王成鹏
- 作品数：69 被引量：168H指数：10
- 供职机构：南京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学自动化与计算机技术文化科学更多>>
- 高超声速轴对称流道冷流特征及气动力特性研究被引量：4
- 2007年
- 对一种轴对称形式的高超声速飞行器全流道开展了风洞实验和数值模拟研究,分析了不同来流总压、飞行攻角全流道的流场结构和气动力特性.研究结果表明:(1)一定范围内雷诺数的变化对全流道的流动结构和模型的气动力特性无显著影响,因此所获得的风洞实验结果有望通过某种形式推广到飞行状态下使用;(2)飞行攻角对全流道的流动结构和升力系数有着显著影响,但阻力系数的影响并不明显;(3)研究范围内来流马赫数的变化对全流道的流动结构有着一定影响,但研究范围内,阻力系数随马赫数的变化幅度较小;(4)由于轴对称流道的浸润面积较大,研究范围内该类飞行器的摩擦阻力在全机阻力中占据了较大的比重,设计状态下达全机气动力的62%;(5)与实验结果的对照表明,所采用的数值模拟方法具有较高的精度.
- 孙姝张红英王成鹏吕英伟程克明伍贻兆
- 关键词：航天推进系统全流道气动力特性来流马赫数
- 非对称来流下隔离段动态压力特性被引量：4
- 2009年
- 为了探讨非对称来流下矩形隔离段内动态压力特性,用直联实验方式以及动态压力测量技术进行了试验,并用统计分析方法分析了数据。实验结果表明,入口来流的非对称性对上下壁面压力脉动大小以及传播平均速度有较大影响,而对频率无多大影响。激波串区域内壁面压力脉动向下游传播比向上游传播衰减得快。在隔离段出口超声速条件下,观测到的压力脉动频率主要在70 Hz以下,而在出口亚声速条件时,压力脉动的频率不仅有70Hz以下的部分,而且还有100~200 Hz之间的部分。
- 曹学斌张堃元王成鹏
- 关键词：超燃冲压发动机隔离段激波串激波振荡
- 一种基于粒子特征检索的PIV图像预处理方法
- 本发明公开了一种基于粒子特征检索的PIV图像预处理方法，包括步骤如下：观察PIV图像，分析粒子的特征，包括：粒子边界像素点的灰度值g，粒子边界像素点的灰度值与背景噪声所在像素点的灰度值的差值Δ，粒子沿横向或纵向所占据的像...
- 王成鹏杨馨王英玉杨锦富王文硕
- 激波串的三维结构分析
- 2023年
- 针对二维数值模拟是否能够完全反映激波串真实结构的问题,研究了Mach数1.5和3.0来流条件下激波串的三维模拟结构与二维模拟结构。研究采用Reynolds平均算法的SST湍流模型对喷管及等直段分别进行三维和二维的模拟,网格量分别为1.8×107和2×105。首先,当喷管满流状态完全收敛时,通过在出口施加线性增长反压的方式诱导出激波串结构;然后,对三维模拟结构在各个视角的不同切面与二维模拟结构进行对比分析。研究发现:来流Mach数1.5下的激波串在xy与zx两个平面视角的结构都为对称结构,与二维模拟结果均高度相似;来流Mach数3.0下的激波串只有一个视角为对称结构,另一个视角为非对称结构,且非对称视角的结构与二维模拟结果高度相似。因此,对激波串的二维模拟结果仅可反映激波串三维结构中的一个“准二维区域”:Mach数1.5的激波串在两个视角的中心切面及两侧对称的一定范围内均可近似为二维结构(准二维区域占比40%左右);而对于Mach数3.0的激波串,只有对称视角中心切面及两侧一定范围内的区域可近似为二维结构(准二维区域占比60%左右)。
- 马张煜郝晨光薛龙生王成鹏赵炜
- 上游激波干扰时斜激波串受迫振荡特性实验研究
- 2018年
- 为了研究斜激波串在与上游激波相互干扰时对下游周期性扰动的响应特征,在来流为马赫数2.7的直管道上游设计了一种等宽度斜楔,在下游中心截面位置安装了旋转的椭圆凸轮,以产生类正弦形式的周期性反压扰动,采用了动态压力测量、高速纹影和粒子图像测速技术等手段进行了试验。结果表明:内置斜楔在管道内产生入射激波、分离激波、膨胀波、再附激波和激波诱导分离等复杂背景流场,在分离区附近形成有顺压梯度和逆压梯度的区域。下游产生的正弦形式的周期性扰动会沿着边界层亚声速混合区域逆流前传,引起壁面压力脉动和斜激波串的周期性振荡运动,振荡频率与反压扰动频率相同。在管道内均匀流场中,斜激波串受迫振荡运动的幅值随着反压扰动频率的增加而逐渐减小。在内置斜楔的管道中,斜激波串受迫振荡运动的幅值大大减小,而且随着反压扰动频率的增加基本保持不变。以文中fs=21Hz为例,斜激波串在上游激波干扰中的受迫振荡幅值仅为在均匀来流中振荡幅值的22%。
- 程川王成鹏程克明薛龙生
- 关键词：斜楔
- 咽式高超声速进气道试验与计算研究被引量：4
- 2012年
- 采用试验和计算方法研究了一种三维曲面内收缩咽式进气道的流场结构。从理论、试验、计算结果中给出了咽式进气道流动特征;提供了大内收缩比进气道在常规高超声速风洞进行试验的方法和技术;并对咽式进气道内偏航激波、俯仰激波、附面层之间的复杂作用产生的三维涡旋流场结构的成因进行了解释。
- 王成鹏董昊程克明
- Ma5斜激波串动态特性实验研究被引量：17
- 2014年
- 为加深对激波串动态特性的认识,进行了简单管道模型在Ma风洞中的实验研究,探讨了两种不同背压变化条件下斜激波串的流动结构和动态特性。背压的生成和控制通过模型尾部两块斜板的闭合运动实现。为了更好观察实验现象,实验过程中动态压力传感器和高速纹影实行同步采集。研究发现:随着背压升高,激波串逐渐前移,由对称形态发展为非对称形态,并持续整个移动过程。背压增加的速度对激波串前缘的前移速度没有影响。激波串在管道内的前移过程并不是一个恒定运动过程,而是存在有稳定前移和急剧前移两种状态,其特性与管道内流场结构、壁面压强分布、背压大小以及距离管道出口的距离等因素相关。在不同的背压条件下,管道内的斜激波串表现出不同的频谱特征,但在同一工况中,激波串区域内不同位置处壁面压强的频谱特性相似。在Case 1状态中,压强振荡主频为f512Hz在Case 2状态中,振荡主频为f578Hz次级频率约为f260Hz。两次实验的主频均大于Pipon.niau模型理论计算值,而Case 2中频率f和声学振荡频率相近。
- 田旭昂王成鹏程克明
- 关键词：激波串激波振荡风洞实验动态特性
- 斜激波串与上游激波干扰特性试验研究被引量：2
- 2018年
- 为研究斜激波串在背压条件下前移与上游激波相互干扰的流场结构和运动规律,在来流为马赫数2.7的直管道内设计一种等宽度斜楔,采用动态压力测量、高速纹影和粒子图像测速(PIV)技术等手段进行了试验。研究结果表明:内置斜楔在管道内产生入射激波、分离激波、膨胀波、再附激波和激波诱导分离等复杂上游激波流场,在分离区附近形成有顺压梯度和逆压梯度的区域。当增大下游压比时,斜激波串逐渐向上游激波流场移动;经过斜楔产生的分离区时,斜激波串的移动速度急剧提升,同时出现非对称分离偏转方向的切换。对比了三种长度尺寸的等楔角斜楔所产生的上游激波流场的差异性,发现在相同的斜楔前缘起始点和楔角时,随着斜楔长度的增加,上游激波流场中激波诱导的分离尺度逐渐变大。
- 程川王成鹏程克明
- 关键词：斜楔运动特性边界层分离
- 带高超进气道的隔离段流动特性被引量：32
- 2002年
- 用Ma =5 3的风洞实验和数值模拟研究了高超三维侧压式进气道后的隔离段流动特性。隔离段的长高比为 8。实验结果表明 ,位于进气道喉道的隔离段入口气流参数沿高度有极大变化 ,造成隔离段内上下的流态显著不同。研究发现 ,隔离段进出口最大允许压比与正激波压比基本相同。
- 张堃元王成鹏杨建军徐惊雷
- 关键词：冲压喷气发动机进气道隔离段流动特性风洞试验
- 设计参数及附面层修正对“咽”式进气道性能的影响被引量：3
- 2010年
- 为了研究不同的平面斜激波流场对流线追踪"咽"式进气道性能的影响规律,寻求性能最佳的进气道,对设计马赫数为7,具有不同三维基本流场的流线追踪"咽"式进气道进行了数值模拟。研究表明:选择8-7无粘流场(即俯仰平面内的斜激波由和自由来流呈8°夹角的斜压缩面产生;偏航平面内的斜激波由和自由来流呈7°夹角的斜压缩面产生)作为基本流场设计出的流线追踪进气道压缩性能、总压恢复性能及起动性能均能满足设计要求,并有较高的捕获流量;另外,通过对其进行附面层修正,设计状态下的各性能参数都较接近无粘设计参数,并且大幅度提高了进气道的流场均匀性。
- 董昊王成鹏程克明
- 关键词：高超进气道流线追踪
