期刊文献+
共找到70篇文章
< 1 2 4 >
每页显示 20 50 100
基于绿色能源的分布式混合电推进系统性能分析
1
作者 陶智 余明星 +2 位作者 李海旺 谢刚 李雅男 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期101-110,共10页
基于绿色能源的电推进飞行器是是航空运输业实现碳中和的重要技术途径。本文旨在利用理论分析和数值计算的手段,研究基于绿色能源的分布式混合电推进系统的性能,重点关注锂电池和固体氧化物燃料电池(SOFC)在航程和载荷方面的影响。本研... 基于绿色能源的电推进飞行器是是航空运输业实现碳中和的重要技术途径。本文旨在利用理论分析和数值计算的手段,研究基于绿色能源的分布式混合电推进系统的性能,重点关注锂电池和固体氧化物燃料电池(SOFC)在航程和载荷方面的影响。本研究构建了一个包含多种能源形式的混合电推进系统架构,并基于能量流建立了功率传递模型,推导出综合考虑部件特征参数、能量分配参数、飞行气动参数的电推进系统航程方程和载荷方程。研究结果显示,在航程方面,锂电池的能量分配系数和能量密度对飞机航程有显著影响,特别是在能量密度阈值之上,增加锂电池的能量分配系数对提升航程有正收益。此外,SOFC的能量分配系数和效率的增加也提高了飞机航程,特别是在其高值区域。在载荷方面,上述锂电池和SOFC参数对飞机零燃料质量(MZF)和有效载荷具有重要影响,尤其在高能量密度、高效率和高能量分配系数的情况下飞机的载荷性能改善最佳。参数敏感性分析揭示了升阻比、边界层吸入(BLI)风扇效率、锂电池荷电状态(αsoc)和氢燃料剩余状态(αsoh)对航程的显著影响,其中在以往研究中较少出现的αsoc和αsoh的敏感性分析不容忽视,对其进行更为精确和可靠的状态估计有助于优化航程和载荷的性能表现。 展开更多
关键词 绿色能源 混合电推进 分布式电推进 边界层吸入风扇 能量分配
下载PDF
氢电-锂电通勤飞机分布式推进系统匹配设计
2
作者 王宇 伍庭佳 +1 位作者 李湘 余雄庆 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期27-35,共9页
针对通勤类飞机总体设计参数和飞行任务剖面需求,根据氢电-锂电推进系统架构方案,提出了推进系统参数匹配方法和能源动态平衡管理策略。以19座级通勤飞机作为验证对象,对其动力装置和储备能源进行了选型和管理研究。根据选型的分布式推... 针对通勤类飞机总体设计参数和飞行任务剖面需求,根据氢电-锂电推进系统架构方案,提出了推进系统参数匹配方法和能源动态平衡管理策略。以19座级通勤飞机作为验证对象,对其动力装置和储备能源进行了选型和管理研究。根据选型的分布式推进气动布局方案,进一步采用全析因试验设计方法分析了螺旋桨转向对飞机气动特性的影响,获得了有利于飞机巡航状态的螺旋桨转向配置方案。 展开更多
关键词 通勤类飞机 燃料电池 参数匹配方法 分布式电推进
下载PDF
高分辨率阻滞势分析仪设计与验证
3
作者 田恺 张宏 +3 位作者 祁小峰 李贺 陈新伟 田东鹏 《真空与低温》 2024年第5期528-534,共7页
为提高电推进羽流离子能量分布测量分辨率,设计研制了结构尺寸为Φ19 mm×24 mm的4栅型阻滞势分析仪(RPA)。设计关键参数为栅网网孔直径为0.3 mm,网孔心距为0.5 mm,电子排斥栅和离子阻滞势栅间距2 mm,能量分辨率为9.8%。RPA在LIPS-... 为提高电推进羽流离子能量分布测量分辨率,设计研制了结构尺寸为Φ19 mm×24 mm的4栅型阻滞势分析仪(RPA)。设计关键参数为栅网网孔直径为0.3 mm,网孔心距为0.5 mm,电子排斥栅和离子阻滞势栅间距2 mm,能量分辨率为9.8%。RPA在LIPS-200离子电推进羽流区验证的结果表明:离子能量分布在955~1 047 eV,离子能量平均值为1 001.0 eV,ΔE_(FWHM)为36.1 eV,能量分辨率为3.6%。在LHT-40霍尔电推进羽流区验证结果表明:离子能量分布在220~279 eV,离子能量平均值为249.6 eV,ΔE_(FWHM)为23.4 eV,能量分辨率为9.4%。该RPA离子能量分辨率指标优于国内外同类产品,具有更小的测量不确定度。 展开更多
关键词 阻滞势分析仪 离子能量分布 离子能量分辨率 电推进羽流
下载PDF
涡轮电力分布式推进设计参数优化选择分析
4
作者 谢琪安 邓莉平 吴虎 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期31-44,共14页
为研究涡轮电力分布式推进系统(Turbo-electric Distributed Propulsion system简称TeDP)设计参数的选择,基于部件法对整个TeDP系统建立设计点性能计算模型,推导了TeDP的有效功在涡轴尾喷管和风扇系统间的最佳分配关系。在此基础上,以EC... 为研究涡轮电力分布式推进系统(Turbo-electric Distributed Propulsion system简称TeDP)设计参数的选择,基于部件法对整个TeDP系统建立设计点性能计算模型,推导了TeDP的有效功在涡轴尾喷管和风扇系统间的最佳分配关系。在此基础上,以ECO-150-300客机作为应用对象,采用差分进化算法,以设计巡航点的耗油率作为优化目标,对TeDP的循环参数进行优化选择;然后对优化后的循环参数进行分析,并将优化结果与大涵道比涡扇发动机作对比。结果表明,优化后的巡航耗油率比原系统下降了7.68%;存在最佳风扇设计压比使风扇涵道效率最高,最佳设计压比与涵道的总压损失有关;TeDP系统的耗油率对电部件传输效率、自由涡轮效率和风扇绝热效率最为敏感,当效率分别降低1.0%时,耗油率分别上升1.0%,0.94%和0.85%;与涵道比为20的齿轮传动涡扇发动机相比,当电部件传输效率大于0.95时,TeDP才显现经济优势,当电部件传输效率接近1时,TeDP耗油率下降了5.40%。 展开更多
关键词 涡轮电力 分布式推进 循环参数 差分进化算法 优化 耗油率
下载PDF
一种分布式电推进飞机的多学科参数快速估计方法
5
作者 于昊亮 雷涛 +1 位作者 张星雨 张晓斌 《航空科学技术》 2024年第1期65-74,共10页
由于分布式电推进飞机综合性能显著,各个学科的交叉性强,是未来航空领域飞行器发展的趋势,因此建立一种适用于总体设计阶段的多学科参数评估方法对分布式电推进飞机的设计有着重大的意义。为了提高电动飞机在初始设计阶段的效率,本文提... 由于分布式电推进飞机综合性能显著,各个学科的交叉性强,是未来航空领域飞行器发展的趋势,因此建立一种适用于总体设计阶段的多学科参数评估方法对分布式电推进飞机的设计有着重大的意义。为了提高电动飞机在初始设计阶段的效率,本文提出了一种分布式电推进飞机的多学科参数快速估计方法。该方法对分布式电推进飞机进行总体建模并搭建能源系统框架,使用基于势流理论的简化气动分析方法对螺旋桨与机翼的气动—推进耦合特性进行分析。经仿真验证,该简化气动模型可以较好地模拟螺旋桨与机翼的气动—推进耦合特性。利用该方法在设定的飞行剖面下对某分布式电推进飞机进行多学科参数快速估计,得到了整个飞行剖面下的飞机气动性能变化及电推进系统的性能变化,为分布式电推进飞机的总体设计提供了支撑。 展开更多
关键词 分布式电推进 多学科分析 电力推进技术 涡格法 螺旋桨滑流
下载PDF
混合动力通勤飞机推进系统气动布局研究
6
作者 伍庭佳 王宇 +1 位作者 李湘 张帅 《机械制造与自动化》 2024年第3期219-222,共4页
使用VSPAERO气动分析模块,以X-57机翼作为算例,对螺旋桨滑流气动特性进行计算,将气动分析结果与文献中的CFD分析数据进行对比,验证软件的精度和可靠性。将其应用于19座通勤类飞机,分别对1—3对电机+桨3种气动布局方案参数化建模,调整螺... 使用VSPAERO气动分析模块,以X-57机翼作为算例,对螺旋桨滑流气动特性进行计算,将气动分析结果与文献中的CFD分析数据进行对比,验证软件的精度和可靠性。将其应用于19座通勤类飞机,分别对1—3对电机+桨3种气动布局方案参数化建模,调整螺旋桨的位置、尺寸及性能参数,快速分析飞机以巡航马赫数飞行在不同迎角下的升阻特性。结果表明:3种方案中六桨方案最优,此方案能显著降低全机诱导阻力,使总升阻比较双桨可提高14.8%,相对于四桨可提高31.9%。 展开更多
关键词 通勤飞机 油电混动 分布式推进 VSPAERO 多桨配装
下载PDF
Experimental research on aero-propulsion coupling characteristics of a distributed electric propulsion aircraft 被引量:3
7
作者 Xingyu ZHANG Wei ZHANG +2 位作者 Weilin LI Xiaobin ZHANG Tao LEI 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期201-212,共12页
Distributed Electric Propulsion(DEP)aircraft use multiple electric motors to drive the propulsors,which gives potential benefits to aerodynamic-propulsion interaction.To investigate and quantify the aerodynamic-propul... Distributed Electric Propulsion(DEP)aircraft use multiple electric motors to drive the propulsors,which gives potential benefits to aerodynamic-propulsion interaction.To investigate and quantify the aerodynamic-propulsion interaction effect of the wing section,we built a DEP demonstrator with 24"high-lift"Electric Ducted Fans(EDFs)distributed along the wing’s trailing edge.This paper explores and compares the aero-propulsion coupling characteristics under various upstream speed,throttle,and EDF mounting surface deflection angles using a series of wind tunnel tests.We compare various lift-augmentation power conditions to the clean configuration without propulsion unit under the experiment condition of 15-25 m/s freestream flow and angles of attack from-4°to 16°.The comparison of computational results to the experimental results verifies the effectiveness of the computational fluid dynamic analysis method and the modeling method for the DEP configuration.The results show that the EDFs can produce significant lift increment and drag reduction simultaneously,which is accordant with the potential benefit of Boundary Layer Ingestion(BLI)at low airspeed. 展开更多
关键词 Aero-propulsion coupling Boundary layer ingestion distributed electric propulsion Short Take-Off and Landing(STOL) Wind-tunnel experiment
原文传递
分布式电推进螺旋桨飞机旋转颤振
8
作者 曹婷婷 杨佑绪 +2 位作者 余灵富 成志勇 叶博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2627-2635,共9页
由于采用多个螺旋桨动力,旋转颤振成为分布式电推进飞机面临的重要气动弹性问题之一。基于机翼/短舱/桨耦合系统的运动关系及力作用关系,考虑机翼对螺旋桨的下洗和侧洗效应,推导出机翼、短舱和螺旋桨耦合系统的运动方程。将多套短舱/螺... 由于采用多个螺旋桨动力,旋转颤振成为分布式电推进飞机面临的重要气动弹性问题之一。基于机翼/短舱/桨耦合系统的运动关系及力作用关系,考虑机翼对螺旋桨的下洗和侧洗效应,推导出机翼、短舱和螺旋桨耦合系统的运动方程。将多套短舱/螺旋桨动力的陀螺力矩和螺旋桨非定常气动力引入机翼结构动力学模型,建立分布式电推进螺旋桨飞机颤振模型。通过对动力系统展向位置和动力系统数量的变参分析,研究分布式电推进螺旋桨飞机关键动力布局参数对旋转颤振特性的影响规律,并评估了2种典型的分布式电动螺旋桨飞机布局的颤振特性。结果表明:动力系统位于0.8倍翼展附近时,旋转颤振速度明显提高,而其他安装位置的参数不敏感。从翼根向翼梢逐渐增加动力数量的过程中,当动力个数少于5时,机翼的颤振速度对动力个数参数不敏感,而当动力个数增加至6时,机翼的经典颤振速度和旋转颤振速度均显著提高。在总刚度、总质惯量、总滑流效应和总功率等总体设计指标相当的前提下,动力系统相同分布式方案更佳,更有利于提高经典颤振速度和旋转颤振速度。 展开更多
关键词 旋转颤振 分布式电推进 螺旋桨飞机 陀螺效应 气动弹性
下载PDF
电动飞机分布式螺旋桨—机翼设计分析方法研究 被引量:1
9
作者 孙宗燕 王强 +3 位作者 乔伟 付畅 郑亚飞 宋佳阳 《航空科学技术》 2024年第1期53-64,共12页
为逐步实现航空器从传统能源到清洁能源的转换,将传统涡桨飞机改型成分布式电推进螺旋桨飞机是目前重要的研究方向。本文以运12F飞机巡航性能为约束,根据动量理论对其改型为分布式螺旋桨飞机后的机翼参数进行修正;从螺旋桨桨盘面积、螺... 为逐步实现航空器从传统能源到清洁能源的转换,将传统涡桨飞机改型成分布式电推进螺旋桨飞机是目前重要的研究方向。本文以运12F飞机巡航性能为约束,根据动量理论对其改型为分布式螺旋桨飞机后的机翼参数进行修正;从螺旋桨桨盘面积、螺旋桨与电动机匹配关系、螺旋桨质量三个方面综合评估确定分布式电推进螺旋桨个数;根据巡航及爬升任务剖面的拉力需求进行螺旋桨设计;将最终确定的分布式螺旋桨—机翼模型与原型机模型在OpenVSP中进行升阻力对比分析。结果表明,分布式螺旋桨的滑流效应在小速度、大迎角下增升作用更明显,可用于提升飞机起飞及爬升阶段性能指标。在巡航及爬升状态下,分布式螺旋桨上置比下置升力特性更好,升力系数可提高约5%,但在小速度时,升力系数提升的代价是阻力系数增加。本文研究为传统涡桨飞机改型为分布式螺旋桨飞机总体设计提供了参考。 展开更多
关键词 分布式电推进 Y12F 概念设计 OpenVSP 涡格法 螺旋桨滑流 螺旋桨设计
下载PDF
动力布局对分布式电推进飞机气动性能的影响
10
作者 成志勇 杨佑绪 +1 位作者 卢嘉成 刘易斯 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期81-96,共16页
分布式电推进(DEP)飞机气动综合收益受分布式动力/机翼强气动耦合效应的影响,揭示其变化规律及流动机理是开展分布式电推进飞行器设计的关键。本文针对分布式螺旋桨-机翼布局,基于涡格法-激励盘理论(VLM-ADT)气动特性快速求解方法开展DE... 分布式电推进(DEP)飞机气动综合收益受分布式动力/机翼强气动耦合效应的影响,揭示其变化规律及流动机理是开展分布式电推进飞行器设计的关键。本文针对分布式螺旋桨-机翼布局,基于涡格法-激励盘理论(VLM-ADT)气动特性快速求解方法开展DEP布局气动性能研究,重点研究了螺旋桨数量、旋转方向、螺旋桨间隔3个要素对升阻比L/D、功率载荷T/P、总效率L/P等气动性能指标的影响。结果表明:随着螺旋桨数量的增加叠加效应会减弱,升阻比减小,但总效率增大。当螺旋桨数量小于等于5时,同向旋转构型的升阻比大于反向旋转构型。当螺旋桨数为7时,反向旋转构型升阻比大于同向旋转构型。与同向旋转构型相比,桨盘载荷增加时,反向旋转构型的升阻比会增加。分布式螺旋桨密集布置在翼尖时会同时增加升力和阻力;当翼尖螺旋桨固定在翼尖、其他螺旋桨密集布置在机翼中心附近时,翼尖螺旋桨的上洗效应会削弱翼尖涡,具有增升减阻效果,且升力比螺旋桨集中在翼尖构型时增加得更多。 展开更多
关键词 分布式电推进 动力布局 气动特性 螺旋桨滑流 涡格法-激励盘理论
下载PDF
固定翼民机的新能源关键技术研发现状与展望
11
作者 雷国东 徐悦 +3 位作者 陈少军 朱海涛 段辰龙 吴耕宇 《航空科学技术》 2024年第1期1-14,共14页
新型能源的存储、运输及转化是制约新能源固定翼民机发展的主要“瓶颈”和关键技术,如动力电池的质量能量密度过低导致储能重量过大是制约全电新能源民机发展的“瓶颈”,氢气的体积能量密度过低导致的储能容积过大以及运输困难问题是制... 新型能源的存储、运输及转化是制约新能源固定翼民机发展的主要“瓶颈”和关键技术,如动力电池的质量能量密度过低导致储能重量过大是制约全电新能源民机发展的“瓶颈”,氢气的体积能量密度过低导致的储能容积过大以及运输困难问题是制约氢能新能源飞机发展的“瓶颈”;可持续航空燃料(SAF)民机的应用则主要受到SAF的转化成本制约。能源到推进的转化(如纯电能推进、氢燃料电池电机推进及油电混动推进)存在的主要问题是高功率密度与大功率电机的研制,使用分布式电推进技术可以部分地解决这类电机问题,但氢燃料电池的质量与体积功率密度仍然是阻碍其在大型飞机上推广应用的主要制约因素,使用氢气作为航空发动机的燃料则不仅存在高压或低温燃料运输及在飞机上存储的技术问题,氢燃料的特殊理化性质也会带来有别于液体碳氢燃料的特殊安全性问题。本文对比和归纳了几种替代能源在民用航空器上应用的可能性,推论得到绿色SAF或液化天然气(LNG)类碳氢燃料,相对直接使用液氢燃料更具可行性,即绿氢与直接大气捕获二氧化碳的化工或生物合成燃料更具可行性,可作为新能源航空器发展的参考和指导。 展开更多
关键词 质量能量密度 体积能量密度 SAF 功率密度 分布式电推进
下载PDF
宽进气道电子回旋共振离子源电磁场和中性粒子计算研究 被引量:2
12
作者 杨涓 牟浩 +1 位作者 耿海 吴先明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期138-146,共9页
传统10cm电子回旋共振离子推力器(ECRIT)离子源的进气道进气面积小、压强损失大,无法直接应用于吸气式电推进系统(ABEP)。针对该问题,本文提出了抗流槽和栅格两种宽面积进气道方案,基于多物理场仿真软件COMSOL、直接蒙特卡洛模拟(DSMC)... 传统10cm电子回旋共振离子推力器(ECRIT)离子源的进气道进气面积小、压强损失大,无法直接应用于吸气式电推进系统(ABEP)。针对该问题,本文提出了抗流槽和栅格两种宽面积进气道方案,基于多物理场仿真软件COMSOL、直接蒙特卡洛模拟(DSMC)方法,研究了不同进气道离子源内的微波电磁场分布、中性粒子分布,并通过实验验证了方案的可行性。研究结果表明:抗流槽和栅格进气道的最优结构分别为抗流槽中段长度4mm、栅格厚度2mm,最优结构下,两者离子源放电室微波能量均不低于传统离子源;传统离子源和栅格进气道离子源的推进剂供给压强均随流量线性增加,传统离子源所需供给压强约为栅格进气道离子源的3.86倍;当推进剂流量为2cm^(3)/min时,栅格进气道离子源可正常工作,所需的推进剂供给压强为0.14Pa;对比相近工况下传统氮工质10cm ECR离子源,栅格进气道离子源工作性能未见明显衰减。 展开更多
关键词 吸气式电推进系统 电子回旋共振离子推力器 直接蒙特卡洛模拟 微波电磁场分布 中性粒子分布
下载PDF
一维法拉第探针阵列束流发散角测量试验研究 被引量:1
13
作者 田恺 赵勇 +3 位作者 陈新伟 田东鹏 杨盛林 张宏 《真空与低温》 2023年第3期308-314,共7页
研制了用于空间电推进束流发散角测量的一维法拉第探针阵列(FPA),在LIPS-200离子推力器上进行了固定截面和多截面的束流发散角测量试验。试验结果表明:固定截面下一维FPA测量的束流发散角为26.74°±0.04°(置信度P=95.45%)... 研制了用于空间电推进束流发散角测量的一维法拉第探针阵列(FPA),在LIPS-200离子推力器上进行了固定截面和多截面的束流发散角测量试验。试验结果表明:固定截面下一维FPA测量的束流发散角为26.74°±0.04°(置信度P=95.45%),该测量结果与米字型FPA测量的结果(27.07°±0.18°,P=95.45%)的相对误差为1.2%,其合成标准不确定度仅为米字型FPA测量合成不确定度的22.2%。多截面下一维FPA测量的束流发散角为26.54°±0.56°(P=95.45%),该测量结果与固定截面下的测量结果的相对误差只有0.8%,表明多截面下一维FPA测量束流发散角技术是可信的。与传统的米字型FPA相比,一维FPA具有体积小、质量轻、空间分辨率高和动态扫描范围大等特点,同时还可以与推力测量设备集成,降低试验成本。 展开更多
关键词 法拉第探针阵列 电推进 电流密度分布 束流发散角
下载PDF
涵道风扇电推进系统关键应用技术探讨 被引量:2
14
作者 熊俊辉 陈新民 +3 位作者 俞浪 石宇昊 吴宪 胡雄龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期16-27,共12页
涵道风扇可作为分布式电推进航空器的动力装置,具有良好的发展潜力,现阶段在涵道风扇电推进系统设计和集成应用方面面临一些技术问题。对涵道风扇电推进系统的发展现状及应用前景进行综述,以分布式电推进航空器为背景分析对涵道风扇电... 涵道风扇可作为分布式电推进航空器的动力装置,具有良好的发展潜力,现阶段在涵道风扇电推进系统设计和集成应用方面面临一些技术问题。对涵道风扇电推进系统的发展现状及应用前景进行综述,以分布式电推进航空器为背景分析对涵道风扇电推进系统的技术需求,重点探讨了涵道风扇气动设计、涵道风扇与航空器翼身融合设计、电机和涵道风扇结构一体化设计、强迫风冷散热、电磁兼容设计、复杂结构精密制造等关键技术及解决途径,为涵道风扇电推进系统开发和集成应用提供参考。 展开更多
关键词 涵道风扇 垂直起降飞行器 电推进系统 分布式电推进 边界层抽吸 综述
下载PDF
分布式螺旋桨倾转角度对机翼气动性能的影响 被引量:2
15
作者 廖逸枭 郑敏 +2 位作者 章录兴 余发源 段焰辉 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期115-127,共13页
分布式电推进飞行器通过机翼前缘规律分布的螺旋桨滑流作用改善飞行器的升阻特性。本文采用类X-57的分布式电推进机翼构型,通过等效盘方法研究了分布式螺旋桨倾转对机翼气动特性的影响。介绍了等效盘方法,并用实验数据和CFD计算数据对... 分布式电推进飞行器通过机翼前缘规律分布的螺旋桨滑流作用改善飞行器的升阻特性。本文采用类X-57的分布式电推进机翼构型,通过等效盘方法研究了分布式螺旋桨倾转对机翼气动特性的影响。介绍了等效盘方法,并用实验数据和CFD计算数据对其进行验证。对比了在不同来流迎角下起降构型在有无滑流影响下的升阻力特性。分别对机翼起降构型分析了螺旋桨倾转角度对机翼气动性能的影响。结果表明,螺旋桨倾转改变了滑流对机翼的实际迎角和推力方向,当实际迎角减小时,机翼的气动升力系数也随之减小,但是倾转导致的螺旋桨推力在升力方向上的分量提高了机翼的有效升力系数;在5.5°迎角下,对于起飞构型,螺旋桨倾转角为20.18°时获得最大有效升力系数,约为2.445 1,对于降落构型,螺旋桨倾转角为23.83°获得最大有效升力系数,约为3.628 8。 展开更多
关键词 分布式电推进 等效盘 螺旋桨倾转 有效升力系数
下载PDF
分布式电推进飞机概念方案气动特性快速评估方法 被引量:3
16
作者 成志勇 杨佑绪 +2 位作者 张兴翠 余灵富 叶博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3047-3058,共12页
分布式电推进(DEP)飞机充分利用气动/推进耦合效应提高飞机的气动效率,但动力数量增加导致螺旋桨滑流与翼面流场干扰强烈,气动分析和设计的复杂度及计算成本上升。为提高DEP飞机早期设计阶段气动设计效率,降低研制成本,采用线性无黏的... 分布式电推进(DEP)飞机充分利用气动/推进耦合效应提高飞机的气动效率,但动力数量增加导致螺旋桨滑流与翼面流场干扰强烈,气动分析和设计的复杂度及计算成本上升。为提高DEP飞机早期设计阶段气动设计效率,降低研制成本,采用线性无黏的涡格法-激励盘理论(VLM-ADT)、涡格法-非定常涡格法(VLM-UVLM)及加入黏性修正的VLM(Modified-VLM)提出气动特性快速评估方法。对单机翼、单螺旋桨/机翼耦合、X-57机翼(巡航、高升力状态)及分布式螺旋桨/机翼耦合构型的气动特性进行快速评估。与基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程求解器的结果对比,单机翼和单螺旋桨/机翼升力系数和阻力系数一致性良好,误差最大不超过8.2%;俯仰力矩系数在同一数量级。X-57机翼和分布式螺旋桨/机翼的升力系数与RANS方程结果吻合度较高,误差最大不超过10%。考虑黏性修正的VLM所计算的X-57机翼和分布式螺旋桨/机翼的总阻力系数与RANS方程结果趋势一致。分布式螺旋桨滑流增加机翼的动压,使机翼局部有效迎角发生改变,改变了机翼当地升阻特性。所提方法为分布式螺旋桨飞机在早期设计阶段气动特性快速评估和气动布局方案快速选型提供了一种兼顾计算精度和效率的有效方法。 展开更多
关键词 分布式电推进 涡格法 非定常涡格法 激励盘理论 螺旋桨滑流 气动干扰
下载PDF
分布式电推进飞机能量优化动态管理技术研究
17
作者 金贤球 雷涛 +3 位作者 闵志豪 宋丽娜 张星雨 张晓斌 《电气工程学报》 CSCD 2023年第3期315-331,共17页
针对分布式混合涡轮电推进飞机电力系统动态能量管理技术开展研究,将分层模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法用于其能量优化控制,针对分布式电推进飞机飞行功率需求的变化特点,采用了两层能量管理控制器的方法。即顶层MPC... 针对分布式混合涡轮电推进飞机电力系统动态能量管理技术开展研究,将分层模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法用于其能量优化控制,针对分布式电推进飞机飞行功率需求的变化特点,采用了两层能量管理控制器的方法。即顶层MPC控制混合电推进飞机系统的飞行过程能量优化分配和多发电机组间、非关键载荷的投切状态等,实现燃油消耗代偿最小的目标,将优化问题等效为混合整形二次规划问题(Mixed integer quadratic programing,MIQP);底层MPC则控制双向DC-DC变换器,负责管理电池组的充放电状态和维持直流母线的电压动态平衡,利用储能装置的“削峰填谷”,改善并优化系统在飞行任务过程中的平衡工作点,同时实现飞机电网能量的动静态特性的协同控制,达到对混合电推进飞机电力系统的动态能量优化管理的目的,并与采用基于规则控制的能量管理策略进行了对比研究。最后通过建立基于RT-LAB的分布式电推进飞机电力系统硬件在环半实物仿真平台,对混合涡轮电推进飞机的分层MPC能量管理算法进行了技术验证,数字仿真和半物理试验结果表明其对于混合电推进飞机的动态能量管理具有很强的鲁棒性和操作性,验证了理论分析和设计的正确性。 展开更多
关键词 分布式混合涡轮电推进飞机 动态能量管理技术 分层模型预测控制 混合整形二次规划(MIQP) 半物理硬件在环仿真
下载PDF
Aerodynamic design of tractor propeller for high-performance distributed electric propulsion aircraft 被引量:6
18
作者 Kelei WANG Zhou ZHOU +1 位作者 Zhongyun FAN Jiahao GUO 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第10期20-35,共16页
Aiming to maximize the aerodynamic performance of the Distributed Electric Propulsion(DEP)aircraft,a hybrid design framework which focuses on the aerodynamic performance of the propeller/wing integration has been deve... Aiming to maximize the aerodynamic performance of the Distributed Electric Propulsion(DEP)aircraft,a hybrid design framework which focuses on the aerodynamic performance of the propeller/wing integration has been developed and validated numerically.Variable-fidelity modelling for propeller aerodynamics has been used to achieve computational efficiency with reasonable accuracy.By optimizing the aerodynamic loading distributions on the tractor propeller disk,the induced slipstream is redistributed into a form that is beneficial for the wing downstream,based on which the propeller blade geometry is generated through a rapid inversed design procedure.As compared with the Minimum Induced Loss(MIL)propeller at a specified thrust level,significant improvements of both the lift-to-drag ratio of the wing and the propeller/wing integrated aerodynamic efficiency is achieved,which shows great promise to deliver aerodynamic benefits for the wing within the propeller slipstream without any additional devices. 展开更多
关键词 Aerodynamic loading distributions Aerodynamic performance distributed electric propulsion Hybrid design framework Propeller/wing integration Variable-fidelity propeller modelling and aerodynamic analyses methods
原文传递
Aerodynamic performance of distributed electric propulsion with wing interaction 被引量:1
19
作者 Yao LEI Wen-jie YANG Yi-yong HUANG 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第1期27-39,共13页
Distributed electric propulsion(DEP)uses multiple propellers driven by motors distributed along the leading edge of the wing to produce beneficial aerodynamic interactions.However,the wing will be in the sliding flow ... Distributed electric propulsion(DEP)uses multiple propellers driven by motors distributed along the leading edge of the wing to produce beneficial aerodynamic interactions.However,the wing will be in the sliding flow of the propeller and the lift and drag characteristics of the wing will change accordingly.The performance of the propeller will also be affected by the wing in its rear.In this paper,combined with wind tunnel tests,the low Reynolds aerodynamic properties of multiple DEP structures are numerically simulated by solving the Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS)equation of multiple reference frames(MRF)or slip grid technology.The results demonstrate that the lift and drag of DEP increase in all cases,with the magnitude depending on the angle of attack(AOA)and the relative positions of propellers and wing.When the AOA is less than 16°(stall AOA),the change of lift is not affected by it.By contrast,when the AOA is greater than 16°the L/D(lift-to-drag ratio)of the DEP system increases significantly.This is because the propeller slipstream delays laminar flow separation and increases the stall AOA.At the same time,the inflow and the downwash effect,which is generated on both sides of the rotating shaft,result in the actual AOA of the wing being greater than the free flow AOA with a fluctuation distribution of the lift coefficient along the span.Also,for the propeller in the DEP,the blocking effect of the wing and the vortex of the trailing edge of the wing result in a significant increase in thrust. 展开更多
关键词 distributed electric propulsion(dep) AERODYNAMICS Low Reynolds numbers Wing interaction
原文传递
全电力推进船舶电力系统的数字仿真 被引量:32
20
作者 王淼 戴剑锋 +3 位作者 周双喜 鲁宗相 陈寿孙 韩朝珍 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期62-67,共6页
随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真。本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真... 随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真。本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真。仿真采用了分层结构和模块化设计,具有进行船舶电力系统的稳态、动态仿真以及交流系统谐波分布计算的功能,算例证明了该仿真模型和方法的正确性。 展开更多
关键词 全电力推进 船舶电力系统 数字仿真 直接转矩控制 谐波分布
下载PDF
上一页 1 2 4 下一页 到第
使用帮助 返回顶部