高速风洞试验数据修正与使用PDF电子书下载

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第1章 高速风洞试验原理与基础 1

1.1风洞试验基础 1

1.1.1空气动力学基本概念 2

1.1.2热力学基础知识 18

1.1.3空气动力学基本关系式 21

1.1.4空气动力学基本方程 23

1.2风洞试验原理 26

1.2.1相似理论 26

1.2.2相对性原理 27

1.2.3高速风洞试验相似准则 27

1.3坐标轴系 32

1.3.1风洞试验常用坐标轴系 32

1.3.2机体坐标轴系 32

1.3.3气流坐标轴系 33

1.3.4半机体坐标轴系 34

1.3.5风洞坐标轴系 34

1.3.6天平坐标轴系 34

1.3.7坐标轴系转换 35

1.4风洞设备概况 35

1.4.1高速风洞发展概述 35

1.4.2高速风洞的类型 41

1.4.3高速风洞的构成 44

1.4.4高速风洞动力系统 47

1.4.5高速风洞控制系统 47

1.4.6高速风洞测量系统 49

参考文献 52

第2章 高速风洞流场校测与测力试验 53

2.1高速风洞流场品质要求 53

2.2高速风洞流场校测方法与数据处理方法 58

2.2.1速度场校测 58

2.2.2方向场校测方法 60

2.2.3跨声速试验段透气壁削波特性测量 60

2.2.4洞壁边界层测量 61

2.2.5噪声测量 62

2.2.6湍流度测量 63

2.2.7气流不稳定度测定 64

2.3流场品质主要影响因素与改善方法 64

2.3.1影响流场均匀性主要因素与提高方法 64

2.3.2影响气流湍流度主要因素与减小湍流度的方法 65

2.3.3影响气流噪声主要因素与降噪措施 66

2.3.4流场校测时对风洞参数的调整 66

2.4高速风洞试验设计 67

2.4.1概述 67

2.4.2模型外形模拟 67

2.4.3模型缩比及模型在风洞中的位置 67

2.4.4模型强度与刚度 68

2.4.5测力试验模型的结构与连接形式 70

2.4.6模型支撑系统 74

2.4.7高速风洞尾支撑测力试验 75

2.4.8条带悬挂测力试验 77

2.4.9模型表面边界层转捩方法 77

参考文献 78

第3章 风洞试验精准度与基准试验数据 80

3.1风洞试验误差 80

3.1.1误差定义及其分类 80

3.1.2误差传递函数及误差分配 82

3.1.3风洞试验误差主要来源 83

3.1.4风洞试验不确定度 84

3.2风洞试验精度与影响因素 84

3.2.1风洞试验精度基本要求 84

3.2.2天平测量精度影响 85

3.2.3迎角测控精度影响 86

3.2.4马赫数控制精度影响 86

3.2.5模型振动对精度影响 86

3.3风洞试验准度及影响因素 87

3.3.1风洞试验准度基本要求 87

3.3.2模型尺度及模型加工质量 88

3.3.3测试仪器系统误差 88

3.3.4风洞试验准度影响因素 89

3.4提高风洞试验数据精准度的方法 89

3.4.1提高试验模拟参数 90

3.4.2支撑系统优化 90

3.4.3提高流场参数控制水平 91

3.4.4提高模型姿态角测控水平 91

3.4.5提高模型加工及装配质量 92

3.4.6建立质量控制作业规范 93

3.4.7建立标模试验体系 93

3.4.8建立风洞试验数据修正方法 95

3.5风洞试验基准数据 95

3.5.1风洞原始数据处理 96

3.5.2气流偏角影响修正 98

3.5.3浮阻影响修正 98

参考文献 99

第4章 洞壁干扰试验与修正方法 100

4.1概述 100

4.2风洞壁形式及其对试验数据的影响 101

4.2.1低速实壁和开口边界 101

4.2.2跨声速风洞透气壁的作用和发展 102

4.2.3透气壁参数对试验数据的影响 106

4.3常规试验的洞壁干扰修正方法 107

4.3.1洞壁干扰的主要概念 107

4.3.2经典映像法 110

4.3.3涡格法 114

4.3.4壁压信息法 115

4.3.5非线性修正方法 119

4.3.6主要试验机构采用的洞壁干扰修正方法 119

4.3.7典型的洞壁干扰修正结果 124

4.4洞壁边界条件的分析与测量 127

4.4.1通用的均匀边界条件 127

4.4.2确定洞壁透气参数的方法 131

4.4.3透气流动的直接测量 135

4.5几类特种试验的洞壁干扰问题 138

4.5.1二元翼型试验 138

4.5.2半模型试验 141

4.5.3非定常试验 146

4.5.4V/STOL试验 148

4.6自适应壁技术 151

参考文献 155

第5章 支撑干扰试验与修正方法 159

5.1支撑干扰概述 159

5.1.1模型构型与支撑干扰 159

5.1.2试验马赫数与支撑干扰 161

5.2支撑方式与干扰特点 162

5.2.1尾支撑 162

5.2.2叶片（腹）支撑 166

5.2.3双支撑 169

5.2.4侧壁支撑 170

5.2.5条带/张线支撑 171

5.2.6四种支撑方式综合对比 173

5.2.7磁悬浮支撑 174

5.3支撑干扰试验方法 176

5.3.1两步法和三步法 176

5.3.2影响尾支撑干扰试验结果的因素 178

5.3.3支撑干扰试验数据可靠性分析 181

5.4数值模拟方法 183

5.4.1面元法 183

5.4.2求解基于雷诺平均的N-S方程 184

5.5工程估算方法 189

5.6典型支撑干扰结果 191

参考文献 196

第6章 模型变形影响试验与修正 198

6.1VMD光学测量 199

6.1.1VMD测量原理简述 199

6.1.2VMD测量结果校核 200

6.1.3超临界机翼上反变形量 200

6.1.4超临界机翼扭转变形量 202

6.2模型网格处理 203

6.2.1网格变形方法 203

6.2.2网格变形结果 206

6.3弹性变形影响修正 206

6.3.1变形影响量校核 206

6.3.2变形影响修正量 209

6.4典型宽体客机试验模型变形影响 212

参考文献 215

第7章 雷诺数效应与修正方法 217

7.1雷诺数效应物理本质及分类 217

7.2风洞试验变雷诺数模拟技术途径 219

7.3伪雷诺数效应影响因素 220

7.3.1支撑干扰特性变化 220

7.3.2洞壁干扰特性变化 222

7.3.3流场特性变化 222

7.3.4试验模型变形影响 223

7.4雷诺数效应修正 223

7.4.1基于相似参数的激波诱导分离雷诺数外插技术 223

7.4.2基于FL-26风洞的雷诺数影响试验修正 229

7.4.3基于CFD和EFD相关性的雷诺数影响预测 232

7.4.4几种雷诺数影响预测方法的讨论 235

7.5雷诺数影响预测方法应用 236

7.5.1CFD和EFD结果相关性 236

7.5.2雷诺数影响分析 238

7.5.3高雷诺数空气动力特性预测 241

参考文献 243

第8章 静气动弹性试验与修正方法 244

8.1静气动弹性问题概述 244

8.2静气动弹性试验相似准则 247

8.2.1结构动力学相似准则 247

8.2.2静气动弹性风洞试验相似准则 250

8.3静气动弹性模型设计 251

8.3.1模型设计流程 251

8.3.2模型比例尺计算及设计难点分析 252

8.3.3模型结构布局设计 253

8.3.4模型结构刚度/尺寸优化设计 255

8.4静气动弹性风洞试验 257

8.4.1静气动弹性半模测力试验技术 258

8.4.2静气动弹性试验模型变形视频测量技术 260

8.4.3静气动弹性试验模型防护技术 262

8.5静气动弹性影响修正 263

8.5.1K值法与增量法的定义及对比分析 264

8.5.2基于气动力静导数/系数的修正分析 265

8.5.3静气动弹性影响修正方法 267

参考文献 268

第9章 动力模拟试验与修正方法 270

9.1动力影响问题 270

9.2动力影响模拟试验技术 271

9.2.1通气测力试验技术 271

9.2.2喷流试验技术 276

9.2.3带动力模拟试验技术 283

9.3典型动力影响试验结果 287

9.3.1通气模型典型试验结果与分析 287

9.3.2典型喷流试验与结果 291

9.3.3运输类飞机动力影响试验结果 297

参考文献 297

第10章 风洞试验数据与飞行相关性分析 298

10.1气动—推进系统划分体系 298

10.1.1划分原则 298

10.1.2推力修正体系 300

10.1.3气动数据修正体系 304

10.2小展弦比飞机风洞与飞行试验数据的比较 307

10.2.1风洞与飞行的相关状态 307

10.2.2小展弦比飞机极曲线相关性 307

10.2.3零升阻力系数相关性 308

10.2.4平衡升致阻力因子 310

10.3某民用运输机风洞试验基准数据修正 311

10.3.1基本数据处理 312

10.3.2平均气流偏角修正 312

10.3.3支撑干扰修正 312

10.3.4洞壁干扰修正 315

10.3.5模型变形影响修正 317

10.3.6浮阻影响修正 318

10.3.7风洞试验基准数据 319

10.4风洞特种试验数据与飞行试验数据的比较 321

10.4.1铰链力矩 321

10.4.2减速板空气动力特性 321

10.4.3进气道性能 322

10.4.4外挂物空气动力特性 323

10.4.5抖振边界 325

参考文献 326

第11章 风洞试验数据修正技术发展趋势 328

11.1高保真度物理模拟的风洞试验技术 328

11.1.1低温高雷诺数试验技术 328

11.1.2磁悬浮天平技术 330

11.1.3精细化洞壁干扰修正技术 330

11.2风洞试验与CFD一体化技术 331

11.2.1基于CFD风洞数据修正技术 331

11.2.2基于风洞数据的CFD改进技术 331

11.2.3数字/模拟混合风洞技术 335

11.3数据库和智能系统技术 336

11.3.1数据库技术 336

11.3.2智能系统 336

参考文献 337

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