雨滴撞击引起的飞机动量损失分析

近几年来,由于飞机试图在雷暴天气下着陆,发生了若干商用飞机事故。引起事故的主要原因是那些与雷暴单体有关的风切变。事实上飞机除遭遇风切变外,若干飞机还同时陷入大雨单体,由于雨滴撞击和大雨使翼面变粗糙,使飞机遭受动量损失和阻力增大,从而影响了飞机的空气动力性能。通过对雨滴撞击而使飞机遭受的动量损失的分析,作出大雨对飞机空气动力性能影响的评定。

圆柱形叶片动量损失厚度求解

给出了低比转速离心泵叶轮叶片表面雷诺方程,并对相关量进行了分析。借助于型参数,通过变换动量积分方程,得出动量损失厚度近似解的表达式。运用尾流律的速度分布导出相应的各种边界层厚度的表达式,作为求解动量损失厚度的辅助关系式。提出了结合湍流边界层厚度系数kδ和动量损失厚度δ2由无离心流动计算逐渐逼近离心流动的计算方法。它是进一步分析低比转速离心泵的基础。

转动单星星风与角动量损失及演化的研究

在转动单星旋转椭球体模型下提出非均匀的星风与角动量损失理论,数值模拟两种损失在转动单星表面的分布以及两种损失影响下转动单星的演化。

转动双星系统的星风和角动量损失及演化

在转动双星系统非对称旋转椭球体模型下提出了各向异性的星风损失和角动量损失,数值模拟分析了转动双星系统的星风损失和角动量损失的分布,以及转动双星系统的演化,并给出相关结论。

串列叶栅前后排叶型对叶片损失的影响

为了研究串列叶栅前后排叶片叶型变化对叶片损失的影响,采用数值模拟方法,对三种不同叶型组合的平面串列叶栅在0°攻角工况下,进行了总压损失分布和损失机理分析。研究结果表明,前排叶片的叶型,尤其是前缘形状的改变对串列叶栅的总压损失分布有显著影响;而后排叶片的叶型变化造成的影响较小;参数L=ρV03/T反映了附面层内熵增的难易程度。由于前排叶片前缘附近的L值要远大于后排叶片,从而导致串列叶栅的总压损失对前排叶片的叶型变化更加敏感。

粗糙交叉裂隙渗流行为模拟研究

以分形维数与交叉角度一定的复杂交叉裂隙体模型为核心研究对象,采用MATLAB与CAD平台建立了分形维数D=1.1、交叉角度θ=90°的交叉裂隙体模型,基于COMSOL软件模拟了不同水头比工况下交叉裂隙的渗流行为规律并对其进行定量表征,探讨了不同水头比对交叉裂隙流量、雷诺数、欧拉数、流线等定量指标的影响规律。结果表明:随着水头比增大,两侧分支裂隙渗流能力同步增加,总渗流量增大。水头增大侧分支裂隙的出流量始终比另一侧分支裂隙出流量略大,且随水头比增大二者出流量差值增大;随着水头比的增大,两分支裂隙的雷诺数一同增大,水头增大侧的雷诺数略大于另一侧,更快进入湍流阶段;水头增大侧分支裂隙欧拉数始终较高,而另一侧的欧拉数随着水头比增大而减小,说明水头比的增大会强化水头较大一侧对另一侧的动量补充;随着水头比的增大,水头较大一侧对另一侧的分流量增大,不会发生明显的混流。

Spalding公式在脊状表面湍壁摩擦力测量中的应用

在低速风洞中来流速度一定的情况下使用IFA300恒温热线风速仪测量了光滑表面和两种不同尺寸的脊状表面湍流边界层平均速度分布剖面,并验证了试验段湍流发展的充分性;通过应用Spalding壁面公式使用最小二乘法精准拟合了实验测量的边界层内层速度分布曲线,得到了湍流边界层壁面摩擦速度并进一步求得湍流壁面摩擦应力,较准确地计算出脊状表面的虚拟原点位置,并通过与对数律公式拟合结果比较分析,证实了该方法更加准确有效.最后分别计算了3种实验模型的湍流边界层动量损失厚度.通过对比脊状表面与光滑表面动量损失厚度和壁面摩擦应力,反映了动量损失厚度的大小与壁面摩擦应力的大小具有一致性,充分证实了脊状表面在湍流中具有一定的减阻效果.

一种涵道螺旋桨优化设计新方法研究

根据Theodorsen的片条理论、涵道后缘的库塔条件以及边界页微元涡丝的诱导方程,构筑了涵道螺旋桨叶片涡强度分布的计算模型,用该模型代替Prandtl的动量损失函数及环量函数,将自由螺旋桨的最小能量损失的设计方法加以推广,优化设计了涵道螺旋桨。

雷暴低空风切变中大雨对飞行的影响

分析了雷暴低空风切变中大雨滴冲击飞机的机身和机翼而引起的水平和垂直动量损失,估算了大雨累计在机身和机翼上的水膜厚度,并讨论了因遇到大雨雨滴冲撞而粗糙化的机体所产生的阻力。结果表明:雷暴低空风切变中大雨雨滴的冲击作用是明显的,被粗糙化的机体所产生的阻力能显著改变飞行轨迹,并能影响飞行安全;累计在机身和机翼上的水膜厚度造成的飞机质量的增加对飞行的影响可以忽略。

不同边界层厚度下高马赫数进气道自起动过程研究

为了探寻入口边界层厚度变化对高马赫数进气道自起动性能的影响,对简化的二元高马赫数进气道的加速自起动过程进行数值仿真研究,分析了边界层厚度对自起动过程中流场波系结构变化和自起动性能的影响机制,获得了不同边界层厚度下的进气道自起动性能及主分离包高度的变化规律。结果表明:随着边界层相对厚度从0.05增加至0.3,进气道的自起动马赫数一开始保持不变,然后快速增大;相同主流条件下,不起动流场跨越主分离包无量纲压升和主分离包高度随边界层相对厚度的增大均变小;边界层动量损失厚度和跨越主分离包无量纲压升对进气道起动性能影响重大。

活动双星AR Lac的周期研究

用Ｋａｌｉｍｅｒｉｓ等人提出的分析周期新方法对ＲＳＣＶｎ型双星系统ＡＲＬａｃ的ＯＣ曲线进行分析，结果表明这颗食双星的轨道周期在长期减小的同时也含有周期为４７年、振幅为１．５６×１０－５天的周期性变化．对引起轨道周期变化（非周期性变化和周期性变化）的各种物理机制进行了分析研究，并求出了它们的关键性物理参量．

《小问题》2019-1解答

问题:圆环半径为r,质量为m,以水平速度v0与水平地面接触。接触时,圆环与其移动速度v0在同一个铅锤平面内。试计算在何时何处圆环开始作纯滚动,在这过程中所受到的动能损失与动量损失,并说明这些损失的来由。

对标枪最后一步用力的生物力学分析

标枪的最后一步用力技术对于每一名运动员都是关键的。笔者通过对标枪最后一步技术指标的测试，得到一些数据以便对标枪技术加深理解，以指导标枪运动实践。我们以本校身高１．７０－１．８０米、有一定体育素质的学生为研究对象，其结果和分析如下。一、右腿支撑阶段的生...

利于快速过弯的保时捷InnoDrive技术

来自保时捷的全新主动巡航控制系统（InnoDrive）正在德国进行公共道路测试工作，预期该产品将于2020年交付给消费者使用。InnoDrive巡航系统将在保证车辆不发生正面碰撞的前提下，利用采集的弯角半径和路面坡度等数据，计算出最为合适的油门和制动程度，使得汽车能够以最小的动量损失实现转弯操作。

黄润乾 执著的星空守望者

作为一名中国科学院院士，黄润乾在国内从事恒星物理研究50余年，建立了物质和角动量损失的非守恒双星演化理论，转动双星演化理论和星风碰撞激波理论，为恒星结构和演化理论的发展做出了重要贡献。

碰撞实验的研究

力学实验教材中都介绍,《碰撞的研究》实验用气垫导轨上的两个滑块的正碰撞来验证动量守恒定律,如图【1】所示,用JST—3型数字毫秒计(或SSM—5B计时计数一计频仪)进行计时。实验时,要想做出较佳的实验效果,必须: 1、尽可能调平气垫导轨,减少重力的冲量影响; 2、尽量把导轨和滑块都清洗干净,减少摩擦阻力; 3、在可能的条件下,尽量提高滑块碰撞前的速度。

结合滤波增益的模型误差校正研究

洪水预报模型中,模型误差的提取和修正决定了预报的精度。根据卡尔曼滤波增益矩阵体现误差空间分布的特性,在河道洪水校正模型中,利用滤波增益信息反映校正模型的误差分布。选择长江上游干流寸滩至万县河段为例,以增益信息的变化情况为导向,考察河道地形突变所引起的模型误差,通过修正由过水断面突变引起的局部动量损失,提高原有模型的模拟效果,进而达到修正误差,提高预报精度的作用。

基于风洞系统的生菜空气动力学研究

针对目前利用计算流体力学软件(Computational fluid dynamics,CFD)进行植物工厂内部气流模拟仅在空载植物工厂中进行,忽略了生菜对气流存在阻碍的问题,采用风洞试验,对生菜冠层空气动力学参数进行研究。利用风洞系统测定了生菜冠层的阻力系数(C_D),并求得在不同叶面积密度(L)的情况下生菜冠层渗透率(K)与动量损失系数(C_f)之间的关系,将生菜栽培板置于风洞试验段中间位置,分别测量风洞试验段竖直方向和水平方向不同测点位置的稳态压力与风速。通过已求得的参数得到CFD建模中建立生菜多孔介质模型需要的粘滞阻力系数与惯性阻力参数。结果表明:1)本试验测得的生菜冠层阻力系数为0.02;2)成熟生菜(L=32.5 m^2/m^3),其渗透率为0.04 m^2,动量损失系数为0.13;3)动量损失系数C_f取值为0.1~1.0,当叶面积密度L为10、20、30 m^2/m^3时,作物冠层渗透率K的取值范围分别为0.25~25.00、0.06~6.25、0.03~2.78 m^2;4)成熟生菜的粘滞阻力系数为25,惯性阻力系数为1.3。