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采用空气动力和水动力耦合求解并结合动力学平衡方程方法对水翼型水上飞机水面起飞过程水动性能进行计算。使用Realizable k-ε模型对NACA0012三维地效机翼进行计算,验证空气动力计算方法。使用流体体积函数(VOF)方法对验证模型在不同弗汝德数下进行数值模拟,验证水动力计算方法。最后,对水翼型和双浮筒型水上飞机水面起飞过程进行数值计算,计算结果表明,水翼能够产生较大水动升力,当速度达到12 m/s时,水翼产生的水动升力将机身抬离水面;水翼水动升力峰值为6 395 N,约占飞机总升力的83%,双浮筒型水上飞机阻力增加较快,其阻力峰值约为水翼型水上飞机阻力峰值的1. 87倍,从而证明了水翼能够产生较大水动升力并能有效降低水上飞机的水动阻力。 相似文献
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水上飞机具有浮筒等水动结构,其气动外形相对于一般陆基飞机更加复杂,因此其布局设计应充分考虑到水动布局与气动布局之间的匹配性和协调性。为研究不同浮筒形式对水上飞机气动特性的影响,通过T-REX网格技术生成高质量带粘性附面层的非结构网格,采用基于有限体积方法的FLUENT软件和RNS+SST k-ω模型对流场进行离散求解,分别对低速翼型NACA4412和某轻型水上飞机的气动力特性进行预测和验证,数值计算结果与试验数据吻合性较好,表明该数值计算方法适用于水上飞机气动力特性预测与分析。并基于此方法对无浮筒、翼梢浮筒和鳍式浮筒三种构型的气动力特性进行预测,对比分析了不同浮筒布局形式对水上飞机气动特性的影响。数值计算结果表明,翼梢浮筒距离机翼和机身较远且体积较小,对飞机气动力特性影响较小,而鳍式浮筒由于体积较大且距离机身较近,因此对气动力特性影响较大,特别是大迎角范围内。 相似文献
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意大利的科摩市因其自然美景而闻名遐迩,赋予了达·芬奇、威尔第和温斯顿·丘吉尔等名士诸多灵感,同时,它还是欧洲的丝绸之都。湖畔名城蚕是一种自命不凡的动物,莫里兹·曼蒂罗说,它什么都吃,但只有当它吃桑叶时才会吐丝!曼蒂罗是意大利科摩市最大的丝绸供应商——曼蒂罗丝 相似文献
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一 问题的提出
近些年来,水上飞机、地效飞行器(也称作地效船、地效飞机、飞翼船)、冲翼艇(也称作气翼艇)等名词充斥着网络。以这些词作为关键词,笔者通过Google进行搜寻,结果发现与之相关的主题竞达48万条之多。尽管如此,网上常出现对它们的概念、分类界定不清的情况。[第一段] 相似文献
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针对某水上电动飞机浮筒支撑杆稳定性和装备预留空间的问题,分别从拓扑,尺寸,形状3个方面进行分析,设计一种轻量化且有良好气动外形的支撑结构.首先在已有飞机载荷与设计区域大小的情况下,基于拓扑优化方法对支撑架的包络空间进行迭代计算,得到最优传力路径,获取合理的节点位置和杆件连接方式.其次在ANSYS和iSight中采用多岛遗传算法对杆件截面尺寸参数进行联合优化,得到各个截面的最优尺寸,最终获得的结构形式既满足强度要求,且与原结构重量相比减轻了13.6%;最后通过"翼型"整流罩结构的使用减小杆件的阻力值,降低桁架结构对飞机气动性能的影响.新方案旨在为水上飞机支撑架设计提供一种新思路,也为相似的类桁架结构优化提供理论依据和技术支持. 相似文献
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直布罗陀上空的幽灵大西洋水深浪急,海域辽阔。3艘德国纳粹潜艇高度警戒,开足马力向地中海疾驶。突然,远际天空出现了几个小黑点。是海鸥吗?不,是飞机!德国潜艇立即报警,下潜规避。一队英美巡逻机低空掠过海面,机上人员用双眼和磁探仪不停地搜索海面。由于磁探仪作用距离不足100m,德国潜艇又躲藏在水下,因而巡逻机未能发现目标,继续飞向远处去了。躲过巡逻机的潜艇松了一口气,又浮出水面,好不容易窜进了直布罗陀海峡。 相似文献
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水上飞机静水起飞过程水气耦合性能分析 总被引:2,自引:1,他引:2
采用多相URANS(unsteady RANS)方法,针对水上飞机静水起飞过程中的性能分析,提出了一种新的数值模拟研究思路。通过考虑起飞过程中气动力和水动力之间的耦合影响、升力和浮力对水线位置高度变化的影响以及阻力和发动机推力对模型前进速度的影响,得到模型起飞过程中的受力变化趋势。模拟前通过分别计算标准模型的气动力和水动力并与实验数据对比,对数值计算方法进行了验证,模拟过程中通过VOF(volume of fluid)方法实现对自由液面界面的捕捉,最后通过对静水起飞过程中模型受力变化进行分析并与实验结果比较,对本文中的水气耦合数值计算进行了验证,计算结果表明,水上飞机低压载状态起飞过程中所受总阻力是缓慢增加的,并不会出现往复;同时水线高度逐渐下降,下降速度逐渐加快,且不会出现埋艏现象。 相似文献