栾天:大气风场影响飞机尾涡的数值模拟研究论文

栾天:大气风场影响飞机尾涡的数值模拟研究论文

本文主要研究内容

作者栾天(2019)在《大气风场影响飞机尾涡的数值模拟研究》一文中研究指出:尾流作为飞机升力的副产物,是影响航空器安全运行,制约终端区空域容量增长的重要因素。关于尾流演化机理研究,过去主要集中于大气湍流度和层结稳定性的作用。近年来,发现大气风场对尾流的耗散行为也具有重要的影响。本文从尾涡耗散特性、水平运动特性、垂向运动特性等多种角度出发,借助雷诺平均数值模拟方法,系统的研究侧向风场对于最后进近航段及决断高度处飞机尾涡的影响,并探讨其影响的物理机制。研究表明,侧风对于尾涡的耗散起促进作用,具体表现为侧风改变涡核与外围流场间的相对速度,促进尾涡涡心涡量的衰减;侧风与尾涡间的融合诱导尾涡触发不稳定性机制,缩短其进入快速衰减阶段的时间,加速尾涡消散。对于近地尾涡,由于存在地效的共同作用影响,侧风还能引发尾涡附近地表边界层分离形成得二次涡旋,围绕主涡做反向缠绕运动,进而诱导尾涡触发不稳定性机制,缩短其进入快速衰减阶段的时间,加速尾涡演化耗散。通过对尾涡水平运动特性分析表明,侧向风场的输运作用能够促使尾涡产生水平位移,且对于不同强度侧风,尾涡的位移范围还存在一定差异。低速侧风仅能将下风涡推出跑道范围,而上风涡受侧风与尾涡诱导作用的影响,会始终停留在跑道区域范围内直至完全消散;高速侧风所表现出强烈输运作用能够有效的将尾涡推出跑道范围,缩短尾涡退出跑道区域的时间,减小前后机的尾流间隔。对于近地尾涡,当风速达到5m/s时,可将重型机的尾流间隔标准在现有基础上缩减35.7%。从尾涡垂向运动特性上看,侧风主要通过加剧涡间诱导作用产生垂向诱导加速度,加速尾涡对的下沉。对于最后进近航段,强侧风有助于尾涡加速下沉至下滑道底部边界外,降低对后续航空器的影响。对于近地阶段,由于地面阻碍作用使得尾涡对发生触地回弹运动,并在侧风的影响下呈现出非对称回弹趋势,具体表现为:侧风抑制上风涡的回弹运动,使得上风涡回弹距离随侧风风速的增加而减小,当风速达到7m/s时(约为4.8倍w0),上风涡的回弹运动被完全抑制,回弹距离约等于零;侧风促进下风涡的回弹运动,使得下风涡触地回弹距离随侧风风速的增加而增大,当风速增大到5m/s(约为3.5倍w0)时,下风涡的回弹距离达到最大值。此后,随着侧风风速的进一步增大,下风涡回弹距离减小,侧风的促进作用逐渐减弱,但下风涡的回弹距离始终高于上风涡。

Abstract

wei liu zuo wei fei ji sheng li de fu chan wu ,shi ying xiang hang kong qi an quan yun hang ,zhi yao zhong duan ou kong yu rong liang zeng chang de chong yao yin su 。guan yu wei liu yan hua ji li yan jiu ,guo qu zhu yao ji zhong yu da qi tuan liu du he ceng jie wen ding xing de zuo yong 。jin nian lai ,fa xian da qi feng chang dui wei liu de hao san hang wei ye ju you chong yao de ying xiang 。ben wen cong wei guo hao san te xing 、shui ping yun dong te xing 、chui xiang yun dong te xing deng duo chong jiao du chu fa ,jie zhu lei nuo ping jun shu zhi mo ni fang fa ,ji tong de yan jiu ce xiang feng chang dui yu zui hou jin jin hang duan ji jue duan gao du chu fei ji wei guo de ying xiang ,bing tan tao ji ying xiang de wu li ji zhi 。yan jiu biao ming ,ce feng dui yu wei guo de hao san qi cu jin zuo yong ,ju ti biao xian wei ce feng gai bian guo he yu wai wei liu chang jian de xiang dui su du ,cu jin wei guo guo xin guo liang de cui jian ;ce feng yu wei guo jian de rong ge you dao wei guo chu fa bu wen ding xing ji zhi ,su duan ji jin ru kuai su cui jian jie duan de shi jian ,jia su wei guo xiao san 。dui yu jin de wei guo ,you yu cun zai de xiao de gong tong zuo yong ying xiang ,ce feng hai neng yin fa wei guo fu jin de biao bian jie ceng fen li xing cheng de er ci guo xuan ,wei rao zhu guo zuo fan xiang chan rao yun dong ,jin er you dao wei guo chu fa bu wen ding xing ji zhi ,su duan ji jin ru kuai su cui jian jie duan de shi jian ,jia su wei guo yan hua hao san 。tong guo dui wei guo shui ping yun dong te xing fen xi biao ming ,ce xiang feng chang de shu yun zuo yong neng gou cu shi wei guo chan sheng shui ping wei yi ,ju dui yu bu tong jiang du ce feng ,wei guo de wei yi fan wei hai cun zai yi ding cha yi 。di su ce feng jin neng jiang xia feng guo tui chu pao dao fan wei ,er shang feng guo shou ce feng yu wei guo you dao zuo yong de ying xiang ,hui shi zhong ting liu zai pao dao ou yu fan wei nei zhi zhi wan quan xiao san ;gao su ce feng suo biao xian chu jiang lie shu yun zuo yong neng gou you xiao de jiang wei guo tui chu pao dao fan wei ,su duan wei guo tui chu pao dao ou yu de shi jian ,jian xiao qian hou ji de wei liu jian ge 。dui yu jin de wei guo ,dang feng su da dao 5m/sshi ,ke jiang chong xing ji de wei liu jian ge biao zhun zai xian you ji chu shang su jian 35.7%。cong wei guo chui xiang yun dong te xing shang kan ,ce feng zhu yao tong guo jia ju guo jian you dao zuo yong chan sheng chui xiang you dao jia su du ,jia su wei guo dui de xia chen 。dui yu zui hou jin jin hang duan ,jiang ce feng you zhu yu wei guo jia su xia chen zhi xia hua dao de bu bian jie wai ,jiang di dui hou xu hang kong qi de ying xiang 。dui yu jin de jie duan ,you yu de mian zu ai zuo yong shi de wei guo dui fa sheng chu de hui dan yun dong ,bing zai ce feng de ying xiang xia cheng xian chu fei dui chen hui dan qu shi ,ju ti biao xian wei :ce feng yi zhi shang feng guo de hui dan yun dong ,shi de shang feng guo hui dan ju li sui ce feng feng su de zeng jia er jian xiao ,dang feng su da dao 7m/sshi (yao wei 4.8bei w0),shang feng guo de hui dan yun dong bei wan quan yi zhi ,hui dan ju li yao deng yu ling ;ce feng cu jin xia feng guo de hui dan yun dong ,shi de xia feng guo chu de hui dan ju li sui ce feng feng su de zeng jia er zeng da ,dang feng su zeng da dao 5m/s(yao wei 3.5bei w0)shi ,xia feng guo de hui dan ju li da dao zui da zhi 。ci hou ,sui zhao ce feng feng su de jin yi bu zeng da ,xia feng guo hui dan ju li jian xiao ,ce feng de cu jin zuo yong zhu jian jian ruo ,dan xia feng guo de hui dan ju li shi zhong gao yu shang feng guo 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国民用航空飞行学院的栾天,发表于刊物中国民用航空飞行学院2019-07-04论文,是一篇关于航空运输论文,飞机尾流论文,侧风论文,雷诺平均数值模拟论文,中国民用航空飞行学院2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国民用航空飞行学院2019-07-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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