刘俊
- 作品数：12 被引量：54H指数：6
- 供职机构：中国空气动力研究与发展中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划水沙科学与水利水电工程国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术理学自动化与计算机技术更多>>
- 典型构型空腔模型设计与流动/噪声特性研究被引量：8
- 2018年
- 空腔高速流动包含着复杂波系、旋涡、剪切层等空气动力学典型流动特征,空腔研究中的模型设计、来流马赫数和边界层等参数模拟,以及典型空腔流动/噪声计算与试验结果的差异、缘由等问题亟需解决。综合参考国内外空腔模型参数选取和设计方案,在分析前期前缘平板尖劈构型和角度对来流边界层形态和厚度的影响规律的基础上,通过改变空腔前缘平板尖劈构型和角度来解决上述参数模拟不准和引起计算与试验结果差异等问题,提出了一种典型结构平板-空腔标模(C201)的参数选取和设计方案,给定前缘平板尖劈角度为5°,并利用理论分析、数值计算和风洞试验对该模型设计方案进行了考核验证。综合利用表面流谱、空间流场结构和静/动压测量方法等,获得了亚跨超声速条件下(Ma:0.6~2.0)C201空腔流动/噪声的基本试验数据,并深入分析了该模型的流动/噪声特性及来流马赫数、攻角等参数的影响规律,可为数值计算方法的验证、空腔流动/噪声机理分析和控制方法的构建等提供基本验证数据和借鉴依据。
- 杨党国刘俊刘俊施傲周方奇郑晓东
- 关键词：空腔流动特性气动噪声
- 空腔可压缩流致噪声问题研究进展被引量：8
- 2018年
- 空腔是一种常见的飞行器结构,高速来流条件下,空腔流致噪声成为重要噪声源,制约飞行器性能的提高。针对空腔可压缩流致噪声问题的研究进展进行综述,分析空腔流激振荡及其诱导噪声的产生机制、参数影响规律与噪声控制技术发展趋势。基于空腔非定常流动及其诱导噪声特性,总结空腔可压缩流致噪声产生、传播规律以及相关研究方法,从来流参数、空腔形态、结构振动等关键参数出发,阐述空腔可压缩流致噪声的参数影响规律,总结空腔噪声控制技术的研究现状以及存在不足。最后,对空腔可压缩流致噪声问题研究面临的挑战和发展趋势进行展望。
- 王显圣杨党国杨党国周方奇刘俊
- 关键词：空腔气动声学噪声控制流激振荡
- 前缘直板扰流对高速空腔的降噪效果分析被引量：16
- 2018年
- 高速空腔复杂流动和噪声一直是航空航天领域所关注的问题,高强度的空腔噪声不仅影响腔内仪器设备的正常运行,还会对其自身的结构产生疲劳破坏,进而影响飞行器的飞行安全和品质,因此空腔噪声的抑制研究和典型控制方法的降噪效果分析对提高飞行器结构安全性意义重大。本文通过开展高速风洞试验研究跨超声速(Ma=0.9和Ma=1.5)来流条件下前缘直板装置对空腔(长深比为6)流动和噪声的控制机理,通过对比多种前缘直板控制条件下的腔内噪声声压级(SPL)分布,确定直板控制参数的优化选择方法及最优参数;利用静态/动态压力传感器和油流试验采集腔内静压、脉动压力和壁面流谱,着重分析前缘直板对腔内流动结构、声压级和声压频谱的影响规律。结果表明:前缘直板可以大幅度抬高剪切层的位置,使得后缘的撞击区域后移,从而削弱流体进入腔内的流量和强度;可以有效降低腔内静压、减小回流强度和范围,对腔内声压级和峰值噪声也具有显著的抑制效果,Ma=0.9和Ma=1.5时后缘声压级降低幅值可达11.13dB和8.0dB。前缘直板流动控制为高速来流条件下空腔噪声的抑制提供了一种新的方法,可有效应用于飞行器上空腔结构的流动/噪声控制,具有重要的工程应用价值和前景。
- 周方奇杨党国王显圣刘俊施傲
- 关键词：空腔噪声
- 明渠水流相似模拟超声速气体空腔流动的研究被引量：3
- 2018年
- 基于热力学、流体力学基本关系式,采用微积分变换,推导了超声速气体流动和明渠流动的相似模拟的基本公式,总结了相似参数的对应关系、限制条件及应用范围。基于特征线法设计了喷管,并设计搭建了明渠水流试验台,采用高速相机和压力脉动传感器,完成了明渠空腔水流流动的试验。试验结果表明,弗劳德数为2.0、流量为11 m3/h的空腔流动,其压力脉动主频为2.09 Hz。本文通过试验验证了可压缩气体流动与明渠水流流动之间的相似性,该研究方法在国防工业中具有广阔的应用前景。
- 张锦松谭磊刘俊韩亚东刘敏江
- 关键词：明渠流动空腔流动马赫数弗劳德数
- FL-24风洞整流锥结构有限元分析及改进被引量：4
- 2013年
- 近年来,随着试验任务量的逐年递增,FL-24风洞整流锥承受越来越频繁的冲击载荷,导致多处焊缝开裂。为了确保整流锥的安全运行,对整流锥进行了多次改造。为了深化对整流锥结构特性的了解,对改造前后四种状态的整流锥进行有限元分析。研究表明:计算结果与实际损伤情况吻合;通过增加外筋板,显著提高了结构的轴向刚度,有效降低幅板前端与洞体连接处应力水平;通过增加锥体端部圆环,有效提高了结构的轴向刚度和锥体扭曲刚度,有效降低幅板后端与锥体连接处应力水平;通过增加内筋板,显著提高了结构轴向刚度和锥体扭曲刚度,明显降低二号均压孔前端和三号均压孔后端应力水平。最后,针对现有整流锥存在的薄弱环节,提出一种改进方案。
- 刘俊吴军强王涛
- 关键词：结构特性有限元分析
- 前缘形状对空腔模型气动特性影响试验
- 2022年
- 与安装在风洞侧壁的空腔模型相比,位于风洞核心流中的空腔模型在模拟边界层厚度方面具有明显优势。然而,核心流空腔模型在试验中却暴露出入口边界层厚度显著高于理论估计值、腔内声压级明显小于数值计算结果等问题,严重影响了试验结果的准确性。以C201空腔模型为研究对象,通过更换不同形状的模型前缘,综合采用边界层测量、脉动压力测量和表面荧光油流等试验方法,系统评估了亚、超声速下前缘形状对空腔风洞试验的影响。试验结果表明:亚声速条件下,椭圆形前缘有助于消除前缘流动分离,获得与计算结果相一致的入口边界层厚度和腔内声压级分布;超声速条件下,小角度尖劈前缘有利于避免形成脱体激波。研究结果可为空腔模型外形设计提供指导,避免前缘流动分离和脱体激波对空腔流动试验带来的不利影响。
- 刘俊刘俊罗新福
- 关键词：风洞试验油流边界层
- 弹性空腔流致噪声/结构振动特性试验被引量：6
- 2017年
- 高速空腔中经常存在高强度且多频率分量的流致噪声,空腔噪声与结构振动之间耦合效应严重,甚至可能发生结构共振。为此,在0.6m×0.6m高速风洞中,通过调整空腔底板厚度,改变其结构固有频率,模拟空腔流致噪声/振动相互作用。利用脉动压力和振动加速度测试技术,获取亚跨声速条件下,弹性空腔流致噪声特性及其结构振动响应特性。马赫数变化范围为0.6~1.2。结果表明,当振动强度较弱时,结构振动对空腔噪声影响较小,而空腔噪声对结构振动影响较大,在噪声载荷主频位置,振动谱出现峰值并且噪声/振动相关性达到最强;此外,空腔结构振动还与其固有频率特性密切相关,振动主要以低阶模态为主。
- 王显圣杨党国刘俊施傲周方奇吕彬彬
- 关键词：气动声学风洞试验
- 超声速空腔流动波系演化及噪声控制研究进展被引量：8
- 2018年
- 空腔结构在先进飞行器和动力装置中应用十分广泛,如飞机内埋武器舱、起落架舱、导弹光学头罩、超燃冲压发动机燃烧室、推力矢量发动机喷口等。这些空腔结构在实际应用中普遍面临严峻的气动噪声问题。研究表明,空腔噪声的产生与腔内非定常流动和复杂波系结构关系密切。对超声速空腔流致噪声已开展的研究进行综述,从而为系统地认识波系结构的演化规律、噪声产生机理和噪声控制机理提供参考。首先,介绍了闭式、过渡式和开式3种不同类型超声速空腔流动的主要特点,针对气动噪声最为严重的开式空腔流动,分析了7种典型波系结构形成、传播和相互作用等规律。然后,从空腔压力振荡反馈回路的4个关键环节出发,分析了当前广泛应用的3种压力反馈模型的异同。最后,总结梳理了超声速空腔噪声控制的5条路径,指出在第5条控制路径"干扰反馈激波的传播"研究方面存在的不足。并指出了当前研究存在的部分问题,就未来研究方向提出了建议。
- 刘俊刘俊蔡晋生杨党国施傲
- 关键词：超声速空腔流动压力振荡噪声控制
- 基于URANS与DDES方法的空腔近场噪声数值研究被引量：7
- 2016年
- 采用基于SST(Shear-Stress Transport)湍流模式的URANS(Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes)和DDES(Delayed Detached Eddy Simulation)方法开展了马赫数0.85的三维空腔非定常流动数值计算。计算结果表明:两种方法得到的空腔底部静压、脉动压力声压级和功率谱均与实验及参考文献结果具有良好的一致性;DDES在模拟流动失稳、小尺度结构等流动细节方面更具优势,对高频压力脉动的捕捉也要优于URANS。通过对时均流场的分析,确定了模拟的空腔流动类型为过渡式流动,同时发现空腔内存在的复杂三维涡结构,并分析了这些涡结构对空腔流场特性的影响。
- 刘俊杨党国王显圣罗新福
- 关键词：URANS涡结构
- 空腔噪声的马赫数敏感性研究被引量：1
- 2020年
- 敏感度分析在评估参数的重要程度以及计算不确定度方面具有重要作用。通过风洞试验开展了亚跨超声速下的空腔噪声马赫数敏感性研究。亚跨声速下,通过调节调压阀的开度改变马赫数,马赫数名义增量为0.010。超声速下,通过改变模型迎角实现马赫数的连续变化,迎角增量为1°。利用总压耙测量空腔入口马赫数。结果表明:空腔后部测点脉动压力系数在亚跨声速下随着马赫数的增加而增加,而在超声速下随着马赫数的增加而减小。跨声速下,脉动压力系数对马赫数的敏感性导数最大。不考虑模态切换的情况下,不同速域的主导声模态St对马赫数的敏感性导数均为负数。主导声模态谱峰在亚声速下随着马赫数的增加而增加,而在超声速下随着马赫数的增加而降低。敏感度研究结果不仅可用于内埋武器舱气动噪声载荷的不确定度评估,也有助于更好地认识空腔噪声特性。
- 刘俊刘俊蔡晋生
- 关键词：空腔流动噪声马赫数风洞试验
