丛成华
- 作品数：32 被引量：56H指数：5
- 供职机构：中国空气动力研究与发展中心更多>>
- 发文基金：翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室开放基金江苏高校优势学科建设工程资助项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学交通运输工程机械工程更多>>
- 高速风洞起动特性数值模拟被引量：2
- 2020年
- 为获得高速风洞起动过程中的流场结构变化特性,采用数值模拟方法,使用二维轴对称模型对Φ0.5 m高速风洞喷管段、试验段和扩压器段的流场特性进行了研究,控制方程为黏性可压缩非定常Navier-Stokes方程。对试验段马赫数为5和10两种状态下的流场建立过程进行了对比,结果表明,在风洞起动过程中,喷管内的附面层很厚,激波与附面层相互作用形成复杂的激波结构。试验段马赫数为5时在喷管段形成正激波,试验段马赫数为10时自喷管段形成激波串,起动压比低于按照正激波理论所计算得到的压比。激波串的起动速度较正激波慢,但稳定性较正激波好。起动过程中,气流发生过度欠膨胀,波前瞬时马赫数远大于喷管的设计马赫数。喷管出口的自由射流与收集器作用复杂,收集器溢流对试验段建立稳定的流动起关键作用。
- 丛成华丛成华任泽斌李松
- 关键词：高速风洞起动过程激波结构激波串试验舱
- 一种新的风洞轴流风扇安装角调整方法
- 2019年
- 依据轴流风扇二维叶素理论及低速风洞回路气动特性,将风扇效率及风洞损失系数作为关键参数,推导出风扇在非设计点时,风扇桨叶安装角与风扇转速、气体流量之间的固有关系,由此发明了一种不需要测试风扇压升,仅根据风扇基本运行参数即进行风扇非设计点安装角调整的新方法。某风洞风扇的调试过程中,在测试得到风扇转速与试验段风速对应关系的基础上,利用该方法,直接计算出风扇安装角的调整量,一次成功。试验结果表明,在风扇安装角调大4.5°后,风洞试验段风速 60 m/s 对应的风扇转速为570 r/min,与预测值575 r/min偏差0.9%,预测值与实际值吻合较好,由此证明了此方法在工程运用中的可靠与准确性。
- 屈晓力任泽斌杨文国罗远强丛成华
- 关键词：轴流风扇低速风洞非设计点安装角
- 高速风洞运转特性数值模拟
- 2020年
- 下吹-抽吸式高速风洞的起动和运转对模型测试有重要影响。为分析试验模型和扩压器对风洞起动和运转特性的影响,采用数值模拟方法,使用二维轴对称模型对Φ0.5m高速风洞的流场进行了研究,控制方程为粘性可压缩Navier-Stokes方程。对马赫数5和10两种状态下的流场行了对比,结果表明,试验段基本流态受试验舱静压控制,收集器对流动状态有很大影响。当带模型运转时,试验段内激波结构更为复杂,出现明显溢流,总压损失更大,所需起动压比越大;扩压器平直段直径决定了其静压恢复效率。扩压器平直段直径增大或安装模型时,临界运转压比都会明显增大;且马赫数越大,受到的影响越大。马赫数5带模型起动时,扩压器平直段直径<0.5m,气流壅塞,风洞无法启动。无模型时,当平直段直径>0.45m,扩压器不能发挥静压恢复作用,风洞运行时间明显缩短。
- 丛成华陈钦杨高强易星佑
- 关键词：高速风洞试验舱扩压器激波数值模拟
- 基于粒子轨迹的结冰风洞收缩段优化设计数值模拟被引量：4
- 2012年
- 为了研究收缩段型面和液滴轨迹特性对结冰风洞流场品质与结冰试验效果的重要影响,获得收缩段的优化设计参数,采用数值模拟方法,使用二维简化模型对3m×2m结冰风洞收缩段的流场特性进行了研究,对几种典型收缩曲线的流场进行了计算,对比了收缩曲线对沿轴向压力分布、出口截面速度分布、不同粒径云雾粒子的极限释放距离及试验段入口云雾粒子分布的影响,结果表明:三次曲线与xm为0.4的五次曲线不能满足流场合格指标,其他曲线流场特性差别不大,维氏曲线具有最小极限释放距离,在收缩段出口,三次曲线和五次曲线粒子包络面积最大,综合比较,xm为0.5的五次曲线能有效兼顾流场均匀性、极限释放距离和收缩段出口粒子包络面积比.
- 丛成华彭强汪伏波符澄
- 关键词：结冰风洞收缩段数值模拟优化设计
- 专用跨声速风洞开孔壁试验段设计数值模拟被引量：7
- 2012年
- 在跨声速范围内,战斗机内埋式武器弹舱流场具有强烈的非定常特征。为获得准确的试验数据,需要对我国唯一的2m量级以上的2.4m×2.4m引射驱动式跨声速风洞开孔壁面试验段进行适应性改造。通过采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对引导风洞试验段设计方案进行评估优化,以获得最佳设计结果。与采用马赫数为1.4的喷管和开孔壁面试验段时的试验结果相比较,文中采用的开孔试验段壁板边界条件能获得较为准确的流场特性。对设计方案的数值研究结果表明,前过渡段的收缩与扩张降低了试验段气流质量,后过渡段引射缝开度明显影响分离特性,对前过渡段开孔率分布规律的优化使试验段流场均匀性达到了试验要求。
- 丛成华刘琴张志峰彭强
- 关键词：跨声速风洞试验段开孔数值模拟气动设计
- 风洞T型冲击三通管道流场特性数值模拟被引量：5
- 2020年
- 在2.4 m跨声速风洞进气管路T型冲击三通连接处和隔板位置,每隔一定时间会出现裂纹,影响了风洞的安全稳定运行。为了解裂纹出现的原因,同时为改进设计提供依据,采用CFD(computational fluid dynamics)对风洞现有三通和优化方案进行了对比。控制方程为三维黏性不可压缩Navier-Stokes方程。结果表明:无隔板时,三通内的流动为最常见的类型,支管内存在3个分离区,在转向过程中形成第1分离区,即马蹄涡;随后是第2分离区,一对反向旋转的旋涡,即Dean涡,及三通顶部壁面形成第3分离区。流场沿y=0 mm和z=0 mm平面基本呈对称分布。有隔板时,流场的左右和上下结构均不对称;在隔板和外侧壁面间的角点形成范围较小的驻涡,在支管内形成不稳定的螺旋状分离涡,致使气流振荡,从而使得三通连接和隔板处管壁出现裂纹。根据上述流态设计了管路优化方案和整流装置,优化后能有效减小或消除分离;其中去掉隔板最简单易行,可以解决裂纹的问题。
- 丛成华秦红岗任泽斌陈吉明
- 三维风扇气动特性数值模拟
- 风扇段是声学风洞的核心部段之一，为获得风扇气动特性，采用数值模拟方法，对0.55m×0.4m低湍流度航空声学风洞风扇段流场特性进行了研究，并将其性能与试验数据进行了对比，结果证咧该方法能对风扇段性能进行较为准确...
- 丛成华廖达雄徐大川屈晓力
- 关键词：气动性能数值模拟
- 跨声速风洞二喉道性能数值模拟
- 随着试验设备的快速发展,对跨声速风洞试验段马赫数进行精确控制的要求越来越迫切,通过调节二喉道面积可以对试验段马赫数进行精确控制.本文采用数值方法对跨声速风洞二喉道性能进行了研究,根据二喉道的一般设计准则,对二喉道进行了气...
- 丛成华杨高强陈吉明秦红岗
- 关键词：跨声速风洞气动设计
- 阻尼网特性数值模拟被引量：2
- 2014年
- 依靠经验公式和工程估算等传统方法,无法对阻尼网性能进行精确评估.为确定阻尼网压力损失系数和降湍性能,采用计算流体力学方法,结合适当的边界条件,对阻尼网进行了模拟.使用数值模拟能够得到不同开孔率阻尼网在不同雷诺数、不同入射方向、不同目数的损失系数,与试验结果更为接近,在30°~45°大角度入射时得到的损失系数更为精确;在入射气流与阻尼网平面呈一定夹角时,阻尼网后的气流压力和速度呈现脉动趋势,传播距离大约为100d;在雷诺数小于40时流动保持层流状态,扰动传播距离为50d,此时降湍效果最好,随雷诺数增加,扰动传播距离增加至400d;在流动未失稳时,开孔率越低,降湍效果越明显,开孔率低于0.5时流动容易失稳;开孔率保持不变,随目数增加阻尼网损失系数增加明显,降湍能力提升.因此可以根据数值模拟结果选择阻尼网的最优参数.
- 丛成华廖达雄
- 关键词：开孔率湍流强度数值模拟
- 连续式风洞大开角扩散段流动控制数值模拟被引量：3
- 2013年
- 在连续式跨声速风洞中，大开角对抑制压缩机尾流扰动和提高换热器入口气流品质有重要作用，依靠设计经验和上程估算等传统风洞设计方法，无法对大开角扩散段流动控制进行有效设计。为增强大开角扩散段防分离能力，提高出口气流品质，降低损失，采用计算流体力学方法，结合适当的边界条件，对使用阻尼网进行整流的不同设计方案进行了模拟，从结果可以看到，阻尼网布置位置和开孔率对大开角段内和出151的流动状态有很大影响，第一层阻尼网应位于分离点之前，开孔率介于0．6～0．66，第二层阻尼网布置位置应靠近出口，开孔率介于0．56～0．66之间；最后对大开角段内的流动机理和压力恢复效率进行了探讨。研究结果表明：数值模拟能够得出较为合理的参数匹配，有效提高流场指标。
- 丛成华廖达雄陈吉明李红喆
- 关键词：跨声速风洞数值模拟
