吸气式高速飞行器关键热气动弹性问题研究
发布时间：2021-08-19 09:03
高超声速飞行器是未来航空航天领域的技术制高点。结构重量的限制和剧烈的气动加热效应都降低了结构刚度,导致相关热气动弹性问题日益突出。同时,热气动弹性问题是一个涉及气动热力学、非定常空气动力学、结构传热学以及结构动力学的复杂多学科耦合问题。因此,热气动弹性问题已成为当前高超声速研究中的重点和难点。吸气式高速飞行器外流和内流中均会诱发若干热气动弹性问题。翼面和舵面作为飞行器外流中的主要气动部件,其热气动弹性问题将影响飞行器的气动特性和结构安全。进气道和燃烧室作为超燃冲压发动机的重要组成部分,其热气动弹性问题将影响推进系统的性能。且内流道中复杂波系导致的气动力非线性和气动热非线性、以及薄壁的结构动力学非线性使得此类热气动弹性问题极其复杂。然而,目前的研究中,第一类问题多采用工程简化方法,无法更加准确和深入地分析热气动弹性问题的物理过程和规律。而第二类问题的相关研究还极少。因此,本文同时对吸气式高速飞行器外流和内流中的关键热气动弹性问题进行研究。主要开展如下几个方面的工作:（1）建立了基于CFD/CTD/CSD的静热气动弹性分析框架,基于该框架细致分析了翼面结构静热气动弹性问题的物理过程和规律。...
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
热气动弹性四面体§1.2热气动弹性问题研究进展
图 1-3 本文研究的热气动弹性问题弹性问题为高超声速飞行器外流中的主要气动部件，其相关来都是飞行器气动和结构设计中关注的重点[52]超等[34]对近年来的高超声速气动弹性及热气动弹
(c) 进气道实验流动纹影图[87]图 1-4 高超声速进气道中的复杂的流动结构[89]研究了机体和进气道静热气动弹性变形的不确定性对发道的变形在不确定性分析中起主导作用。Kline 等[90]研究了。Culler 等[91]基于单向/双向耦合方法对超燃冲压发动机入口
【参考文献】：
期刊论文
[1]多参数空间的非线性非定常气动力降阶模型[J]. 陈志强,赵永辉. 宇航学报. 2017(08)
[2]高超声速进气道前缘流场-热-结构耦合分析[J]. 张胜涛,陈方,刘洪. 空气动力学学报. 2017(03)
[3]转捩位置对全动舵面热气动弹性的影响[J]. 刘成,叶正寅,叶坤. 力学学报. 2017(04)
[4]高超声速飞行器流-热-固耦合研究现状与软件开发[J]. 桂业伟,刘磊,代光月,张立同. 航空学报. 2017(07)
[5]高超声速进气道气动弹性的影响研究[J]. 叶坤,叶正寅,屈展. 推进技术. 2016(12)
[6]舵轴位置对全动舵面气动弹性稳定性影响[J]. 史晓鸣,梅睿,苏轶龙,梅星磊. 噪声与振动控制. 2016(03)
[7]多模态RBCC主火箭室压对引射流动燃烧影响研究[J]. 潘宏亮,林彬彬,何国强,秦飞,魏祥庚,石磊. 推进技术. 2016(06)
[8]基于代理模型的高超声速气动热模型降阶研究[J]. 陈鑫,刘莉,岳振江. 北京理工大学学报. 2016(04)
[9]火箭冲压组合发动机燃烧的若干基础问题研究[J]. 何国强,秦飞,魏祥庚,曹东刚,黄志伟,刘冰. 实验流体力学. 2016(01)
[10]高超声速热气动弹性中结构热边界影响研究[J]. 叶坤,叶正寅,屈展. 西北工业大学学报. 2016(01)
博士论文
[1]受限空间内超声速反应混合层生长及释热特性研究[D]. 曹东刚.西北工业大学 2017
[2]高超声速飞行器气动—热—结构建模及模型降阶研究[D]. 陈鑫.北京理工大学 2015
[3]高超声速飞行器热气动弹性特性及相似准则研究[D]. 刘磊.中国空气动力研究与发展中心 2014
[4]高超声速进气道起动特性机理研究[D]. 李祝飞.中国科学技术大学 2013
[5]高超声速飞行器防热壁板气动热弹性耦合建模与分析[D]. 程兴华.国防科学技术大学 2012
[6]超燃冲压发动机非定常流动数值研究[D]. 王西耀.中国空气动力研究与发展中心 2012
[7]高超声速多场耦合及其GPU计算加速技术研究[D]. 张兵.南京航空航天大学 2011
[8]高超声速气动热数值模拟方法及大规模并行计算研究[D]. 潘沙.国防科学技术大学 2010
[9]碳氢燃料简化动力学模型和当地自适应建表方法在超燃并行计算中的应用[D]. 肖保国.中国空气动力研究与发展中心 2009
[10]超燃冲压发动机一体化流道设计优化研究[D]. 吴先宇.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]高超声速翼面的流固热多场耦合分析[D]. 徐飞.南京航空航天大学 2015
[2]基于多场耦合方法的高超声速翼面气动热弹性分析[D]. 高扬.南京航空航天大学 2012
[3]高超声速气动热工程算法研究[D]. 吕丽丽.西北工业大学 2005
[4]非定常气动力降阶模型及其应用研究[D]. 陈刚.西北工业大学 2004
本文编号：3351120
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
热气动弹性四面体§1.2热气动弹性问题研究进展
图 1-3 本文研究的热气动弹性问题弹性问题为高超声速飞行器外流中的主要气动部件，其相关来都是飞行器气动和结构设计中关注的重点[52]超等[34]对近年来的高超声速气动弹性及热气动弹
(c) 进气道实验流动纹影图[87]图 1-4 高超声速进气道中的复杂的流动结构[89]研究了机体和进气道静热气动弹性变形的不确定性对发道的变形在不确定性分析中起主导作用。Kline 等[90]研究了。Culler 等[91]基于单向/双向耦合方法对超燃冲压发动机入口
【参考文献】：
期刊论文
[1]多参数空间的非线性非定常气动力降阶模型[J]. 陈志强,赵永辉. 宇航学报. 2017(08)
[2]高超声速进气道前缘流场-热-结构耦合分析[J]. 张胜涛,陈方,刘洪. 空气动力学学报. 2017(03)
[3]转捩位置对全动舵面热气动弹性的影响[J]. 刘成,叶正寅,叶坤. 力学学报. 2017(04)
[4]高超声速飞行器流-热-固耦合研究现状与软件开发[J]. 桂业伟,刘磊,代光月,张立同. 航空学报. 2017(07)
[5]高超声速进气道气动弹性的影响研究[J]. 叶坤,叶正寅,屈展. 推进技术. 2016(12)
[6]舵轴位置对全动舵面气动弹性稳定性影响[J]. 史晓鸣,梅睿,苏轶龙,梅星磊. 噪声与振动控制. 2016(03)
[7]多模态RBCC主火箭室压对引射流动燃烧影响研究[J]. 潘宏亮,林彬彬,何国强,秦飞,魏祥庚,石磊. 推进技术. 2016(06)
[8]基于代理模型的高超声速气动热模型降阶研究[J]. 陈鑫,刘莉,岳振江. 北京理工大学学报. 2016(04)
[9]火箭冲压组合发动机燃烧的若干基础问题研究[J]. 何国强,秦飞,魏祥庚,曹东刚,黄志伟,刘冰. 实验流体力学. 2016(01)
[10]高超声速热气动弹性中结构热边界影响研究[J]. 叶坤,叶正寅,屈展. 西北工业大学学报. 2016(01)
博士论文
[1]受限空间内超声速反应混合层生长及释热特性研究[D]. 曹东刚.西北工业大学 2017
[2]高超声速飞行器气动—热—结构建模及模型降阶研究[D]. 陈鑫.北京理工大学 2015
[3]高超声速飞行器热气动弹性特性及相似准则研究[D]. 刘磊.中国空气动力研究与发展中心 2014
[4]高超声速进气道起动特性机理研究[D]. 李祝飞.中国科学技术大学 2013
[5]高超声速飞行器防热壁板气动热弹性耦合建模与分析[D]. 程兴华.国防科学技术大学 2012
[6]超燃冲压发动机非定常流动数值研究[D]. 王西耀.中国空气动力研究与发展中心 2012
[7]高超声速多场耦合及其GPU计算加速技术研究[D]. 张兵.南京航空航天大学 2011
[8]高超声速气动热数值模拟方法及大规模并行计算研究[D]. 潘沙.国防科学技术大学 2010
[9]碳氢燃料简化动力学模型和当地自适应建表方法在超燃并行计算中的应用[D]. 肖保国.中国空气动力研究与发展中心 2009
[10]超燃冲压发动机一体化流道设计优化研究[D]. 吴先宇.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]高超声速翼面的流固热多场耦合分析[D]. 徐飞.南京航空航天大学 2015
[2]基于多场耦合方法的高超声速翼面气动热弹性分析[D]. 高扬.南京航空航天大学 2012
[3]高超声速气动热工程算法研究[D]. 吕丽丽.西北工业大学 2005
[4]非定常气动力降阶模型及其应用研究[D]. 陈刚.西北工业大学 2004
本文编号：3351120
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