风洞是一种用于空气动力学测试的实验装置,空气通过不同面积的管道吹入或吸入,其目的是模拟与飞行环境不同的气流条件。它提供了一个条件环境来测试空气动力学体,以提取控制流动的许多参数。风洞实验不仅限于飞机,还用于汽车、直升机、航天器再入、高层建筑和摩天大楼设计。风洞可以在从亚音速(M < 0.4)到高超音速(M > 5)[1] 的所有速度下运行。它们根据气流方向、测试段大小等进行分类。其中,开路风洞是本研究中的热门话题。开路采用周围空气作为流体介质。任何飞行器的空气动力学设计所需的主要数据来源是 CFD、风洞试验以及飞行试验,这些试验通常采用简化的几何模型 [11]。决定空气动力学作为一门科学的成功及其广泛应用的关键研究方法
充气隔热罩(IHS)代表了一种突破性解决方案,该解决方案通过显着提高有效载荷能力并增强空间系统的恢复潜力来支持创新的重新进入空间任务。要使该解决方案运行,必须将几种关键技术成熟到适当的水平。在Efesto-2项目的范围内,已计划进行结构和空气动力学测试,以促进我们对这一独特的充气空气动力学减速器系统的理解。为了实现这一目标,进行了数值研究,以模拟重新进入期间隔热罩的最大预期变形水平。随后,在H2K和TMK风隧道中测试了隔热罩的非形状和变形形状。之后,将进行测试后数值分析。本文介绍了与高超音速隧道H2K和Supersononic风洞TMK的空气形状的空气动力学研究有关的努力和成就。它涵盖了诸如风洞模型的规范,测试条件,测量技术以及测试结果的评估。
实验程序和注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................................................................................................................................21 不确定性....................................................................................................................................................................................................22
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
风洞是一种用于空气动力学测试的实验装置,空气通过不同面积的管道吹入或吸入,其目的是模拟与飞行环境不同的气流条件。它提供了一个条件环境来测试空气动力学体,以提取控制流动的许多参数。风洞实验不仅限于飞机,还用于汽车、直升机、航天器再入、高层建筑和摩天大楼设计。风洞可以在从亚音速(M < 0.4)到高超音速(M > 5)[1] 的所有速度下运行。它们根据气流方向、测试段大小等进行分类。其中,开路风洞是本研究中的热门话题。开路采用周围空气作为流体介质。任何飞行器的空气动力学设计所需的主要数据来源是 CFD、风洞试验以及飞行试验,这些试验通常采用简化的几何模型 [11]。决定空气动力学作为一门科学的成功及其广泛应用的关键研究方法
5.7 失速条件下 IC 和 LM 的控制功率评估图表和调整后的气动数据......................................................................................................... 101
研究超声速气流作用下复合材料层合板的气动弹性失稳问题,通过求解气动弹性特性的广义特征值问题进行分析。通常通过计算不同来流速度下层合结构的固有频率,得到层合板在气流作用下的临界失稳速度,这是由于层合结构刚度减小,导致结构失稳。应根据复合材料壁板所处的力学环境合理设计结构参数,避免在气流作用下出现结构失稳问题。活塞理论最初由Lighthill在Hayes对Tsien高超声速相似理论的扩展基础上发展起来。在壁板颤振研究中,为了更好地模拟实际的气动变化过程,许多研究者提出了各种气动计算模型,但这些气动模型的不足之处在于考虑了较为复杂的边界条件,因此方程的求解过程相当复杂。在结构力学的框架下,利用二维模型,利用活塞理论推导了能够预报超声速范围内先进结构壁板颤振的精细气动弹性模型。活塞理论被广泛应用于许多气动模型,它提供了体表某点处表面下洗流与气动压力之间的准定常点函数关系。这使得活塞理论成为一种计算成本低廉的空气动力学模型。在本论文中,CUF工具的高效性允许推导任意阶模型,Carrera统一公式允许使用紧凑统一的公式推导任何模型。强形式解和提出的CUF模型的有限元近似。本文推导了二维模型的FEM特征矩阵,基本核允许使用自动程序推导矩阵。有限元法(FEM)由于其多功能性和数值效率而仍然值得关注。已经解决了力学的各种问题,包括静态,自由振动和动态响应问题。通过求解气动弹性特性的广义特征值问题对其进行分析,并考虑了许多参数来研究它们对颤振边界的影响。关键词:有限元方法、活塞理论、气动弹性不稳定性、气动弹性、Carrera 统一公式、超音速、复合层压板。