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地效飞行器波浪环境下气动特性分析
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作者 王芳丽 张恒珲 +1 位作者 王明振 童明波 《计算机仿真》 2024年第3期33-40,共8页
基于计算流体力学与海洋波浪理论,非定常不可压RANS方程采用有限体积法求解,采用VOF液面捕捉法、整体动网格法、速度入口造波法,探究波浪环境以及无动力地效飞行器姿态对其气动性能影响。结果表明,在规则波浪情况下,无动力地效飞行器最... 基于计算流体力学与海洋波浪理论,非定常不可压RANS方程采用有限体积法求解,采用VOF液面捕捉法、整体动网格法、速度入口造波法,探究波浪环境以及无动力地效飞行器姿态对其气动性能影响。结果表明,在规则波浪情况下,无动力地效飞行器最佳巡航角度为4°左右,在上行波时,升阻比下降,气动力性能相对减弱;在下行波时,升阻比上升,气动力性能相对增强,2°攻角变化规律相反。对于相同姿态角,波浪位置对地效飞行器机翼的气动性能影响较小,上翼面压力系数变化较小,在上行波时,机翼下表面压力增加,正压区范围扩大;在下行波时则相反。地效飞行器处于同一波浪位置时,上翼面前缘负压区随攻角增大而增大,下翼面前缘正压区随攻角增大而减小,压力系数快速增加。 展开更多
关键词 地效飞行器 地面效应 两相流 规则波 数值模拟
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Numerical Simulation of Seaplane Wave Ground Effect with Crosswind 被引量:3
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作者 LI Yanghui FU Xiaoqin +1 位作者 CHEN Jichang TONG Mingbo 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2021年第S01期1-9,共9页
Under the absolute coordinate system, the unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes(URANS)equations and the k-ω SST turbulence model are solved using the finite volume method to simulate the aerodynamic characteristic... Under the absolute coordinate system, the unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes(URANS)equations and the k-ω SST turbulence model are solved using the finite volume method to simulate the aerodynamic characteristics of large seaplane flying with the ground-effect above wavy surface. The velocity inlet wave-making method and the volume of fluid model are used to accurately simulate the linear regular waves and to precisely capture the free surface. This paper studies the influence of the sideslip angle on the aerodynamic characteristics of large seaplane when it is cruising above wavy water. The results show that the wave surface mainly affects the pressure distribution on the lower surface of the wing. When the sideslip angle varies from 0° to 8°,the varying of frequency of aerodynamic forces is consistent with the wave encounter frequency,and both periods are 0.6 s. With the increase of the sideslip angle,the lift coefficient and the pitching moment coefficient decrease. However,when the sideslip angle is smaller than 4°,the decrease amplitude is small,and the significant decrease occurs above 4° and during the whole process of the change of sideslip angle,the aerodynamic fluctuation amplitude is almost unchanged. As the drag coefficient increases with the increase of sideslip angle,significant increase also occurs when the value is greater than4°,and the fluctuation amplitude does not show any correlations. The rolling moment coefficient and yaw moment coefficient increase with the increase of the sideslip angle,and the fluctuation amplitudes of both increase linearly with the increase of the sideslip angle. 展开更多
关键词 two-phase flow wing-in-ground(wig)effect volume of fluid(VOF)model velocity-inlet boundary wave maker
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地效飞机的纵向稳定性和气动布局特点研究 被引量:11
3
作者 乐挺 王立新 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期5-8,共4页
分析了地面效应对飞机气动力特性的影响,以及地效飞机不同于常规飞机的纵向稳定性准则,包括重心与迎角焦点和高度焦点的位置关系、影响其纵向稳定性的主要气动导数等。研究结果表明,地效区内飞机的气动力随高度呈非线性变化,而重心必须... 分析了地面效应对飞机气动力特性的影响,以及地效飞机不同于常规飞机的纵向稳定性准则,包括重心与迎角焦点和高度焦点的位置关系、影响其纵向稳定性的主要气动导数等。研究结果表明,地效区内飞机的气动力随高度呈非线性变化,而重心必须位于迎角焦点与高度焦点之间并且靠近高度焦点才能保证地效飞机的纵向稳定性。最后根据地效飞机的稳定性准则,讨论了保证地效飞机良好飞行品质的气动布局要求。 展开更多
关键词 地效飞机 气动特性 纵向稳定性 气动布局
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地效翼船总体性能设计技术 被引量:12
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作者 叶永林 《船舶力学》 EI 2002年第5期95-103,共9页
地效翼船是介于船与飞机之间的一种新船型 ,是近年来国际船舶发展的热点。本文系统阐述了地效翼船总体性能设计中应考虑的基本问题 ,提出了一套基本设计要素和相应的确定原则。
关键词 地效翼船 地面效应 总体设计 稳定性 气动力学 水动力学
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波浪影响下的地效翼气动特性
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作者 霍发力 马林威 +1 位作者 魏长栋 沈中祥 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第12期49-57,69,共10页
地效翼作为提供升力的主要部件,其气动特性决定了地效翼船总体性能。以往针对地效翼气动性的研究过程中,往往忽略了波浪对地效翼气动性的影响,而实际飞行过程中,时刻都受波浪的影响。文章运用计算流体力学方法(CFD),在不同波浪海况作用... 地效翼作为提供升力的主要部件,其气动特性决定了地效翼船总体性能。以往针对地效翼气动性的研究过程中,往往忽略了波浪对地效翼气动性的影响,而实际飞行过程中,时刻都受波浪的影响。文章运用计算流体力学方法(CFD),在不同波浪海况作用下,深入研究了地效翼的气动特性。地效翼船在恶劣海况飞行过程中,受波浪影响飞行升力变化较大,地效翼船飞行颠簸非常明显,其飞行稳定性有一定影响。因此文章针对稳定性较好的“S”型地效翼的气动性开展了研究,研究表明“S”型地效翼具有较好的气动特性。同时对展弦比对“S”型地效翼气动性影响的敏感性进行了研究。研究成果可为地效翼船的设计提供理论支持。 展开更多
关键词 地效翼船 气动特性 “S”型地效翼
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地效翼船纵向稳定性与操纵性研究 被引量:3
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作者 张红玲 楼连根 周伟麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期361-364,共4页
纵向稳定性一直是地效翼船发展中面临的问题之一.以状态方程作为描述地效翼船的数学模型,研究了地效翼船在飞行状态下的纵向操纵性与稳定性.根据特征方程常数项系数,直接判定静稳定性,分析了主要气动导数对静稳定性的影响,认为C... 纵向稳定性一直是地效翼船发展中面临的问题之一.以状态方程作为描述地效翼船的数学模型,研究了地效翼船在飞行状态下的纵向操纵性与稳定性.根据特征方程常数项系数,直接判定静稳定性,分析了主要气动导数对静稳定性的影响,认为Cmz取接近于零的正数既有利于静稳定性又能简化静稳定性的判定条件.根据特征根,判定动稳定性,作出模态矢量图,并分析了三个模态的主要特性以及状态变量在各模态中的反映;分析了在从自由空间到地效区的过渡区域,忽略速度变化的四阶运动方程所得的动稳定性与五阶方程所得的动稳定性不一致的原因,指出在这一区域尤其要注意四阶方程的有效性.最后。 展开更多
关键词 地效翼船 稳定性 操纵性 纵向稳定性 水翼船
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基于盒式翼的地效飞行器气动布局概念设计 被引量:1
7
作者 路容斐 蒋崇文 +3 位作者 高振勋 李椿萱 张江 欧平 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期6-11,共6页
根据地面效应的特点及相似准则,给出了基于展弦比、梢根比和机翼离水相对高度等参数的盒式翼外形简化设计原则。针对地效飞行器高度焦点配置,结合盒式翼外形简化设计原则,给出了盒式翼纵向位置的简化设计方案。针对盒式翼地效飞行器在... 根据地面效应的特点及相似准则,给出了基于展弦比、梢根比和机翼离水相对高度等参数的盒式翼外形简化设计原则。针对地效飞行器高度焦点配置,结合盒式翼外形简化设计原则,给出了盒式翼纵向位置的简化设计方案。针对盒式翼地效飞行器在起飞过程中的升阻特性,给出了发动机类型选择及动力配置的优选方案。针对地效飞行器的飞行特点,阐述了盒式翼地效飞行器机身和尾翼的设计要点。通过以上分析为基于盒式翼的地效飞行器气动布局概念设计提供了设计依据和参考。 展开更多
关键词 气动布局 概念设计 盒式翼 地效飞行器 地面效应
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四阶特征方程判定地效翼船动稳定性的适用范围 被引量:1
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作者 张红玲 黄国梁 周伟麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期80-82,共3页
在分析五阶方程各模态特性的基础上,通过特征多项式根与系数的关系,证明了四阶方程动稳定不能确保五阶方程一定动稳定;同时通过四次与五次特征多项式的分析比较,给出四阶方程作为五阶方程有效近似的判定准则,作出判定曲线,得到四阶方程... 在分析五阶方程各模态特性的基础上,通过特征多项式根与系数的关系,证明了四阶方程动稳定不能确保五阶方程一定动稳定;同时通过四次与五次特征多项式的分析比较,给出四阶方程作为五阶方程有效近似的判定准则,作出判定曲线,得到四阶方程适用的飞高范围,并分析了各气动导数的变化对动稳定性的影响。 展开更多
关键词 地效翼船 动稳定性 特征多项式 船舶动力学
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无人地效飞行器控制系统设计 被引量:3
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作者 陈利 《机械制造与自动化》 2016年第4期183-183,188,共2页
地面效应飞行器(以下简称地效飞行器)是飞行在近地(水)面的特殊飞行器,由于其飞行高度离水面或地面十分的接近,且飞行速度较快,对操纵人员反应速度要求较高,操作难度大,设计一套无人控制系统便显得尤为必要。从硬件设计和软件设计2个方... 地面效应飞行器(以下简称地效飞行器)是飞行在近地(水)面的特殊飞行器,由于其飞行高度离水面或地面十分的接近,且飞行速度较快,对操纵人员反应速度要求较高,操作难度大,设计一套无人控制系统便显得尤为必要。从硬件设计和软件设计2个方面介绍了该系统的设计,以供参考。该型控制系统已应用于实际项目中。 展开更多
关键词 地面效应 无人飞行器 控制系统
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二维地效翼气动力的计算和性能研究 被引量:13
10
作者 张亮 陈萌萌 吴德铭 《船舶力学》 EI 2000年第2期2-5,共4页
本文基于势流边界元理论(BEM)和边界层动量积分关系式数值求解二维地效翼的气动力 ,研究了升力正负地效问题及粘性对地效翼升力、俯仰力矩及焦点的影响 。
关键词 势流边界元 BEM 地效翼船 二维地效翼 气动力
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Mathematical Model for Takeoff Simulation of a Wing in Proximity to the Ground
11
作者 Omer Kemal Kinaci 《Journal of Marine Science and Application》 CSCD 2016年第2期136-143,共8页
Aircraft flying close to the ground benefit from enhanced efficiency owing to decreased induced drag and increased lift. In this study, a mathematical model is developed to simulate the takeoff of a wing near the grou... Aircraft flying close to the ground benefit from enhanced efficiency owing to decreased induced drag and increased lift. In this study, a mathematical model is developed to simulate the takeoff of a wing near the ground using an Iterative Boundary Element Method (IBEM) and the finite difference scheme. Two stand-alone sub-codes and a mother code, which enables communication between the sub-codes, are developed to solve for the self-excitation of the Wing-In-Ground (WIG) effect. The aerodynamic force exerted on the wing is calculated by the first sub-code using the IBEM, and the vertical displacement of the wing is calculated by the second sub-code using the finite difference scheme. The mother code commands the two sub-codes and can solve for the aerodynamics of the wing and operating height within seconds. The developed code system is used to solve for the force, velocity, and displacement of an NACA6409 wing at a 4° Angle of Attack (AoA) which has various numerical and experimental studies in the literature. The effects of thickness and AoA are then investigated and conclusions were drawn with respect to generated results. The proposed model provides a practical method for understanding the flight dynamics and it is specifically beneficial at the pre-design stages of a WIG effect craft. 展开更多
关键词 wing-in-ground effect ground proximity flightdynamics iterative boundary element method mathematical model takeoff simulation
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某型地效翼船翼型选择分析
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作者 王巍然 铁玲艳 +1 位作者 范传军 马胜波 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第7期42-46,共5页
地效翼船(WIG)是一种融合了航空技术与船舶技术的新型高性能船舶,而机翼是产生地面效应和提供升力的主要部件,翼型的优劣直接影响地效翼船的飞行性能。根据某型地效翼船的气动布局特点建立分析模型,采用面元法对2种翼型的气动特性进行... 地效翼船(WIG)是一种融合了航空技术与船舶技术的新型高性能船舶,而机翼是产生地面效应和提供升力的主要部件,翼型的优劣直接影响地效翼船的飞行性能。根据某型地效翼船的气动布局特点建立分析模型,采用面元法对2种翼型的气动特性进行计算。对比2种翼型的特性曲线,结果表明,在同一条件下,2#翼型具有更大的升力,地效翼船的起降性能更优越,因此该型地效翼船的机翼更适合采用2#翼型。 展开更多
关键词 地效翼船 地面效应 翼型 飞行性能 气动特性
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The future and technique challenges of high-speed ground effect vehicle enrolled in maritime transportation
13
作者 Jianhong Sun Chenlu Wang +5 位作者 Daren Zheng Zhi Sun Hao Liu Zhuoran Sheng Shengrun Zhang Weidong Zhao 《Aerospace Traffic and Safety》 2024年第1期43-54,共12页
This paper presents a high-speed ground effect vehicle(HS-GEV)used specifically for maritime transportation.Given the limitations of current vessels,including various types of watercraft and high-speed boats,in fulfil... This paper presents a high-speed ground effect vehicle(HS-GEV)used specifically for maritime transportation.Given the limitations of current vessels,including various types of watercraft and high-speed boats,in fulfilling of needs in different maritime transportation scenarios,the HS-GEV emerges as a promising solution to address unmet requirements.To efficiently accomplish maritime transportation missions with quickness and safety,several critical features are emphasized,including short take-off on water,flight maneuverability and flight stability.The key techniques required to achieve these features,as well as recent progress highlights,are introduced.Following and promoting these crucial techniques is also suggested as a future step to improve HS-GEV performance.With its predominant features,the HS-GEV holds immense application value in enhancing a high-speed maritime transportation system that aligns with the evolving needs of the real world. 展开更多
关键词 HS-GEV Maritime Transportation Drag Reduction Combined Power wing-in-ground(wig)effect Ground effect Vehicle(GEV)
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近自由表面对称翼型气动特性的实验研究 被引量:4
14
作者 王岱峰 代钦 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2010年第5期703-710,共8页
本实验的目的主要以地效飞行器为背景,研究其中的空气动力学地面效应原理,是对地面效应的探索性基础实验研究。以NACA0012翼型为研究对象,在风水槽中对其进行了近水面的气动特性随攻角和间隙比变化的实验。分析了翼型表面压力系数随高... 本实验的目的主要以地效飞行器为背景,研究其中的空气动力学地面效应原理,是对地面效应的探索性基础实验研究。以NACA0012翼型为研究对象,在风水槽中对其进行了近水面的气动特性随攻角和间隙比变化的实验。分析了翼型表面压力系数随高度和随攻角变化时的分布规律。结果发现,随着高度的降低前驻点会沿着下翼面向下游移动;随着高度的降低和攻角的增加源于地面效应的下翼面高压区域向后缘扩展;在3°~5°的攻角范围内得到了有明显提高的升阻比,但是在间隙比h/c=0.15附近时会出现一次明显的升阻比减低现象。实验数据较真实的反应出近自由表面对称翼型的气动特性,可以很好的解释及印证地面效应的基本原理。 展开更多
关键词 地面效应 自由表面 NACA0012 压力分布 气动特性
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近自由表面升力线的侧洗角以及诱导升力
15
作者 宗智 潘宇 周力 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2018年第1期66-72,共7页
该文通过理论推导,以及对试验现象的具体分析,证明了在升力线理论中当马蹄涡模型靠近自由表面或者地面时,马蹄涡的自由涡部分会在水平方向产生一定的偏角,在该文中将这一偏角命名为侧洗角。然后,该文推导了侧洗角的计算公式。结果表明,... 该文通过理论推导,以及对试验现象的具体分析,证明了在升力线理论中当马蹄涡模型靠近自由表面或者地面时,马蹄涡的自由涡部分会在水平方向产生一定的偏角,在该文中将这一偏角命名为侧洗角。然后,该文推导了侧洗角的计算公式。结果表明,当马蹄涡靠近自由表面或者地面时,自由涡侧洗角和下洗角大小相当。然后将修正的升力线理论应用到了地效翼的升力计算中,比较了考虑侧洗角和不考虑侧洗角两种升力线模型的计算结果,探究侧洗角对于地效翼升力计算的影响大小。结果发现,侧洗角会对升力计算产生一定的影响,因此在将升力线理论应用于地效翼升力计算时,应该考虑侧洗角。 展开更多
关键词 升力线 近自由表面 侧洗角 诱导升力 地效翼
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PIV MEASUREMENTS OF THE NEAR-WAKE FLOW OF AN AIRFOIL ABOVE A FREE SURFACE 被引量:7
16
作者 Daichin KANG Wen ZHAO Li-li 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2007年第4期482-487,共6页
The near-wake flow of a NACA0012 airfoils mounted above a water surface were experimentally studied in a wind/wave tunnel. The main objective of this study is to investigate the influence of the free surface on the st... The near-wake flow of a NACA0012 airfoils mounted above a water surface were experimentally studied in a wind/wave tunnel. The main objective of this study is to investigate the influence of the free surface on the structure of the airfoil trailing wake. The flow structure was measured with different ride heights between the airfoil and free surface using a Particle Image Velocimetry (PIV) system. The Reynolds number based on the chord length of the airfoil was about 3.5×10^3. For each experimental condition, large amount of instantaneous velocity fields were captured and ensemble-averaged to get the spatial distributions of mean velocity and mean vorticity, as well as turbulence statistics. The results show that the flow structures of the airfoil wake varies remarkably with the change in the ride height. 展开更多
关键词 wing-in-ground effect NACA0012 airfoil free surface wake flow Particle Image Velocimetry (PIV) measurement
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漯河市某小型假发生产企业职业病危害控制效果评价
17
作者 王晓轲 《职业与健康》 CAS 2014年第1期33-35,共3页
目的对漯河市某小型假发生产企业的职业病危害因素进行识别,分析其危害程度及对劳动者健康的影响,评价职业病危害防护设施及其效果,提出职业卫生补充措施。方法按照生产工艺划分评价单元,采用职业卫生现场调查与职业卫生检测相结合的方... 目的对漯河市某小型假发生产企业的职业病危害因素进行识别,分析其危害程度及对劳动者健康的影响,评价职业病危害防护设施及其效果,提出职业卫生补充措施。方法按照生产工艺划分评价单元,采用职业卫生现场调查与职业卫生检测相结合的方法进行评价。结果该企业工作场所存在粉尘、苯系物、硫酸、氨、双氧水、苯胺、噪声、高温等职业病危害因素,检测结果除部分三联机手接触的噪声强度超标外,其他岗位接触的职业病危害因素均符合国家职业卫生标准的要求。结论该企业防尘、防毒、防噪声和防高温措施的控制效果较好,总体评价符合国家标准,三联机作业岗位噪声仍有超标,需加强个人噪声防护。 展开更多
关键词 假发生产 职业病危害 控制效果评价
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