民航飞机是如何防雨防冻的

随着人们生活水平的提高,外出乘飞机已不是什么新鲜事了。然而,当你乘座的飞机在高空平稳地飞行时,你可知道飞机的防雨防冻系统可能正在为你的安全而工作呢!飞机在雨中飞行时,雨对飞机所产生的影响是显而易见的,它妨碍飞行员的观察,特别是在降落滑行时,由于视野的模糊,飞行员一不小心就可能使飞机冲出跑道。飞机飞行高度愈高,气温愈低,就会遭遇到结冰现象,影响飞机性能,增加阻力,减少升力,干扰其无线电波通讯,有     

三维后体/尾喷管一体化构型优化设计及性能分析

针对高超声速飞行器后体/尾喷管一体化构型,以飞行马赫数6.5,飞行高度25km为设计条件,综合使用二维型线优化和三维关键参数优化,对构型的升/推力性能进行了优化设计.首先基于二维型线,采用三次B样条曲线对上膨胀面型线进行参数化,计算流体动力学(CFD)进行性能评估,序列二次规划(SQP)方法作为优化方法,建立了优化设计流程,在优化迭代中利用局部网格重构技术提高计算效率.在二维优化的基础上设计了三维后体/尾喷管一体化构型,获得了下膨胀面/后体长度比l/L、下膨胀面倾角ω、出口高度/后体长度比H/L及等关键参数对一体化构型升力、推力等性能参数的影响规律.研究发现在此条件下,当l/L=1/6,H/L=0.35,ω=10°时,后体/尾喷管一体化构型的综合性能最优.此外,加装侧板可以有效防止侧向的高压泄露,有助于提升飞行器的升力和推力性能.     

基于纤维模型的钢混组合柱滞回性能模拟

采用纤维模型对一个钢管混凝土组合柱进行了极限承载力分析,计算并比较了各种轴压比下钢混组合柱的滞回性能,得到了抗震较为理想的轴压比.结果表明,纤维截面单元能用较小的计算代价获得与规范相近的计算结果.     

梁计算简图对梁承载力的影响

通过对相同截面宽度和截面高度的梁分别取单筋矩形截面、双筋矩形截面及T形截面不同计算简图,分析梁在相同配筋的情况下,取不同计算简图时对梁承载力的影响。     

传热学中的状态图及其应用

鉴于热力学状态图能够直观分析热力循环的性能,提出热流是热量运动的状态量,明确了相应的热量运动状态方程,并引入传热学中的二维状态图:T-q图,它可以从传热过程不可逆性的角度直观分析传热过程的性能,便于换热设备及其系统的优化分析和工程设计.利用传热学中的状态图,分析换热器可以直观得出换热面积、流体热容量流和流动形式对其传热性能的影响;分析集中供暖系统中的换热器网络可以方便得出:当每条支路的总换热量以及室内空气温度都相等时每条支路所需的总换热面积、热水流量以及回水温度都相等,但当各支路中的室内空气温度不一致时,经过换热支路后的热水温度并不相同,这就意味着等温回水混合过程并非获得最优供热管网设计的必需条件.     

弯曲管道内气流流动研究概况

为了满足增强隐身效果、减少飞行阻力等方面的需要,导弹外机身必须设计成流线型,其进气道也要设计成弯曲式管道.而进气道的弯曲会造成流动畸变,严重影响出口的气流品质和发动机性能.因此,充分研究弯曲气道的气流流动对于进一步改善其管道流动性能及推动喷气推进系统技术的发展有重大意义.本文简述了国内外在弯曲管道中气流流动的数值计算与实验方面的研究概况,介绍了几种计算弯管内气流流场的差分格式以及一些流场测量方面的先进技术,并就其今后的研究方向提出了一些有益建议.     

基于纤维模型的钢混组合柱滞回性能模拟

采用纤维模型对一个钢管混凝土组合柱进行了极限承载力分析,计算并比较了各种轴压比下钢混组合柱的滞回性能,得到了抗震较为理想的轴压比。结果表明,纤维截面单元能用较小的计算代价获得与规范相近的计算结果。     

模拟运动流体中柔性体耦合振动的数值方法

介绍了一种模拟流体诱发柔性体运动的数值方法. 该方法采用二维面元法计算流体作用力, 用模态叠加法求解欧拉梁的运动控制方程, 通过迭代来求解流固耦合问题. 利用该方法模拟了单个以及两个并行、串行排列的柔性梁在运动流体中的耦合运动. 计算结果表明, 均匀来流中单个柔性梁的稳定边界和流体诱发振动都与前人结果一致. 对于两并行排列的柔性体, 当无量纲间距H<0.25时, 两柔性体同向摆动; H>0.25时, 两柔性体反向摆动, 并且摆动频率在模式转换时发生突变; 当间距很大时(H>1.0), 两并排柔性体之间的耦合作用明显变弱, 两个物体运动呈解耦状态, 各自按照单个柔性梁在来流中的运动形态运动. 相同均匀来流中两串行柔性梁的数值模拟结果显示, 当排列间距很小时, 上游物体受到的阻力减小, 下游物体阻力增大. 本文计算的所有结果都与前人实验结果定性一致, 证明本文提出的方法可以用来模拟不同方式排列的多个柔性体在流体中的耦合运动.     

高超声速巡航飞行性能的优化分析

高超声速巡航速度获得和维持都要消耗很多燃料, 通过分析它们与飞行参数的关系, 给出了高超声速巡航飞行的最佳速度. 在相同飞行距离下, 高超巡航飞行性能和最小能量弹道的比较表明, 基于火箭动力的高超声速巡航导弹在现阶段很有竞争力.     

湍流换热的场物理量协同与传热强化分析

在层流换热场物理量协同原理的基础上, 针对湍流零方程模型和k-ε 两方程模型, 建立了湍流换热的能量和动量协同方程, 揭示了湍流换热流场中热流、质量流与流体流动驱动力之间的协同关系及其所反映的强化传热机理, 将强化传热的场物理量协同原理由层流延展到湍流. 通过圆管内置旋扭式螺旋片的强化传热计算分析, 证明了湍流换热场物理量协同原理具有普遍性. 因此, 根据湍流换热流场的物理量协同关系, 可对各种不同的管内强化传热元件和表面的换热性能和流动阻力进行分析比较, 从而为提高传热单元或换热器的综合性能提供理论和设计依据.     

卫星的寿命有多长?

当卫星发射时,巨大的运载火箭脱离发射台,缓慢地垂直向上升起,以减少空气磨擦所造成的功率损耗.当达到计算的高度(从几公里到2000～3000公里)便逐渐改变方向,转向接近水平的航向,并增加速度.在早已选好的轨道点上,关闭发动机,宇宙探测器便脱离运载火箭开始独自飞行.随后它的轨道形状、轨道在空间的位置,     

不同肋片结构的印刷电路板换热器传热与阻力特性

随着电子系统日益发展,高热流密度电子器件的冷却问题备受关注,微细通道液冷是一种广泛使用的高效冷却方式.印刷电路板换热器具有传热系数高、紧凑、高效等特点,有望成为微细通道热沉的备选方案.为此,本文对几种不同肋结构印刷电路板换热器的散热性能进行了评估,结果表明,非连续肋结构性能显著优于连续平直肋结构;改进翼型肋综合传热性能最佳,其次依次是翼型肋、椭圆肋、圆形肋和连续平直肋,改进翼型肋在高雷诺数条件下优势更加显著;相对于平直肋,改进翼型肋印刷电路板换热器Nu数提高了20.2%,阻力上升了5.6%.     

三维非均质多孔介质渗透系数和孔隙度的上升尺度

首先提出渗透系数场为非高斯分布、高方差条件下三维非均质多孔介质的渗透系数上升尺度的经验计算公式, 所考虑的因素包括砂质包裹体的体积百分含量、空间统计几何尺寸、空间连通性以及各水文地质相渗透系数的算术平均值. 系统对比结果表明, 该经验公式优于常用的传统计算方法. 然后提出三维非均质多孔介质的孔隙度必须提升尺度的概念. 这是因为在多孔介质含水系统中, 污染物趋向于沿着高渗透性物质构成的三维优势通道快速运移, 其有效运移速度与经提升尺度获得的单一渗流速度差别很大, 迫使我们对孔隙度进行尺度提升. 含水系统中高渗透性物质含量的变化引起孔隙度尺度提升特征的非线性变化, 其上升尺度值介于0.004~1.5之间. 当高渗透性物质含量低于30%时, 孔隙度的尺度提升对于正确求解污染物运移尤为重要.     

达·芬奇的飞鸟滑翔观

<正>500多年前,伟大的博学家莱昂纳多·达·芬奇曾通过素描作品详细描述了鸟类通过风速梯度获得动能补充的策略。只需轻拍翅膀,漫游的信天翁就能环航地球。当横飞在北太平洋上空时,信天翁和海鸟们能利用风切变(译者注:一种大气现象,是风速在水平和垂直方向的突然变化)来获取持续飞行的能量,无线电遥控的滑翔机采用的也是类似策略,我们称之为动态滑翔。利用风刮过山脊形成切变,滑翔机的飞行空     

夏季青藏高原大气热源与东亚大气热源及环流的关系

利用1971~2000年NCEP/NCAR versionⅠ逐日再分析资料, 通过倒算法计算出大气热源资料集, 并采用相关分析和综合对比分析相结合的方法研究了夏季青藏高原大气热源(Q₁TP)对大范围大气热源及相应大气环流的影响, 结果表明: 夏季青藏高原大气热源(Q₁TP)可以在东亚大陆和西太平洋间激发出一支沿海岸向东北方向传播到达白令海峡-北极的热源波列, 这支波列可能会影响到北美地区. 另外, 当夏季高原东部热源偏强(弱)时, 南亚高压偏东(西)偏南(北), 西太平洋副热带高压偏西(东)偏南(北), 年际变化上南亚高压和西太平洋副热带高压在东西方向上存在“相向而行, 背向而去”的关系, 而高原东部的热源强迫似乎是其一种热力解释.     

扑翼轨迹对空气动力的影响

通过数值求解N-S方程研究, 在不同拍动轨迹下的蜻蜓翅膀所受的气动力, 对比了直线拍动、椭圆拍动、“8”字拍动和双“8”下的受力特性. 结果表明, 不同拍动轨迹下升阻力曲线的具有一个共同特征: 下拍阶段主要提供升力, 上提阶段主要提供推力; 几种拍动轨迹下的最大升力系数峰值都超过了5, “8”字和双“8”字拍动甚至超过了6, 远远超过稳态下的1; 相对于直线拍动轨迹(无横向偏移量), 椭圆型轨迹和双“8”字型轨迹均导致升力的降低, 而“8”字型拍动轨迹下的升力和推力却得到明显提高. 由于各种需要, 昆虫在飞行过程中需不时地改变翅膀的拍动状态. 研究昆虫飞行不同拍翅模式下的受力特性对微型飞行器的机动飞行设计有参考意义.     

电磁场中圆柱绕流的开环和优化控制

对圆柱绕流的电磁控制进行了实验和数值研究. 实验在转动水槽中进行, 通过吊杆将装有电磁激活板的圆柱插在槽内液体中. 吊杆上的应变片用于测试圆柱的阻力, 注入适当的染料用来显示流场. 数值模拟时, 流场的基本方程为指数极坐标中考虑场力的Navier-Stokes方程, 计算采用ADI格式和FFT格式. 结果表明, 实验与计算所描述的流场具有相同的变化趋势. 在开环控制时, 即Lorentz力为常数时, 旋涡脱体可被有效抑制, 涡街消除, 阻力减少. 另外, 基于上述Navier-Stokes方程, 推导了优化控制所需的伴随方程, 并利用同样的数值方法对此进行数值求解. 根据伴随优化理论得到实时变化的优化控制参数, 对优化控制过程中的流场变化进行了讨论.     

影响飞行的主要气象因素

风对飞行的影响 风影响飞机起飞和着陆的滑跑距离和时间。一般飞机都逆风起降,因为逆风能获得较大的升力和阻力,缩短滑跑距离;起飞时逆风能产生飞机的附加进气量,因而增大飞机运动开始时的稳定性和操纵性。着陆时逆风便于修改航向,对准跑道,减小对地的冲击力。侧风不能过     

金属材料中量子振子能量与几个物理量之间的关系

本世纪物理学的主要目标之一是:根据描述原子质点行为的量子力学理论,来计算所观察到的物体的宏观性能.依靠实验手段,在多数情况下能容易地测出金属材料的硬度、沸点、熔解热、电阻等特性.但如何去建立一些公式来计算这些特性,并能使计算值与实验值相一致,这一直是过去所遗留下来的难题.为了使这些问题能获得进展,作者依据量子力学的基本理论及其计算结果已新建立了计算金属材料多种性能的许多式子,经尽可能收集到的各种数据的验证表明:这些式子的计算值与实验值能令人满意地相符合.本文只简单介绍这些式子中的四个公式.     

放电频率对DBD气动激励影响的数值分析

基于数值方法分析了DBD等离子体对翼型失速特征的改善效果,研究了不同放电频率对等离子体气动激励的影响.通过计算发现,采用DBD等离子体流动控制技术能够有效地抑制低雷诺数大攻角下翼型的动态失速特征.静止空气中,等离子体诱导速度随放电频率的增大先增大后减小,振荡频率的变化规律不明显,但在放电频率为无控制时翼型表面涡脱落频率的倍频和不是涡脱落倍频两种情况下,振荡频率分布随放电频率的增大而增大.采用等离子体抑制气动分离后,翼型升阻比随放电频率的增大先增大后趋于平缓,但不同放电频率下翼型气动力大小的变化很小;翼型气动力振荡频率随放电频率的变化较大,变化规律与静止空气中等离子体诱导速度的振荡频率相同.