线形布置双矩形柱的平均气动力特性试验研究

为研究线形布置双矩形柱的平均气动力特性,采用刚性模型测压风洞试验测试并分析了宽高比为1∶4的双矩形柱在不同风向角和不同间距比下的平均阻力系数和平均升力系数,并与单矩形柱的试验结果进行了对比分析。在此基础上,通过分析平均风压分布进一步揭示了线形布置双矩形柱平均气动力系数的干扰机理。风向角α的变化范围为0°~90°,间距比P/B(双矩形柱的中心距与矩形柱宽度之比)的变化范围为1.2~8.0。研究结果表明:双矩形柱的平均阻力系数可分为0°≤α≤30°和30°<α≤90°两类;上游矩形柱的平均升力系数可分为0°≤α≤75°和75°<α≤90°两类;下游矩形柱的平均升力系数可分为0°≤α≤20°和20°<α≤90°两类。平均气动力系数的放大效应主要体现在上游矩形柱,平均阻力系数最大为单矩形柱的1.5倍,平均升力系数最大为单矩形柱的2.1倍。

圆角矩形柱平均气动力特性的雷诺数效应试验研究

针对宽厚比为2、圆角率为0.3的矩形柱,采用刚性模型测压风洞试验的方法,在均匀流场中对其表面风压时程在不同雷诺数和不同风向角下进行了测试。分析了不同风向角下平均阻力系数、平均升力系数和平均风压系数随雷诺数的变化规律。结果表明,随着雷诺数的增大,平均阻力系数减小,平均升力系数会产生明显的跳跃现象。迎风侧角点的风吸力会在较高雷诺数时产生明显的突增现象,随着风向角的增大,突增幅度先增大后减小。

线形布置双方柱平均气动力特性试验研究

为研究线形布置双方柱在不同风向角和不同间距比时的平均气动力特性,采用刚性模型测压风洞试验的方法,测试并分析了双方柱在风向角0°≤α≤90°、间距比1.2≤L/D≤8范围内的平均升阻力系数。研究表明,线形布置双方柱的平均气动力特性按照风向角可分为3类:小风向角(0°≤α≤10°)、中等风向角(10°<α<60°)和大风向角(60°≤α≤90°)。小风向角下,平均气动力系数在临界间距比3≤L/D≤4时存在明显的跳跃现象;中等风向角下,随间距比的增大,上游方柱的平均阻力系数先减小后增大,平均升力系数变化不大,下游方柱的平均阻力系数逐渐增大,平均升力系数逐渐减小;大风向角下,当L/D≤2时,随着间距比的增大,上游方柱的平均阻力系数逐渐减小,平均升力系数先减小后增大,下游方柱的平均阻力系数先减小后增大,平均升力系数则相反;当L/D≥2.5时,双方柱的平均气动力系数随间距比的增大变化平缓。

亚临界雷诺数下线形布置三圆柱的平均气动力特性

为了给线形布置三圆柱结构的平均风荷载取值提供参考,通过刚性模型测压风洞试验研究了线形布置三圆柱在不同风向角和间距比下的平均气动力特性,并与单圆柱的结果进行对比分析。试验雷诺数为6.4×10^(4),风向角α和间距比L/D(相邻圆柱中心距与圆柱直径之比)的范围分别为0°~90°和1.2~4.0。研究结果表明:线形布置三圆柱的平均气动力特性可按间距比大致分为极小间距比(1.2≤L/D<1.4)、小间距比(1.4≤L/D<2.5)、中等间距比(2.5≤L/D<3.5)和大间距比(3.5≤L/D≤4.0)四类;三圆柱的平均阻力系数在极小间距比和小间距比时主要表现为减小效应,中等间距比时在α<60°时表现为减小效应,在α>60°时表现为一定的放大效应,大间距比时下游两圆柱在α≤30°时表现为减小效应;三圆柱的平均升力系数在一定风向角范围内表现为非零值,该风向角范围与间距比密切相关。

公铁平层超宽钢箱梁-列车系统气动参数数值模拟研究

采用数值模拟方法对公铁平层超宽流线形钢箱梁上列车与主梁的气动力特性进行了分析。测试了车桥组合下列车与桥梁的平均气动力系数,讨论了风攻角、列车位置对列车气动力的影响;研究了列车及主梁的二维气动导纳。结果表明:列车位于迎风侧(Ⅰ车道)时离桥梁前缘较近,直接受来流风作用,列车的阻力系数比位于其他车道时偏大;列车位于背风侧(Ⅱ车道—Ⅳ车道)时桥梁断面钝化,气流在桥梁迎风侧栏杆处分离,列车平均阻力系数降低。流线形钢箱梁断面升力气动导纳比Sears函数略小,但基本一致;桥上列车升力的气动导纳比单独列车升力的气动导纳偏小,比Sears函数略偏大。

两类悬索桥吊索气动稳定性比较研究

大跨度悬索桥吊索常发生大幅风致振动,一种可能的机理为吊索索股间的尾流致振。为研究吊索表面粗糙度对其气动稳定性的影响,分别针对平行钢丝吊索和钢绞线吊索,制作表面光滑、粗糙索股模型,进行测力风洞试验,得到光滑和粗糙下游索股的平均气动力系数,在此基础上,依据Routh-Hurwitz稳定性判据,对平行钢丝吊索和钢绞线吊索的气动失稳区域进行比较研究。结果表明:平行钢丝吊索与钢绞线吊索的平均气动力系数空间分布特征存在较明显区别;两种吊索的不稳定区域整体上呈条带状,宽度约为1～2D,且平行钢丝吊索的失稳区域向中心线两边发散的比钢绞线吊索更为明显;在3≤X≤4区域,尾流吊索发生气动失稳可能性较大,特别是钢绞线吊索。

扑翼飞行器平面形状对气动力的影响研究

为了了解扑翼飞行器在扑动过程中的气动力,采用非定常涡格法模拟扑动过程中的气动力计算,得到了刚性扑翼在扑动周期内气动力的变化及尾涡的形态。在此基础上,研究了扑翼的周期平均气动力随扑动频率、幅度、迎角及来流速度的变化关系,并进一步研究了不同的机翼平面形状对气动力的影响。计算结果表明,迎角和扑动频率的增大能够增加扑翼的升力,不同翼面形状的扑翼在升力特性及推力特性方面具有不同的优势。

飞机的载重平衡与重量重心的获取

保证飞机的安全飞行，需要控制飞机的载重平衡。要实现对飞机的载重平衡的有效控制，必然需要准确获取和把握飞机的重量重心数据。如何才能准确的获取相关数据？除了需要对飞机的载重平衡及称重方法有明确的认识以外，应规定称重时的飞机状态和规范称重时的机载物品，这样才能更加准确的获取飞机的重量重心数据。