杨小权 作品数:14 被引量:42 H指数:4 供职机构: 上海大学理学院应用数学和力学研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海市自然科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 理学 环境科学与工程 更多>>
机身吊舱脉动载荷分析 本文采用CFD方法研究了位于机腹下方的圆柱形吊舱在飞行状态下的脉动载荷。通过计算不同来流马赫数(0.4~0.74)下吊舱所受非定常气动力随时间变化过程,发现当来流马赫数小于0.6时,横侧向的气动力脉动较弱;而当来流马赫数... 杨士普 孙一峰 杨小权关键词:吊舱 脉动载荷 CFD 文献传递 直升机旋翼翼型高效优化设计方法 2024年 基于传统双时间方法的共轭梯度旋翼翼型优化设计方法效率低下,难以满足工程实际多点多工况的优化需求,针对直升机旋翼翼型非定常多点多目标优化设计问题,耦合高效的时间谱方法和多重网格方法,发展了一种适用于直升机旋翼翼型悬停、前飞和机动等多种运动状态的多点多目标优化设计方法,其中,Navier-Stokes方程和共轭方程的求解均采用时间谱方法进行物理时间项的离散,同时还采用几何多重网格加速收敛,以提翼型优化计算效率。算例选取典型旋翼翼型NACA0012与OA209分别开展悬停、前飞和机动等状态的定常优化与非定常优化。结果表明:该静态与动态气动外形优化设计方法具有较高精度,能够实现直升机旋翼的悬停、机动和前飞等复杂运动状态下的翼型多点多目标优化设计;相比于传统的双时间共轭梯度优化设计方法,时间谱共轭梯度优化设计方法能够提高翼型优化计算效率5倍以上。 崔森润 李国强 张卫国 杨小权 畅舒羽关键词:旋翼 翼型 共轭梯度方法 悬停旋翼无粘流场数值模拟中的多重网格方法 被引量:5 2009年 发展了一种基于不同空间离散格式的多重网格算法,并应用于悬停旋翼无粘绕流的Euler方程数值模拟。由于悬停旋翼流场中存在不可压区域,同时旋翼尾涡系统的发展需要较长的时间,使得旋翼流场的收敛速度远低于固定翼流场,因此研究旋翼流场的多重网格算法具有重要意义。空间离散采用了Roe s FDS格式和Jameson中心有限体积格式,时间推进应用了五步Runge-Kutta方法。采用多重网格V循环方式,对一跨声速悬停旋翼无粘流场进行了数值计算。计算结果表明:多重网格算法可以显著加速悬停旋翼无粘流场的数值计算收敛速度;无论在激波分辨率还是在计算精度上,Roe s FDS格式都优于JST格式。 杨小权 杨爱明 翁培奋关键词:悬停旋翼 多重网格 EULER方程 高压储氢系统泄漏爆炸事故的动力学演化 被引量:10 2023年 为研究燃料氢气泄漏、爆炸的特性和规律,预防高压储氢系统中氢气泄漏爆炸事故发生,以加氢站为背景,数值仿真45 MPa高压储罐氢气泄漏并引发爆炸事故,分析泄漏爆炸动力学性质以及爆炸波在非均匀氢气浓度中的传播机制。同时,基于泄漏爆炸事故演化的力学机理,开展氢气泄漏爆炸动态风险分析,针对氢气不同泄漏量,建立泄漏扩散形成的气云体积、气云爆炸产生的冲击波与空间x,z方向上危害距离之间关系。研究结果表明:氢气泄漏过程中,气云氢气浓度变化与流场雷诺数具有较好一致性;氢气扩散受到高压储氢罐周围装置影响,流场中氢气浓度分布不均匀;当发生燃烧爆炸事故时,冲击波参数和湍动能变化梯度大;得到复杂布局区域冲击波超压峰值与比例距离之间关系式,其相比于理论方法更精细、计算结果更准确。研究结果可为降低高压储氢系统泄漏爆炸事故后果、采取有效防护措施提供一定依据。 王旭 王旭 丁珏 唐小龙 杨小权基于时间谱方法的振荡翼型和机翼非定常粘性绕流数值模拟 本文采用基于离散傅立叶变换的时间谱方法对振荡翼型和机翼的非定常粘性流动进行了数值模拟。对流项的离散应用了Roe’s FDS格式,物理时间项的离散方法为时间谱方法。湍流模型采用了Spalart-Allmaras一方程湍流模... 杨小权 司景哲 杨爱明 孙刚关键词:俯仰振荡 机翼 多重网格 数值模拟 高效率多重网格算法和嵌套网格技术在悬停旋翼粘性绕流计算中的应用 本文发展了基于嵌套网格的隐式多重网格高效率算法,并将其应用于悬停旋翼粘性绕流的计算中.对嵌套网格技术而言,网格在被粗化后,重叠区的插值关系将不再成立,因此重叠区的信息交换只能在最密的网格上进行.针对这一困难本文发展了一种... 杨爱明 杨小权关键词:飞机 悬停旋翼 粘性流场 多重网格算法 飞机登机门缝典型腔体噪声数值模拟 2022年 为了研究某飞机飞行中因登机门修型而产生的强烈啸叫问题,结合机身表面流动特征和登机门缝腔体的实际构型,建立符合实际流动特征的二维不规则腔体模型,采用脱体涡模拟结合Ffowcs Williams⁃Hawkings积分方程的混合方法对两种类型的登机门带肩壁腔体进行流动和噪声特性的数值模拟,分析了登机门缝纯音噪声的产生机理。结果表明:对于单肩壁门缝腔体,长深比的增大使得腔体内旋涡之间相互作用加剧、腔内压力脉动更加剧烈,远场总声压级平均增大3~10 dB,表明门缝腔体的长深比对噪声水平有明显的影响。建立的某飞机登机门缝不规则二维腔体模型符合物理实际,数值计算得到的纯音频率基本落于试飞测试得到的纯音频率区间内,能够反映该飞机登机门啸叫噪声的主要物理特征。 李嘉敏 陈国勇 杨小权 唐小龙 丁珏 丁珏用强耦合RANS方法模拟旋翼悬停流场 被引量:3 2014年 在旋转坐标系下,将Spalart-Allmaras(S-A)一方程湍流模型和Reynolds-averaged NavierStokes(RANS)方程耦合成一个新的RANS方程,并发展了基于多块重叠网格的强耦合RANS求解方法,用于直升机旋翼悬停流场的数值模拟.为了提高计算效率,针对多重网格方法在多块重叠网格上实施的困难,提出了一种基于重叠网格的多重网格实施方法.通过对Caradonna-Tung(C-T)和ONERA 7A旋翼悬停算例验证了发展的强耦合RANS方法和基于重叠网格的多重网格实施方法的有效性.研究结果表明:发展的基于重叠网格的多重网格方法有较高的计算效率,3层网格的加速比约为7.7;强耦合RANS法的计算精度明显高于传统的松耦合RANS方法,特别是在与阻力相关性能参数的预测中,强耦合RANS方法的预测结果更加精确. 姬昌睿 杨小权 杨爱明 司江涛 刘沛清关键词:悬停旋翼 强耦合 多重网格方法 重叠网格 大型客机机体噪声机理及控制技术 2024年 气动噪声问题不仅是大型客机适航取证的关键技术难题,更是关系到乘客舒适度的重要技术指标。增升装置噪声和起落架噪声是大型客机机体噪声的主要来源。本文针对我国大型客机研制中增升装置噪声和起落架噪声的产生机理及控制关键科学问题,开展噪声源、远场声辐射精细化数值模拟。针对噪声产生机理,发展了近壁面边界涡量流、拟涡能流等涡动力学过程与涡声理论相结合的噪声源分析方法;针对机体噪声控制难题,提出了缝翼凹腔小尺度波纹噪声控制方法和起落架支杆大尺度波纹噪声控制方法。数值模拟结果表明:缝翼凹腔是增升装置的重要噪声源之一;中低频噪声和纯音峰值主要来自缝翼凹腔和主翼前缘,后缘襟翼对噪声的贡献相对较小;起落架尾迹区域和轮胎空腔区域存在大量、复杂的大尺度湍流涡结构,是起落架的主要噪声源,起落架各部件噪声特性基本呈现宽频特性,支柱部件辐射噪声最大,轮胎次之,中间的连轴部件和扭杆部件辐射噪声相对较小;缝翼凹腔波纹噪声控制方法兼具减阻和降噪功效;起落架大尺度波纹噪声控制方法能有效降低远场辐射噪声。本文研究内容可为增升装置气动与噪声一体化设计、起落架降噪设计等提供技术支撑。 王尚 陈斌年 陈国勇 杨小权 翁培奋关键词:增升装置 起落架 噪声机理 噪声控制 基于时间谱方法的振荡翼型非定常粘性绕流数值模拟 被引量:1 2013年 采用时间谱方法求解周期性非定常Navier-Stokes方程,对绕振荡翼型非定常粘性流动进行了数值模拟研究。方程中对流项离散采用Roe′s FDS格式,时间项采用基于时间谱方法的傅里叶表达式离散,并引入伪时间项。为提高计算效率,时间推进采用隐式BLU-SGS方法。对绕振荡NACA0012翼型的亚声速和跨声速非定常粘性绕流进行数值模拟,计算结果与实验值吻合很好。 程苏堃 杨小权 杨爱明关键词:振荡翼型