风洞尺寸对高速列车气动性能的影响

采用单因素变量法则,研究风洞尺寸对高速列车气动性能的影响。基于DDES湍流模拟方法采用不可压缩Navier−Stokes方程求解三维非定常流场,得到不同风洞尺寸下1꞉8缩比的高速列车气动性能,并通过与风洞试验结果的对比验证仿真结果的可靠性。研究结果表明:随着风洞尺寸的减小,风洞的阻塞比增大,列车周围气流加速效应更加明显,导致列车表面正负压强均增大,涡强度增加,所受气动阻力、升力增大,当风洞阻塞比从0.61%增加到4.17%时,列车气动阻力增加15%。为获得更好的试验结果,应尽量在大尺寸风洞中进行风洞试验,以减小风洞阻塞效应对实验结果的干扰。

全尺寸汽车空气动力学风洞相关性及修正

要想深入开展汽车空气动力的性能验证,全尺寸空气动力学风洞是不可或缺的开发平台和测试手段。但不同风洞的测试结果会因为设备、方法、步骤等方面的差异而有所不同,使得汽车气动性能的进一步横向研究受到一定的阻碍。在这种情况下,进行不同风洞间的横向相关性研究以及对试验结果进行修正是很有必要的,有利于实现监测数据的统一性与一致性。

美国全尺寸风洞中的PIV系统

PIV技术已成为大型风洞重要的流动测量和显示工具。在概述美国全尺寸风洞发展现状的基础上,重点阐述美国国家全尺寸空气动力设施全尺寸风洞中的PIV系统设计,探讨PIV技术在全尺寸风洞中应用需注意的问题,为国内大型风洞中PIV应用提供参考。

全尺寸汽车空气动力学风洞相关性及修正研究

全尺寸汽车空气动力学风洞是汽车空气动力性能重要的研究平台与开发工具。但风洞间测试结果普遍存在差异,这对气动性能的研究与分析造成了一定的困难,因此有必要开展风洞间的横向相关性和修正研究,提高风洞测试结果的统一性和一致性。分别对德国和中国的两座全尺寸汽车风洞进行实车风洞测试,开展风洞相关性及修正研究。研究表明,对于同一工况,不同风洞间的测试结果存在一定差异,但不同工况与基础工况间差异变化趋势一致,大小相似,不同风洞间的测试结果能建立较好的相关关系,形成相关性线性函数。通过空气阻力系数C;修正方法,可以减小风洞间由结构尺寸、流场参数导致的系统性误差,修正后的风洞间空气阻力系数C;测试结果差异降低了近60%。

在常规小风洞中实现大风洞中的气动力实验

就风洞尺寸要多大才比较合理以及小风洞的改造和挖潜等问题进行了讨论。认为风洞尺寸不是越大越好,而是在不同速度范围存在着一组相对适中的带某种唯一性的风洞尺寸。这种风洞尺寸,既能满足航天器研制的需要,又具有合理的经费开支。文中推荐了不同速度下一组较合适的且能满足需要的风洞尺寸,供人们参考。同时本文还认为,在一定的风洞条件下,实验数据的精准度与风洞尺寸的大小无关,只要相似模拟的条件正确,就能给出同样精准度的实验数据。就这一观点,列举了在北京空气动力研究所的FD 02小风洞中做出的几种实验。

美国国家全尺寸空气动力设施进展综述

本文简要介绍了美国国家全尺寸空气动力设施(NFAC)的发展简况,重点梳理近两年来NFAC开展的试验研究工作。在航空试验研究方面,开展了高速直升机、新型倾转旋翼、空中加油装置和翼型伞试验;在航天试验研究方面,开展了2020火星漫游器降落伞系统试验;在试验技术方面,针对全模、半模、车辆试验改进和拓展洞壁干扰修正技术;在设备建设方面,开展了倾转旋翼试验台高速和声学性能测试。研究表明,全尺寸亚声速风洞在航空航天飞行器研制中具有不可替代的作用。通过本文研究,可以为国内未来全尺寸亚声速风洞试验技术研究发展提供参考。

美俄全尺寸亚声速风洞探析

全尺寸亚声速风洞是各种类型航空风洞中最大的风洞。揭示了美国和俄罗斯全尺寸亚声速风洞建设中的最大之争,研究了全尺寸风洞的发展现状。探讨了航空发达国家大型亚声速风洞的配置情况,并简要分析了美俄全尺寸风洞的结构布局特点。

基于LBM和SEA的整车气动噪声及其传播分析与优化探索

针对某轿车气动噪声偏大的问题,基于格子波尔兹曼和统计能量分析法展开车内噪声计算。将分析结果与风洞试验进行对比,并依托准确的数值模型为基础,针对性地展开了造型优化。结果表明,该模型在主、客观评价体系中都能较好地符合实际噪声,对后视镜等外表面特征的优化可有效减小前侧窗表面的气压及声压脉动,削弱中高频的影响。该方法为整车风噪在产品前期开发阶段的概念设计及优化工作提供了一定的指导依据,可有效减少开发周期。

世界特大型亚声速风洞建设研究

世界上仅有美国和俄罗斯拥有特大型(全尺寸)亚声速风洞,它们在航空航天飞行器研制中发挥着重要作用。追溯了特大型亚声速风洞建设的背景,简要分析了其特殊试验能力,探讨了随时代发展特大型亚声速风洞运营遇到的问题。

图书

2011年,巨大的美国兰利研究中心全尺寸风洞(大风洞)计划拆除,服役超过80年的它由当时还被称为美国国家航空咨询委员会(NACA)的机构建造。在以双翼飞机和飞艇为主导的时代,大风洞为许多关键性测试立下了汗马功劳,做出了无法替代的巨大贡献。

飞机上天先“吹风”

瞧清楚了,这可不是宇宙太空舱,而是风洞中的试验段。已被缩小的飞机模型正安安静静地待在其中准备“吹风”呢。知道吗,我们飞行器家族(飞机、导弹、飞船、火箭等)在真正上天前,要被送到一种称为“风洞”的设备中先去“吹吹风”的。