的部分,这将有助于在火灾初期尽早扑灭火灾,延长疏散时间并在无法控制的强烈火灾中挽救生命。至于紧凑型可变形元件,它可以用于运营隧道和规划隧道,因为它在实践中不会减少宝贵的地下空间的体积。
收到日期:2024 年 7 月 24 日。修改后收到日期:2024 年 11 月 12 日。接受日期:2024 年 11 月 18 日。摘要该研究的目的是设计和模拟用于低地球轨道 CubeSat 纳米卫星姿态控制的稳定系统。电子系统位于机械系统内部,在 Proteus 中设计。机械系统在 SolidWorks 中设计,然后下载 CubeSat 3U CAD 进行仿真,最后组装所有 CAD 设计。这些数据用于分析气动阻力、梯度、重力和磁场的空间环境扰动。通过分析欧拉、泊松和四元数方程来完成姿态表示。然后,创建了一个模糊逻辑控制,并给出了两种自动控制案例。分析和虚拟现实模拟表明,CubeSat 3U 纳米卫星的姿态控制正确,考虑到空间环境的扰动和每个轴的新 25° 方向。关键词:模糊控制;模拟;虚拟现实;机电稳定系统;低地球轨道。
JAXA 提出了低地球轨道 (LEO) 卫星的创新理念。超低空试验卫星 (SLATS),也称为 TSUBAME,是第一颗占据 300 公里以下超低轨道 (S-LEO) 或极低地球轨道 (VLEO) 的地球观测卫星。SLATS 的目的是 1) 测试卫星在超低空使用离子发动机对抗高大气阻力时保持高度的能力,2) 获取大气密度和原子氧 (AO) 数据,3) 测试光学地球观测。SLATS 于 2017 年 12 月 23 日成功发射。随后,SLATS 使用化学推进器、气动阻力和离子发动机推进,在 636 天内将高度控制在 271.7 公里。 SLATS 最终在 167.4 公里的轨道上维持了 7 天,并于 2019 年 10 月 1 日完成运行。所有 SLATS 和原子氧监测器 (AMO) 数据都是在这些操作期间获取的。AMO 是监测 AO 及其对航天器材料影响的任务传感器之一。来自 AMO 的数据有助于未来 S-LEO 卫星设计的材料选择。AMO 获得的数据很有价值,因为它们提供了有关 AO 通量及其对空间材料影响的大量知识。精确的大气密度模型和大气成分模型对于预测轨道上碎片的轨迹或再入是必不可少的。已经开发了 NRLMSISE-00、JB 2008 和 DTM2013 等大气模型,但很少有研究将这些模型与 LEO 中的实际大气环境进行比较。从 SLATS 获得的平均大气密度低于大气模型(NRLMSISE-00、JB 2008 和 DTM 2013)预测的值。了解模型的准确性将有助于未来 S-LEO 卫星的轨道控制以及 LEO 中碎片的轨道预测和控制。
新南威尔士大学堪培拉分校在 M2 编队飞行立方体卫星任务上开展了一项实验计划,旨在为可用的空间态势感知 (SSA) 传感器和建模算法提供真实数据。本文概述了在任务的早期、主要和扩展运行阶段计划的实验和部署计划,这些计划为 SSA 观测提供了机会。该任务包括 2x6U 立方体卫星。每颗卫星都使用 3 轴姿态控制系统,利用航天器之间的大气阻力差来控制沿轨道编队。差动气动编队控制使卫星能够保持在可接受的沿轨道偏移范围内,以执行主要任务实验。在整个任务过程中,有几个重要的机会来收集基准 SSA 数据。立方体卫星对最初被连接成 12U 卫星,按照新南威尔士大学堪培拉分校地面站的预定命令,它们将被弹簧沿轨道方向推开,形成 2x6U 卫星编队。航天器分离,随后展开太阳能电池板和天线,标志着在早期运行阶段,配置、雷达截面和轨道发生了重大变化。太阳能电池板的展开将航天器的最大正面面积从收起配置时的 0.043 平方米增加到完全展开时的 0.293 平方米。航天器的姿态将受到控制,以通过差动气动阻力的作用阻止航天器的沿轨分离。卫星具有 GPS 和姿态确定与控制功能,可提供精确的时间、位置、速度和姿态信息,这些信息通常可在卫星遥测中获得。
摘要 本文的主要目的是研究轿车和方背车的空气动力学,测量阻力系数和车身周围的气流。研究阻力的方法有两种:通过 CFD 模拟气流和使用风洞实验。实验采用 1:20 的流行轿车和方背车铝制比例模型。实验在亚音速风洞上进行,试验段为(30cm x 30cm x 100cm)。使用 ANSYS CFX-13 进行计算分析。关键词——阻力、轿车、快背、风洞、空气动力学 CFD。引言已经进行了多种关于车辆尾部形状的空气动力学影响的研究,包括 Hucho 等人发现的临界几何研究。众所周知,汽车的尾部形状是决定气动阻力和升力的重要因素之一。[14]由于燃油消耗大,研究人员将大部分注意力集中在降低车辆阻力系数 (C d ) 上,该系数约占高速行驶总运动阻力的 75% 至 80%。车辆上方的气流决定了阻力,而阻力又会影响汽车的性能和效率。测试设备已设计用于测量模型车上空气阻力的垂直和水平分量[6]。但是,由于乘用车需要足够的容量来容纳乘客和行李,因此其发动机和其他部件所需的空间必须最小。实现空气动力学上理想的车身形状极其困难。汽车的车身形状并不完美,不像鱼和鸟那样是理想的流线型。这样的车身形状不可避免地伴随着尾部的流动分离[1]。对钝体阻力系数有重大影响的两个主要因素是其前角的圆度和尾部的锥度[1]。本文旨在通过实验和计算研究轿车和方背车的空气动力学。实验方法
1. 驾驶员降低油耗的首要方法是减速。MCI 测试表明,由于空气动力学,将车速从 70 英里/小时降低到 55 英里/小时可使燃油经济性提高 26%。2. 不要猛踩油门。在城市道路上,强调平稳的启动和停止功能。驾驶员的行为和风格可对燃油经济性产生高达 30% 的影响。3. 尽可能使用巡航控制。与使用巡航控制的平均行程相比,MPG 经济性可提高 30% 以上。燃油经济性通常会在 50 英里/小时以上迅速下降。根据经验,每超过 50 英里/小时,燃油效率就会降低 0.1 英里/加仑。4. 尽量减少怠速时间。每增加 1 小时的怠速时间,驾驶员的燃油效率就会下降 1%。5. 清洁空气和燃油滤清器以及正确保养的车轮轴承可以提高燃油经济性。在 NFI.parts 上探索节油产品。 6. 适当的轮胎充气、状况和换位可显著提高燃油经济性。轮胎充气不足 10% 相当于燃油效率降低约 1%。7. 在炎热的天气里,请寻找阴凉处!怠速运行空调不仅浪费燃料,而且在大多数地方,法律都禁止这样做。8. 使用适合道路条件的正确轮胎尺寸和轮廓将使您的客车更加高效。由于滚动阻力较小,磨损到 7/16 的轮胎比磨损到 7/16 的轮胎每加仑可省油约 5%。深凸纹或粗胎面花纹在恶劣的冬季气候下效果很好,但改用高速公路胎面设计将增加行驶里程并降低道路噪音。9. 在 30 英里/小时的风速下,客车在逆风和顺风之间,在 72 英里/小时的速度下油耗会降低 43%,在 65 英里/小时的速度下油耗会降低 48%。10. 最后,低温也是影响燃油性能的重要因素。温度每下降 10 度,空气阻力(或气动阻力)就会增加 2%,燃油效率就会降低 1%。* MCI 建议充分利用分析和培训,使操作员掌握维护、诊断和维修系统的知识和技能,从而最大程度地提高盈利能力。客户可以利用 NFI Connect™(一种独家的高级远程信息处理解决方案)、燃油消耗报告和基于驾驶操作或操作条件的车辆性能低下时的自动通知,以及 MCI Academy 屡获殊荣的 LMS 培训课程,包括驾驶员培训、燃油效率和维护。要继续对话,请与您的 MCI 代表联系。
