导读:本文包含了非定常气动设计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:方程,方法,机翼,飞行器,欧拉,动态,旋翼机。
非定常气动设计论文文献综述
昂海松,肖天航,郑祥明[1]（2018）在《微型飞行器的低雷诺数、非定常气动设计与分析》一文中研究指出低雷诺数和非定常气动特性是微型飞行器有别于常规飞行器的主要特点。首先简要介绍了飞行雷诺数的含义,并从低雷诺数的附面层特性和其对气动力的影响两方面分析了雷诺数对气动特性的影响,并给出了两种低雷诺数微型飞行器的空气动力学计算方法。接着分析了固定翼、旋翼、扑翼叁类微型飞行器的非定常运动特征,重点介绍了仿生扑翼微型飞行器的非定常运动及其实现途径。然后介绍了旋翼气动力简化计算方法、非定常空气动力计算的N-S方程数值方法,并给出了低雷诺数非定常气动设计软件和应用案例。最后,提出将人工智能的方法引入微型飞行器控制系统势在必行,这将是飞行器自主感知,最终解决控制问题的重要途径。(本文来源于《无人系统技术》期刊2018年04期）
肖天航,罗东明,郑祥明,昂海松,吉爱红[2]（2018）在《仿生飞行器非定常气动优化设计研究进展与挑战》一文中研究指出从气动建模、设计变量参数化和优化方法策略等方面,论述了仿生飞行器非定常气动优化设计技术的应用和发展,总结了不同优化设计方法的优缺点,分析了发展趋势和未来的研究重点,为进一步开展仿生飞行器气动优化设计研究提供参考。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2018年01期）
王海鹏[3]（2017）在《风力机非定常气动特性及优化设计研究》一文中研究指出风力机叶片的优化设计主要是采用动量-叶素理论方法。该方法具有计算过程简单、求解速度快等优点,但是设计的气动性能与实际运行的气动性能存在一定的偏差。同时,在大气环境下,风切变、阵风和大气湍流等来流因素导致叶片扰流流场是非定常的。在本文中,建立了风力机叶片的叁维计算模型,采用数值模拟方法对Phase Ⅵ风力机叶片的流场进行了数值计算,并将数值计算的结果与NREL UAE风洞实验的结果进行了详细的对比和分析。数值模拟的结果与实验结果基本吻合,并开展了以下研究:研究了均匀、风切变和阵风等来流对风力机气动特性的影响,定量分析了风力机的近尾迹流动特性。在均匀来流下,叶轮的扭矩呈周期性变化。风力机近尾迹流动特性受到旋转叶片的强烈影响,并形成明显的轴向速度亏损,这种亏损随着流体向下游流动逐渐减弱。在近尾迹区域,流体的轴向诱导因子、切向诱导因子和径向速度受到风切变指数的影响,特别是径向速度。在叶片尖部的近尾迹区域,涡流诱导效应导致了较高的轴向速度梯度。在阵风作用下,叶轮的扭矩曲线基本与风速轮廓曲线保持一致。研究结果表明,动量-叶素理论方法设计的风力机叶片未达到最佳的气动性能。采用模式算法与遗传算法的混合算法改进了 Kriging代理模型,并对改进的Kriging代理模型进行了预测精度测试。将代理模型方法与CFD方法相结合,对WindPACT 1.5MW风力机叶片进行了几何外形优化。优化后,截面翼型的当地扭角均有所减小,风力机的扭矩提升了约为3.45%.现有的预弯方法获得的风力机叶片,在一定程度上损失了叶片的输出功率。在本文中,以Kriging代理模型为基础,提出了一种风力机叶片预弯方法,预弯后叶片的输出功率略有增加。研究了涡流发生器对翼型S809气动特性的影响,从流体动能传递和涡系运动轨迹方向,揭示了涡流发生器对翼型边界层流动分离的控制机理,对升阻力系数、x方向速度和涡量等参数进行了定量分析,并考虑涡流发生器弦向位置的影响。涡流发生器合理地布置在翼型吸力面前端,可以有效地提升翼型的升力系数,推迟失速现象的出现,增大失速攻角。涡流发生器卷起的涡系使外流区与边界层进行动能的交换,从而有效地控制翼型边界层的流动分离。涡系随流体向下游流动过程中,逐渐融合到翼型边界层中,直到浸没到整个边界层。研究了双排顺列的涡流发生器对翼型边界层的控制机理,该布置可以进一步增大升力系数和翼型的失速攻角。最后,将涡流发生器应用到Phase Ⅵ失速型风力机叶片上,采用合理的涡流发生器布置方法,使叶轮的扭矩在一定风速范围内基本保持不变。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-03-14）
李鹏[4]（2015）在《倾转旋翼机非定常气动特性分析及气动设计研究》一文中研究指出倾转旋翼机作为一种独特的飞行器,同时拥有直升机的垂直起降和螺旋桨飞机的高速巡航能力。但是在结合了直升机与固定翼飞行器优点的同时,也引入了相对于单一直升机飞行模式与飞机飞行模式更为复杂的气动问题,例如巡航和悬停状态之间转换的关键过渡飞行状态下倾转旋翼非定常流场和气动特性、满足多工作模式要求的倾转旋翼气动设计、复杂的倾转旋翼机气动干扰等。因此,深入开展倾转旋翼机非定常气动特性分析及气动设计研究对提高倾转旋翼机气动性能具有重要的学术和工程应用价值。本文基于新型运动嵌套网格系统,开展了倾转旋翼机的高效、高精度CFD方法研究,并应用建立的数值模拟方法分别针对倾转旋翼气动设计、过渡飞行状态下倾转旋翼气动特性、倾转旋翼/机身气动干扰开展了深入分析研究,并进行了倾转旋翼机桨尖涡流动机理以及旋翼/机翼气动干扰特性的初步试验研究。主要研究工作包括以下几个方面:作为前提和背景,首先阐述了论文的研究目的及意义,概述了倾转旋翼/螺旋桨气动设计、倾转旋翼过渡状态、倾转旋翼/机身气动干扰等的国内外研究现状,指出了现有研究中存在的不足,并相应的提出了本文拟采用的研究方法及内容。在第二章,针对不同飞行状态的复杂倾转旋翼机构型和倾转旋翼的运动特性,基于叁维Poisson方程,分别建立了适用于桨叶气动外形优化分析以及倾转旋翼机干扰分析的运动嵌套网格生成方法,并提出了多层运动嵌套网格系统。为了提高倾转旋翼运动嵌套网格方法中洞边界生成和贡献单元搜寻的效率,提出了“逆向边界(Reverse Boundary)”挖洞方法和“局部索引(Local Inverse Map)”贡献单元搜寻方法。与此同时,基于“多向投影”挖洞技术,提出了适合倾转旋翼机干扰分析的高效组合嵌套网格方法。经数值算例验证了提出的网格生成方法和运动嵌套网格方法的有效性。在建立的网格生成方法基础上,第叁章构建了适用于不同飞行状态下的倾转旋翼及倾转旋翼机的非定常流场数值模拟方法。将Navier-Stokes方程作为流场分析的控制方程,空间离散采用Jameson中心差分格式,湍流模型选取了一方程S-A模型,非定常时间推进采用了双时间方法,伪时间迭代为隐式无矩阵存储LU-SGS格式。针对倾转旋翼气动特性、倾转旋翼设计、倾转旋翼机干扰特性等研究过程中对分析方法精度和效率要求的差异性,分别提出并建立了适用于倾转旋翼模拟的RBM、SRMS、HBM方法。为了克服传统动量源方法过多简化桨叶气动外形以及对桨叶流场离散效应模拟方面存在的不足,提出了一种非定常动量源(BFMS)方法。为提高倾转旋翼机复杂流场模拟的计算效率,针对不同的计算规模分别发展了基于共享存储式内存Open MP技术和分布式存储MPI技术的并行加速方法。通过翼型、机翼、旋翼、飞行器等不同流场算例计算,验证了建立的数值模拟方法的有效性,为进一步开展倾转旋翼机气动问题的研究奠定了分析方法基础。鉴于倾转旋翼悬停工作模式和巡航工作模式对其气动外形设计存在的设计矛盾问题,在第四章提出并建立了一个高效的倾转旋翼/螺旋桨桨叶的“分层优化设计”方法。其中,运用高效的动量—叶素理论开展桨叶的初步设计,并通过将基于置换遗传算法优化的拉丁超立方(Perm GA LHS)方法和径向基函数(RHF)的代理模型优化方法引入桨叶外形的优化设计,降低了设计的计算代价。基于动量理论和叶素理论,建立了适用于设计状态配平的操纵量预测方法,考虑直升机旋翼和螺旋桨的性能评价指标特点,给出了倾转旋翼的综合气动性能指标。然后,基于建立的优化设计方法开展了不同桨叶构型(扭转、弦长、前后掠、叁维桨尖)对倾转旋翼气动性能影响规律的分析。随后,尝试分析了不同转速、直径对倾转旋翼气动特性的影响特性,提出了保留桨叶尖部高升力翼型的变直径构型能进一步提高倾转旋翼的巡航气动性能。在此基础上,开展了满足悬停性能和高速巡航飞行要求的倾转旋翼气动设计,得到了一类具有典型特征的高性能倾转旋翼气动布局优化方案。为了探索过渡飞行状态下倾转旋翼的非定常气动特性及旋翼/机翼气动力的匹配关系,第五章通过耦合BEMT、SRMS、RBM气动模型和Newton迭代方法建立了能用于倾转旋翼过渡飞行特性分析的气动力匹配方法。然后,基于多层运动嵌套网格方法,采用SRMS和RBM方法分别开展了过渡状态下倾转旋翼非定常流动机理的数值模拟研究。接着,采用建立的倾转旋翼/机翼配平分析方法,研究了连续过渡过程中的倾转旋翼/机翼气动力匹配准则。最后,对倾转旋翼/机翼的过渡飞行特性进行了计算分析,并初步揭示了过渡飞行中倾转旋翼非定常流场的涡流动特性。在第六章,针对悬停状态下的倾转旋翼机气动干扰问题,分析了不同旋翼/机翼间距、机翼迎角、前掠、变机翼构型对气动干扰特性的影响,模拟了倾转旋翼机特有的“喷泉效应”,获得了相应的参数影响规律。在此基础上,分别开展了不同变机翼构型和襟翼角(被动降载)、定常射流(主动降载)、综合降载措施、动态机翼对气动干扰的优化效果的对比分析,并通过叁维全尺寸模拟验证了降载措施的实际降载效果,发现PFC和AFC方法能够较好的降低悬停下的旋翼/机翼气动干扰,综合降载控制方法相对于单一的被动降载方式具有明显的降载优势,动态机翼构型在降载方面有较大的潜力。针对倾转旋翼机旋翼/机身之间存在的复杂气动干扰特性,在第七章开展了初步试验与数值研究。首先,基于PIV技术测量了不同总距时旋翼/机身干扰流场,揭示了倾转旋翼机的典型“喷泉效应”现象,并分析了旋翼/机翼间的气动干扰形成机理。然后,结合建立的数值模拟方法综合分析了旋翼与机翼垂直间距变化对倾转旋翼流场及气动力的影响特性。接着,测量并分析了不同旋翼/机翼间的垂直间距和水平间距对旋翼/机翼干扰气动特性的影响,结果表明垂直间距和水平间距的变化会对旋翼/机翼的干扰有重要的影响。最后,开展了过渡状态下动态机翼与旋翼的气动干扰的试验与数值模拟研究,得出了一些对高气动性能倾转旋翼机设计有意义的结论。最后,总结了本文开展倾转旋翼机非定常气动特性分析及气动设计的研究工作,罗列了主要创新点,并对未来的工作进行了展望。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-10-01）
何建东,雷娟棉[5]（2015）在《基于伴随方法的动态非定常气动外形优化设计》一文中研究指出为实现动态非定常条件下的气动外形优化设计,基于非定常形式的欧拉方程及伴随方程,建立了一套完整的针对非定常动态问题的气动外形优化设计方法,并采用所建立的方法,对俯仰振荡的NACA0012翼型在跨声速(Ma=0.8)及限制条件下进行了翼型时均减阻外形优化.对优化设计的结果进行了分析.研究结果表明:该动态非定常气动外形优化设计方法具有较高的可靠性和实用性.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2015年02期）
姜斌,郑群,王松涛,冯国泰[6]（2013）在《跨声速风扇气动设计及非定常流场结构研究》一文中研究指出基于叁维数值模拟技术,对某小型跨声速风扇进行了叁维气动改型设计,达到了新的设计要求.在此基础之上,采用相位延迟法研究了转/静干涉条件下压气机叶栅内的非定常流场结构.探讨了存在来流干扰情况下,高负荷弯、扭静叶栅的非定常气动性能,研究了下游静叶吸力面非定常附面层发展特点及规律,研究结果表明:叁维气动改型设计在保持喘振裕度不降低的情况下,设计效率达到90%左右.在非定常条件下,转/静之间势流的相互干涉强烈影响着下游静叶的非定常负荷分布,而尾迹等高损失区对静叶表面的压力影响范围十分有限.对于表征静叶损失特性的非定常附面层主要受到来流高损失流体传播的影响,势流干扰的影响并不显着.(本文来源于《工程热物理学报》期刊2013年12期）
高莹莹,何枫,沈孟育[7]（2013）在《非定常动态演化伴随方法在翼型气动设计中的应用》一文中研究指出在传统的基于定常流动解和伴随方程定常解的伴随方法的基础上,对定态飞行气动外形的优化设计提出了基于非定常流动控制方程瞬态解和非定常伴随方程瞬态解的新的优化方法,即动态演化伴随方法。新方法保留了传统伴随方法适用于具有大数量设计变量的气动优化问题的优点,而且比传统的伴随方法可节省大量的计算时间。对于翼型设计的大量算例结果表明,新方法与传统方法具有相同的精度。(本文来源于《北京力学会第19届学术年会论文集》期刊2013-01-12）
张磊[8]（2011）在《超高负荷跨音速涡轮气动设计理论及其非定常流动特性研究》一文中研究指出纵观美国现役发动机、验证机、预研计划—-IHPTET计划实施的各阶段,可以看出美国在航空发动机涡轮设计方面的发展趋势是：常规→常规高负荷→1+1对转→1+1/2对转。无论对于常规高负荷、还是1+1对转以及1+1/2对转涡轮,高负荷跨音速涡轮是其关键组成部分。通过采用高负荷跨音速涡轮能够增大级负荷从而减少涡轮的级数,提高整个发动机的推重比。种种趋势表明,高负荷跨音速涡轮已成为航空燃气涡轮发动机的一个重要发展方向。在前人开展高负荷涡轮设计方法和内部流动工作的基础上,本文进一步针对超高负荷涡轮进行设计方法和数值模拟的研究工作,并利用国内首座暂冲式短周期对转涡轮实验台上所获数据对本文中提出的高负荷跨音速缩扩型涡轮叶片设计理论的正确性进行了验证,建立了超高负荷跨音速涡轮的设计体系。本文的主要工作及结论如下：1.开展了高负荷跨音速缩扩型流道涡轮叶型造型参数选取方法的研究。缩扩比、喉部距前缘相对位置、尾缘厚度是高负荷跨音速缩扩型流道涡轮叶型的叁个关键造型参数,其选取的恰当与否决定着涡轮叶型性能的好坏。通过理论分析,本文提出了缩扩比、喉部距前缘相对位置、尾缘厚度叁个关键造型参数相应的选取方法,并采用数值模拟验证了该方法的正确性；2.通过理论分析提出了高负荷跨音速缩扩型全叁维涡轮叶片沿叶高缩扩比的选取方法,开展缩扩比沿径向分布规律的研究工作,并采用该理论与方法针对本课题组在“十五”期间完成的某高负荷无导叶对转涡轮中的高压动叶进行了优化设计。针对原高负荷无导叶对转涡轮与采用优化设计高压动叶的高负荷无导叶对转涡轮进行数值模拟,并利用于国内首座暂冲式短周期对转涡轮实验台上所获数据对本文中提出的高负荷跨音速缩扩型涡轮叶片设计理论的正确性进行了验证,进一步验证设计理论与方法的正确性；3.本文探索了超高负荷涡轮的设计方法和理论,力图发现区别于常规涡轮设计存在的问题。基于常规负荷涡轮设计体系,在一维方案设计、通流计算、叶片设计过程中根据高负荷因素进行修正,探索超高负荷涡轮设计体系的组成和应用策略,建立了超高负荷跨音速涡轮的设计体系。对所设计超高负荷涡轮进行了数值模拟,从而验证了设计理论的正确性；4.对超高负荷涡轮的流场进行叁维非定常数值模拟,通过对其流场进行深入研究,分析超高负荷涡轮区别于常规负荷涡轮的非定常流动现象,并探索如何利用非定常效应来改进超高负荷涡轮的气动性能。(本文来源于《中国科学院研究生院（工程热物理研究所）》期刊2011-04-01）
杨爱玲,姚征,刘高联[9]（2008）在《基于欧拉方程的二维振荡机翼非定常气动设计反命题方法(Ⅱ)》一文中研究指出建立了二维振荡机翼的非定常反问题的有限差分解法,并通过若干算例对求解方法进行了验证。首先根据基于欧拉方程的非定常气动反问题数学模型确定了具体求解方案,接着重点讨论了壁面非定常反问题边界条件和远场非定常无反射边界条件的处理方法,编写了相应的计算程序,并以绕1/4弦长点做小幅俯仰周期振动的NA-CA-65-0012翼型为初始机翼,在不同目标压强的条件下进行了气动反问题计算得到新翼型,它们的压强分布与预设目标相吻合,这表明本文的反问题求解方案与计算方法都是可行的。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2008年03期）
姚征,杨爱玲,刘高联[10]（2005）在《基于欧拉方程的二维振荡机翼非定常气动设计反命题方法》一文中研究指出建立了基于欧拉方程组的二维振荡机翼非定常气动设计反命题方法的数学模型。通过一系列变换,将物理时空中的求解域转换成映象坐标系中的规范区域;并导出了映象坐标下的欧拉方程,结合非定常反命题的边界条件,便可用有限差分方法求解。本方法引入映象坐标系解决反命题边界形状的不确定性,并能利用欧拉方程现有的各种差分格式于反命题求解。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2005年03期）
非定常气动设计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
从气动建模、设计变量参数化和优化方法策略等方面,论述了仿生飞行器非定常气动优化设计技术的应用和发展,总结了不同优化设计方法的优缺点,分析了发展趋势和未来的研究重点,为进一步开展仿生飞行器气动优化设计研究提供参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非定常气动设计论文参考文献
[1].昂海松,肖天航,郑祥明.微型飞行器的低雷诺数、非定常气动设计与分析[J].无人系统技术.2018
[2].肖天航,罗东明,郑祥明,昂海松,吉爱红.仿生飞行器非定常气动优化设计研究进展与挑战[J].空气动力学学报.2018
[3].王海鹏.风力机非定常气动特性及优化设计研究[D].大连理工大学.2017
[4].李鹏.倾转旋翼机非定常气动特性分析及气动设计研究[D].南京航空航天大学.2015
[5].何建东,雷娟棉.基于伴随方法的动态非定常气动外形优化设计[J].北京理工大学学报.2015
[6].姜斌,郑群,王松涛,冯国泰.跨声速风扇气动设计及非定常流场结构研究[J].工程热物理学报.2013
[7].高莹莹,何枫,沈孟育.非定常动态演化伴随方法在翼型气动设计中的应用[C].北京力学会第19届学术年会论文集.2013
[8].张磊.超高负荷跨音速涡轮气动设计理论及其非定常流动特性研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所）.2011
[9].杨爱玲,姚征,刘高联.基于欧拉方程的二维振荡机翼非定常气动设计反命题方法(Ⅱ)[J].空气动力学学报.2008
[10].姚征,杨爱玲,刘高联.基于欧拉方程的二维振荡机翼非定常气动设计反命题方法[J].空气动力学学报.2005
论文知识图
