低速风洞垂直阵风发生技术研究

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuw_ei
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现代大型客机由于机翼展弦比大、结构柔性强等特征,对阵风响应非常敏感,阵风载荷已成为影响飞行载荷的情况之一。为了掌握飞机的阵风载荷情况以及对阵风载荷减缓功能设计的控制率进行实验验证,通常需要在地面进行阵风载荷实验。阵风风洞为研究阵风载荷等相关地面实验提供了一个非定常非线性的阵风流场环境,产生阵风流场环境需要安装阵风发生装置,如何创造高品质的阵风流场成为关键。本文根据功能要求分析了垂直阵风发生装置的组成,并在己有风洞基础上对风洞垂直阵风发生系统进行了总体方案设计,通过建立了高精度的垂直阵风发生装置数值模型,研究组成参数对阵风流场的影响,确定装置几何参数和运动规律。然后搭建垂直阵风发生装置风洞实验平台,使用二维热线风速仪测量流场风速。最后,通过分析阵风流场的空间均匀性、脉动湍流度大小以及流场脱涡运动及频域分析,确定在前条件下垂直阵风流场品质良好的区域及装置运动规律。仿真与实验分析结果表明,垂直阵风发生装置几何参数和运动规律对垂直阵风流场风速幅值均有不同程度的影响,叶片越厚,叶片间距越大,叶片弦长越长,偏转幅值越大,偏转频率越高,来流风速越大,垂直阵风幅值增越大;通过对选择的垂直阵风发生装置的运动规律分别从空间均匀性、脉动湍流度大小以及流场脱涡运动及频域进行分析,发现装置的偏转幅值对阵风流场品质的影响最大,因此在提高阵风流场品质时重点考虑偏转幅值,最后给出了在当前实验条件下,阵风流场品质良好的区域及其运动规律的选择,为今后进行阵风相关实验提供技术支持。
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