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液压调速器AMESim动态仿真与参数优化
1
作者
汤斯佳
黄新锋
+1 位作者
刘阳
蒋君侠
《机床与液压》
北大核心
2024年第6期160-166,共7页
螺旋桨飞机飞行时,调速器对飞机的飞行稳定性与发动机安全性起着关键作用。分析液压调速器的设计结构及其工作原理;针对调速器、液压系统以及执行机构建立AMESim模型,进行动态特性仿真与分析;对调速器动态特性进行单因素影响分析,主要...
螺旋桨飞机飞行时,调速器对飞机的飞行稳定性与发动机安全性起着关键作用。分析液压调速器的设计结构及其工作原理;针对调速器、液压系统以及执行机构建立AMESim模型,进行动态特性仿真与分析;对调速器动态特性进行单因素影响分析,主要设计参数包括控制活门质量、配重质量以及弹簧刚度等,再通过多因素影响分析比较得到最优设计参数。对优化后的调速器模型进行动态仿真。研究结果表明:调速器参数优化后,调速振荡幅度和振荡次数显著减小,增加了调速器系统的稳定性,其性能得到了巨大提升,能够更好地满足发动机、螺旋桨的调速要求。
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关键词
液压调速器
动态仿真
参数优化
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职称材料
先进复合材料自动铺丝设备研究现状与发展趋势
2
作者
李俨
蒋君侠
+1 位作者
何玉筱
汤斯佳
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2023年第12期74-83,共10页
先进的复合材料由于其高比强度、比模量、大幅减重和良好的耐腐蚀性,已被广泛用于航空航天工业及其他领域。自动铺丝机是实现自动铺丝的必要设备,是影响铺放质量和生产效率的重要环节。因此,研发和改进自动铺丝机,成为制造复合材料复杂...
先进的复合材料由于其高比强度、比模量、大幅减重和良好的耐腐蚀性,已被广泛用于航空航天工业及其他领域。自动铺丝机是实现自动铺丝的必要设备,是影响铺放质量和生产效率的重要环节。因此,研发和改进自动铺丝机,成为制造复合材料复杂构件的最关键的课题之一。本文针对近年来国内外的自动铺丝设备,重点围绕铺丝机机床主体结构、纱架形式、铺丝头压力系统、加热系统与张力系统等方面,对当前自动铺丝机的研究与应用现状进行论述与分析,总结了国内外自动铺丝设备的研究成果,分析了国内外铺丝设备的优势与不足,最后探讨并总结了自动铺丝设备未来的发展趋势,为铺丝机的设计与优化提供了一个参考方向。
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关键词
自动铺丝技术(AFP)
先进复合材料
自动铺丝机
铺丝头
预浸料丝束
自动铺丝工艺
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职称材料
螺旋桨气动参数与飞机综合设计技术
3
作者
许正宇
汤斯佳
+2 位作者
何淼
昝丙合
曹德松
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第10期88-99,I0002,共13页
螺旋桨推进具备较高的推进效率和广泛的通用性。由于桨盘面积大、滑流范围广,螺旋桨与载机间的空气动力耦合关系更加紧密,需要将螺旋桨与飞机进行综合设计,迭代获取优化设计方案,从而最大化保证飞机的高性能和经济性。本文首先介绍了飞...
螺旋桨推进具备较高的推进效率和广泛的通用性。由于桨盘面积大、滑流范围广,螺旋桨与载机间的空气动力耦合关系更加紧密,需要将螺旋桨与飞机进行综合设计,迭代获取优化设计方案,从而最大化保证飞机的高性能和经济性。本文首先介绍了飞机总体设计对螺旋桨气动设计参数的影响,以及螺旋桨多目标优化综合设计的手段;然后,简述了螺旋桨布局选型对飞机总体设计的影响,介绍了共轴对转螺旋桨设计和分布式推进螺旋桨设计两种新形态的螺旋桨设计构型;最后,讨论了螺旋桨设计手段的发展,以及CFD方法在螺旋桨-飞机综合设计中的应用。本文可为螺旋桨飞机的相关总体设计和气动优化提供参考。
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关键词
螺旋桨
气动外形
滑流影响
分布式推进
综合设计
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职称材料
高速航空螺旋桨翼型气动特性及数值仿真
被引量:
2
4
作者
汤斯佳
曹德松
+1 位作者
闫文辉
彭腾飞
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第28期12667-12673,共7页
为了提升高速航空螺旋桨的气动性能,通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法研究了平凸翼型NACA4412、超临界翼型RAE2822和高雷诺数薄翼型NACA65206在不同马赫数Ma、不同攻角下的升阻比变化规律,以及翼型流场的马赫数...
为了提升高速航空螺旋桨的气动性能,通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法研究了平凸翼型NACA4412、超临界翼型RAE2822和高雷诺数薄翼型NACA65206在不同马赫数Ma、不同攻角下的升阻比变化规律,以及翼型流场的马赫数等值线分布等。通过翼型的升阻比特性研究,选用NACA65206翼型设计了一款高速航空螺旋桨,并进行了螺旋桨流场的CFD仿真和气动性能计算。结果表明:随着马赫数从0.5提高到0.9,NACA65206翼型具有更好的升阻比特性,并且失速特性不断改善;采用NACA65206翼型设计的螺旋桨在0.6飞行马赫数下,推进效率高于80%,在0.7飞行马赫数下,推进效率高于75%,说明了使用薄翼型结合大后掠角度设计的高速航空螺旋桨具有较好的推进效率。
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关键词
螺旋桨
翼型
计算流体力学方法
升阻比
推进效率
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职称材料
双向液压式调速器系统数学建模与仿真
被引量:
2
5
作者
汤斯佳
陶邦明
+1 位作者
董群
蒋君侠
《液压与气动》
北大核心
2022年第4期131-138,共8页
螺旋桨飞机飞行时,调速器系统对飞机飞行的稳定性及发动机安全性起着关键作用。针对双向液压式调速器系统,通过数学建模和仿真方法研究该调速器系统的动态特性。以某双向液压式调速器系统为研究对象,分析其结构组成和工作原理,根据牛顿...
螺旋桨飞机飞行时,调速器系统对飞机飞行的稳定性及发动机安全性起着关键作用。针对双向液压式调速器系统,通过数学建模和仿真方法研究该调速器系统的动态特性。以某双向液压式调速器系统为研究对象,分析其结构组成和工作原理,根据牛顿第二定律和流体连续方程分别建立了该调速器系统的力-运动数学模型和流量数学模型,并对数学模型中所有力的产生原因和求解方式进行了分析和求解。通过结合数学模型和仿真软件,分别对调速器控制活门和整个调速器系统进行了仿真,重点分析了无反馈的控制活门的实际运动过程和带反馈的整个调速器系统的发动机转速变化及螺旋桨角度变化,得到了控制活门的振动曲线和螺旋桨角度变化曲线。
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关键词
调速器
飞机螺旋桨
数学建模
SIMULINK
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职称材料
桨间距对某型共轴对转螺旋桨气动性能的影响
被引量:
2
6
作者
汤斯佳
曹德松
+2 位作者
闫文辉
王雪晨
邓
佳
子
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期709-716,共8页
为掌握共轴对转螺旋桨的桨间气动干扰规律,降低桨间气动干扰强度,提升共轴对转螺旋桨的气动性能,基于非定常雷诺平均Navier-Stocks方程耦合湍流模型的计算方法,并使用了滑移网格技术,研究了4种不同桨间距的6×6构型对转螺旋桨的桨...
为掌握共轴对转螺旋桨的桨间气动干扰规律,降低桨间气动干扰强度,提升共轴对转螺旋桨的气动性能,基于非定常雷诺平均Navier-Stocks方程耦合湍流模型的计算方法,并使用了滑移网格技术,研究了4种不同桨间距的6×6构型对转螺旋桨的桨间气动干扰对其气动性能的影响,桨间距选择了4种不同方案。研究结果表明:在4种不同的轴向桨间距中,当桨间距为0.25倍螺旋桨直径时,共轴对转螺旋桨的平均推进效率最高,并且气动干扰导致的效率脉动幅度较小;随着桨间距的增大,前、后排桨受到的气动干扰强度都会减小,相比于后桨,前桨因气动干扰造成的脉动对桨间距更加敏感。可见共轴对转螺旋桨的桨间距会对螺旋桨的气动干扰,及气动性能产生较为明显的影响,在设计共轴对转螺旋桨时选择合适的桨间距,有利于提高螺旋桨气动性能。
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关键词
共轴对转螺旋桨
桨间距
推进效率
气动性能
滑移网格
原文传递
共轴对转螺旋桨的非定常气动干扰
被引量:
8
7
作者
闫文辉
汤斯佳
+2 位作者
王奉明
王雪晨
杨骁
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1398-1405,共8页
为优化共轴对转螺旋桨的气动性能,研究前后桨之间复杂的非定常气动干扰,使用非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程的数值模拟方法,以及滑移网格技术,对6×6构型的共轴对转螺旋桨进行了三维非定常气动干扰计算,获得了共轴对转螺...
为优化共轴对转螺旋桨的气动性能,研究前后桨之间复杂的非定常气动干扰,使用非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程的数值模拟方法,以及滑移网格技术,对6×6构型的共轴对转螺旋桨进行了三维非定常气动干扰计算,获得了共轴对转螺旋桨的气动特性变化规律,并给出了优化气动外形及运行控制的建议。计算结果表明:来流马赫数为0.38的情况下,由于非定常气动干扰导致的整个共轴对转螺旋桨的拉力系数和功率系数的脉动幅值为1.5%左右,推进效率的脉动幅值在0.1%左右。一个旋转周期内,前后桨均出现了12次周期波动,后桨由于能够吸收一部分前桨产生的切向滑流能量,推进效率比前桨更高一些,而且能够提高整个桨的效率。另外通过压力系数以及轴向速度的径向分布情况看,70%左右的桨半径位置上非定常气动干扰强度相对较大。
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关键词
气动干扰
共轴对转螺旋桨
计算流体动力学
滑移网格
气动效率
原文传递
题名
液压调速器AMESim动态仿真与参数优化
1
作者
汤斯佳
黄新锋
刘阳
蒋君侠
机构
惠阳航空螺旋桨有限责任公司
浙江大学机械工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第6期160-166,共7页
文摘
螺旋桨飞机飞行时,调速器对飞机的飞行稳定性与发动机安全性起着关键作用。分析液压调速器的设计结构及其工作原理;针对调速器、液压系统以及执行机构建立AMESim模型,进行动态特性仿真与分析;对调速器动态特性进行单因素影响分析,主要设计参数包括控制活门质量、配重质量以及弹簧刚度等,再通过多因素影响分析比较得到最优设计参数。对优化后的调速器模型进行动态仿真。研究结果表明:调速器参数优化后,调速振荡幅度和振荡次数显著减小,增加了调速器系统的稳定性,其性能得到了巨大提升,能够更好地满足发动机、螺旋桨的调速要求。
关键词
液压调速器
动态仿真
参数优化
Keywords
hydraulic governor
dynamic simulation
parameter optimization
分类号
TH137.7 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
先进复合材料自动铺丝设备研究现状与发展趋势
2
作者
李俨
蒋君侠
何玉筱
汤斯佳
机构
浙江大学
上海宇航系统工程研究所
航空工业惠阳航空螺旋桨有限责任公司
出处
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2023年第12期74-83,共10页
文摘
先进的复合材料由于其高比强度、比模量、大幅减重和良好的耐腐蚀性,已被广泛用于航空航天工业及其他领域。自动铺丝机是实现自动铺丝的必要设备,是影响铺放质量和生产效率的重要环节。因此,研发和改进自动铺丝机,成为制造复合材料复杂构件的最关键的课题之一。本文针对近年来国内外的自动铺丝设备,重点围绕铺丝机机床主体结构、纱架形式、铺丝头压力系统、加热系统与张力系统等方面,对当前自动铺丝机的研究与应用现状进行论述与分析,总结了国内外自动铺丝设备的研究成果,分析了国内外铺丝设备的优势与不足,最后探讨并总结了自动铺丝设备未来的发展趋势,为铺丝机的设计与优化提供了一个参考方向。
关键词
自动铺丝技术(AFP)
先进复合材料
自动铺丝机
铺丝头
预浸料丝束
自动铺丝工艺
Keywords
Automated fiber placement(AFP)
Advanced composite materials
AFP machine
AFP head
Prepreg tow
AFP process
分类号
TB33 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
螺旋桨气动参数与飞机综合设计技术
3
作者
许正宇
汤斯佳
何淼
昝丙合
曹德松
机构
航空工业惠阳航空螺旋桨有限责任公司
河北省螺旋桨结构与动力性能重点实验室
北京航空航天大学航空科学与工程学院
空军装备部北京局驻保定地区军事代表室
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第10期88-99,I0002,共13页
基金
河北省螺旋桨结构与动力性能重点实验室支持项目(BPFKEP202204)。
文摘
螺旋桨推进具备较高的推进效率和广泛的通用性。由于桨盘面积大、滑流范围广,螺旋桨与载机间的空气动力耦合关系更加紧密,需要将螺旋桨与飞机进行综合设计,迭代获取优化设计方案,从而最大化保证飞机的高性能和经济性。本文首先介绍了飞机总体设计对螺旋桨气动设计参数的影响,以及螺旋桨多目标优化综合设计的手段;然后,简述了螺旋桨布局选型对飞机总体设计的影响,介绍了共轴对转螺旋桨设计和分布式推进螺旋桨设计两种新形态的螺旋桨设计构型;最后,讨论了螺旋桨设计手段的发展,以及CFD方法在螺旋桨-飞机综合设计中的应用。本文可为螺旋桨飞机的相关总体设计和气动优化提供参考。
关键词
螺旋桨
气动外形
滑流影响
分布式推进
综合设计
Keywords
propeller
aerodynamic shape noise
slipstream effect
distributed propulsion
integrated design
分类号
V211.44 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
高速航空螺旋桨翼型气动特性及数值仿真
被引量:
2
4
作者
汤斯佳
曹德松
闫文辉
彭腾飞
机构
航空工业惠阳航空螺旋桨有限责任公司
北方工业大学机械与材料工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2022年第28期12667-12673,共7页
基金
先进航空发动机创新工作站基金(HKCX-2019-01-005)
航空动力基金(6141B09050397)。
文摘
为了提升高速航空螺旋桨的气动性能,通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法研究了平凸翼型NACA4412、超临界翼型RAE2822和高雷诺数薄翼型NACA65206在不同马赫数Ma、不同攻角下的升阻比变化规律,以及翼型流场的马赫数等值线分布等。通过翼型的升阻比特性研究,选用NACA65206翼型设计了一款高速航空螺旋桨,并进行了螺旋桨流场的CFD仿真和气动性能计算。结果表明:随着马赫数从0.5提高到0.9,NACA65206翼型具有更好的升阻比特性,并且失速特性不断改善;采用NACA65206翼型设计的螺旋桨在0.6飞行马赫数下,推进效率高于80%,在0.7飞行马赫数下,推进效率高于75%,说明了使用薄翼型结合大后掠角度设计的高速航空螺旋桨具有较好的推进效率。
关键词
螺旋桨
翼型
计算流体力学方法
升阻比
推进效率
Keywords
aviation propeller
airfoil
computational fluid dynamics method
lift-drag ratio
propulsion efficiency
分类号
V275 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
双向液压式调速器系统数学建模与仿真
被引量:
2
5
作者
汤斯佳
陶邦明
董群
蒋君侠
机构
惠阳航空螺旋桨有限责任公司
浙江大学机械工程学院
出处
《液压与气动》
北大核心
2022年第4期131-138,共8页
文摘
螺旋桨飞机飞行时,调速器系统对飞机飞行的稳定性及发动机安全性起着关键作用。针对双向液压式调速器系统,通过数学建模和仿真方法研究该调速器系统的动态特性。以某双向液压式调速器系统为研究对象,分析其结构组成和工作原理,根据牛顿第二定律和流体连续方程分别建立了该调速器系统的力-运动数学模型和流量数学模型,并对数学模型中所有力的产生原因和求解方式进行了分析和求解。通过结合数学模型和仿真软件,分别对调速器控制活门和整个调速器系统进行了仿真,重点分析了无反馈的控制活门的实际运动过程和带反馈的整个调速器系统的发动机转速变化及螺旋桨角度变化,得到了控制活门的振动曲线和螺旋桨角度变化曲线。
关键词
调速器
飞机螺旋桨
数学建模
SIMULINK
Keywords
governor
aircraft propeller
mathematical modelling
Simulink
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
V228 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
桨间距对某型共轴对转螺旋桨气动性能的影响
被引量:
2
6
作者
汤斯佳
曹德松
闫文辉
王雪晨
邓
佳
子
机构
中国航空工业集团有限公司惠阳航空螺旋桨有限责任公司
北方工业大学机械与材料工程学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期709-716,共8页
基金
先进航空发动机创新工作站项目(HKCX2020-02-024)
装发预研航空动力基金(6141B09050397)。
文摘
为掌握共轴对转螺旋桨的桨间气动干扰规律,降低桨间气动干扰强度,提升共轴对转螺旋桨的气动性能,基于非定常雷诺平均Navier-Stocks方程耦合湍流模型的计算方法,并使用了滑移网格技术,研究了4种不同桨间距的6×6构型对转螺旋桨的桨间气动干扰对其气动性能的影响,桨间距选择了4种不同方案。研究结果表明:在4种不同的轴向桨间距中,当桨间距为0.25倍螺旋桨直径时,共轴对转螺旋桨的平均推进效率最高,并且气动干扰导致的效率脉动幅度较小;随着桨间距的增大,前、后排桨受到的气动干扰强度都会减小,相比于后桨,前桨因气动干扰造成的脉动对桨间距更加敏感。可见共轴对转螺旋桨的桨间距会对螺旋桨的气动干扰,及气动性能产生较为明显的影响,在设计共轴对转螺旋桨时选择合适的桨间距,有利于提高螺旋桨气动性能。
关键词
共轴对转螺旋桨
桨间距
推进效率
气动性能
滑移网格
Keywords
coaxial contra rotating propeller
stage spacing
propulsion efficiency
aerodynamic performance
sliding mesh
分类号
V275 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
共轴对转螺旋桨的非定常气动干扰
被引量:
8
7
作者
闫文辉
汤斯佳
王奉明
王雪晨
杨骁
机构
北方工业大学机械与材料工程学院
中国航空工业集团有限公司惠阳航空螺旋桨有限责任公司
先进航空动力创新工作站
清华大学机械工程学院精密仪器系
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1398-1405,共8页
基金
先进航空动力创新工作站项目(HKCX-2019-01-005)
北方工业大学科研启动基金(110051360002)。
文摘
为优化共轴对转螺旋桨的气动性能,研究前后桨之间复杂的非定常气动干扰,使用非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程的数值模拟方法,以及滑移网格技术,对6×6构型的共轴对转螺旋桨进行了三维非定常气动干扰计算,获得了共轴对转螺旋桨的气动特性变化规律,并给出了优化气动外形及运行控制的建议。计算结果表明:来流马赫数为0.38的情况下,由于非定常气动干扰导致的整个共轴对转螺旋桨的拉力系数和功率系数的脉动幅值为1.5%左右,推进效率的脉动幅值在0.1%左右。一个旋转周期内,前后桨均出现了12次周期波动,后桨由于能够吸收一部分前桨产生的切向滑流能量,推进效率比前桨更高一些,而且能够提高整个桨的效率。另外通过压力系数以及轴向速度的径向分布情况看,70%左右的桨半径位置上非定常气动干扰强度相对较大。
关键词
气动干扰
共轴对转螺旋桨
计算流体动力学
滑移网格
气动效率
Keywords
aerodynamic interaction
contra rotating propeller
computational fluid dynamics
sliding mesh
aerodynamic efficiency
分类号
V275 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
液压调速器AMESim动态仿真与参数优化
汤斯佳
黄新锋
刘阳
蒋君侠
《机床与液压》
北大核心
2024
0
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职称材料
2
先进复合材料自动铺丝设备研究现状与发展趋势
李俨
蒋君侠
何玉筱
汤斯佳
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
螺旋桨气动参数与飞机综合设计技术
许正宇
汤斯佳
何淼
昝丙合
曹德松
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
4
高速航空螺旋桨翼型气动特性及数值仿真
汤斯佳
曹德松
闫文辉
彭腾飞
《科学技术与工程》
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
5
双向液压式调速器系统数学建模与仿真
汤斯佳
陶邦明
董群
蒋君侠
《液压与气动》
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
6
桨间距对某型共轴对转螺旋桨气动性能的影响
汤斯佳
曹德松
闫文辉
王雪晨
邓
佳
子
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
原文传递
7
共轴对转螺旋桨的非定常气动干扰
闫文辉
汤斯佳
王奉明
王雪晨
杨骁
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
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