课程文献中心 更多>>

关键词： 横流边界层   流动稳定性   广义共振   线性稳定性理论   湍流转捩  

摘要： 横流不稳定主导了后掠机翼表面前缘附近的边界层湍流转捩，因此其稳定性分析对于通过层流控制实现飞行器的减阻、降噪以及热防护至关重要。本文采用基于有限雷诺数理论的线性稳定性分析，研究了Falkner-Skan-Cooke边界层和后掠平板边界层的不稳定特征。通过在不同压力梯度边界层求解Orr-Sommerfeld方程和Rayleigh方程揭示了粘性、无粘在横流不稳定中所起的作用，并且基于三波共振和Bragg散射的广义共振机理，本文还给出了能够高效触发横流边界层不稳定的壁面粗糙元和定常扰动模态的特定波数。本文稳定性分析的结果可以为横流边界层的转捩预测和层流控制提供有益的参考依据。

关键词： 超声速民机   涡升力   计算流体力学   适航   气动分析   最小飞行速度   零爬升率速度  

摘要： 超声速民用飞机较亚声速民用飞机在气动布局和设计上有很大的变化，这些变化将会带来新的风险，导致现行规章部分条款不适用。通过对比CCAR25部和专用条件进行定性分析的同时，采用计算流体力学（CFD）方法，分析小展弦比大后掠角的超声速民机在低速状态的气动特性；通过定性分析和定量分析相结合的方式揭示超声速民用飞机专用条件所提到的最小飞行速度背后的安全意图。结果表明：CCAR25部定义的失速速度基准不适用于超声速民用飞机，超声速民用飞机采取最小飞行速度(Vmin)以及零爬升率速度(Vzrc)作为新的速度基准，保证稳定飞行的同时还具有爬升能力。

关键词： 有效挤压体   构造样式   数值砂箱   粘–弹–塑性模型   逆冲断层  

摘要： 褶皱冲断带的构造演化普遍受控于多种耦合互馈的地球动力学机制或边界条件。已有砂箱物理模拟实验研究表明,造山过程中,相对较强板块作为挤压体挤压较弱板块,挤压体的几何形状对褶皱冲断带的形成及演化具有重要控制作用。砂箱物理实验通常遵循塑性流变学,忽略了垂向载荷增加引起基底滑脱的均衡调整,无法对局部应变路径进行预测。因此,本文采用数值砂箱程序,基于MATLAB软件建立挤压体前倾角α分别为15°、30°、45°、60°、75°、90°的带有底部滑脱层的二维粘–弹–塑性数值砂箱模型,系统地研究褶皱冲断带的发育特征。实验结果表明:(1)前向的逆冲并不是缩进模型中唯一的变形机制,垂向隆起及沿着楔形两侧的边坡滑塌也会在正向和反向发生;(2)挤压体几何差异影响了冲断层的发育及组合形式,相同挤压位移条件下逆冲斜坡的宽度;(3)当α=30°时,砂箱模型所形成的构造样式单一,前展式逆冲断层数量最多,分布紧密,此时挤压体前倾角最接近砂体的内摩擦角;(4)当α≠30°时,砂箱物质通过刚性挤压体与活动反冲断层之间的物质加积和反复压缩,形成砂箱模型的“有效挤压体”,改变了原本刚性挤压体的几何形状,进而影响褶皱冲断带后期演化。

关键词： 超临界二氧化碳   离心压缩机   周向槽机匣处理   失速裕度  

摘要： 机匣处理技术可以有效增加压缩机的失速裕度。本文研究了周向槽结构参数对超临界二氧化碳离心压缩机性能的影响。在分离涡处放置周向槽。对周向槽的不同槽宽进行对比发现，周向槽槽宽越接近分离涡大小，处理效果越好。槽宽一定，对比不同槽深的周向槽发现，周向槽槽深的取值存在最优解。通过计算流体运动学（computational fluid dynamics， CFD），对比机匣处理后离心压缩机的失速裕度情况，选出处理效果出众的周向方槽结构参数。结果表明当槽宽为17mm槽深为4mm时，周向方槽机匣处理优于其他槽深，失速裕度为5.17%。

关键词： 项目式学习   初中物理   复习课   浮力  

摘要： 项目式学习通过创设综合性的真实问题情境,鼓励学生在主动探究中培养学以致用的能力,从而打造有活力的复习课堂.这一复习学习方式有助于学生促进学生核心素养,因此被越来越多的教师关注.文章以"浮力"复习课为例,结合1997年上映的经典爱情电影《泰坦尼克号》,让学生主动提出驱动型问题,设计"拯救杰克"项目化学习案例,以项目式学习的方式对浮力这一单元的教学内容进行整合重构,通过"画、算、做、谈"四个项目任务,说明如何在初中物理复习课教学中融入项目式学习,提高学生学科核心素养.

关键词： 高超声速   流动控制   降热减阻   质量引射   计算流体力学  

摘要： 针对高超声速流动中离散微孔气膜降热减阻特性，通过数值模拟方法分析了离散微孔吹气的降热减阻流动机理，开展了吹气分数及吹气工质影响规律的研究，构建了基于壁面质量引射边界条件的近似模拟方法。结果表明，微孔吹气可减小近壁区的法向速度及温度梯度从而实现减阻降热，且减阻降热效果与吹气分数正相关，当吹气分数从0.234%增大到0.552%时，降热率和减阻率分别从28.4%和24.9%增大到了45.6%和45.1%。对空气、CO2及H2三种吹气工质的研究发现，由于H2的高比热和低粘性系数，H2引射的降热减阻效果要优于其他工质，以0.033%的吹气分数达到了52.5%的降热率和46.4%的减阻率。在基于壁面质量引射边界条件的近似模拟研究中发现，若按实际微孔吹气质量流量给定壁面吹气速度，与详细模拟结果相比将高估降热率，因此，本文引入壁面吹气系数对近似模拟方法进行修正并研究了该系数的取值规律，发现吹气分数、孔径对该系数取值影响较大，而来流马赫数和孔隙率影响很小，将所发展的近似模拟方法应用于高超声速尖锥离散微孔气膜实验算例，结果与实验数据符合良好。

关键词： 高超声速飞行器   姿态容错控制   有限时间扩张状态扰动观测器   执行器故障   复合扰动  

摘要： 针对高超声速飞行器存在模型不确定性、扰动和执行器故障情况下的姿态控制问题，提出了一种基于有限时间扩张状态观测器的鲁棒容错控制策略。首先建立了高超声速飞行器执行器效率损失的故障模型；随后设计了有限时间扩张状态扰动观测器将故障和扰动合并为系统总的不确定项以进行有效估计；最后基于观测器的估计结果设计了一种姿态容错控制器以实现快速准确跟踪期望姿态的控制目标。通过理论分析和仿真结果表明，该控制器能够在有限时间内使闭环系统状态误差收敛到零，显著提高了系统的鲁棒性和容错性。