高速流场主动流动控制激励器研究进展

主动流动控制激励器是主动流动控制技术发展的核心问题之一.有效的主动流动控制技术对于保证高速飞行器的飞行安全性、改善飞行器可操纵性和提高飞行器推进效率具有重要意义.高速飞行器技术的发展促进了新型激励器的不断出现,同时也为激励器设计提出了新的更高要求.本文对现有可用于高速流场主动流动控制的典型激励器进行了综述,讨论了激励器的分类和激励器不同工作性能评价参数,重点分析了流体式、机械式和等离子体式三种类型激励器的结构设计、工作机理和应用特性,并结合高速流动控制的实际需要和现有激励器的研究成果,提出了一种新的激励器设计方法.最后本文对各激励器的优势和存在的不足进行了总结,对主动流动控制技术的发展提出了几点建议.     

基于遗传神经网络的航空装备故障预测

为在武器系统故障发生前实现预测、实现装备的视情维修,开展基于遗传神经网络的故障预测技术研究.采用实数编码方式和自适应的交叉率、变异率改进遗传算法,并将改进遗传算法用于神经网络的权重学习得到遗传神经网络.利用监测到的装备特征参数数据进行网络训练,然后将遗传神经网络预测装备特征参数的退化趋势.预测实例表明遗传神经网络可在故障发生前实现故障预测,较基本神经网络有较大性能改善,可提高武器装备的保障能力,实现视情维修.     

超声速半球绕流实验研究

基于NPLS技术,在超声速静风洞中对超声速半球绕流流场进行了实验研究,观察到了三维弓形激波及其与边界层相互作用所诱导的转捩/分离区,再现了超声速半球绕流流场的复杂结构.根据所得NPLS图像的时间相关性,分析了绕流流场结构的时空演化特征,得到了大尺度涡结构在流向和展向的运动特征,并且观察到了明显的周期性和相似的几何结构特征.     

合成射流流动与传热特征的数值模拟

采用RNGκ-ε模型和PISO算法,通过求解三维N-S方程,对腔体右侧振动膜片运动的二维合成射流流动与传热特征进行了数值模拟.模拟结果显示由于激励器在右侧振动膜片的作用下,合成射流产生的喷射气流在喷口中心右边速度稍大于左边速度,形成不对称射流流场;射流冲击壁面的速度峰值出现在中心区两侧,使得射流冲击换热的Nu数形成相应的峰值;随着合成射流冲击距离Z/do的增大,其对流换热系数出现先增大后减小的变化规律,当冲击距Z/do=20~30 mm时冷却效果较佳.