陈兵
- 作品数：10 被引量：58H指数：4
- 供职机构：西北工业大学航天学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 适用于宽马赫数的尾喷管优化设计被引量：3
- 2013年
- 通过CFD手段建立尾喷管推力系数和升力系数计算代理模型,利用遗传算法对尾喷管在Ma=2.5、5.0、8.0处进行单目标优化,利用优化结果分析喷管几何参数在全速域对喷管性能的影响。对喷管进行多目标优化,得到多目标优化前沿,并以此为依据,通过加权系数法建立喷管在全速域下的优化目标函数,对此目标函数进行优化,得到最终优化结果,该优化结果综合考虑喷管在全速域下的推力和升力性能,优化出的喷管构型能保证其在整个飞行范围内正常高效工作。
- 陈兵谷良贤龚春林
- 关键词：尾喷管优化设计
- 双模态超燃冲压发动机准一维流耦合方法与验证被引量：4
- 2018年
- 为改善双模态超燃冲压发动机的耦合分析精度和计算周期过长问题,提出了一种基于准一维流的内流耦合分析方法,该方法适用于隔离段和双模态燃烧室的耦合求解,解决了亚燃模态下由于热壅塞而产生的背压问题,完成隔离段和燃烧室的流场匹配分析,得到双模态流场和火箭基组合循环发动机在亚燃和超燃模态下的沿程流动特性。研究结果表明:(1)相对于双模态超燃冲压发动机直连试验结果,亚燃模态下隔离段的分离点预测误差在1.4%~11.2%,流道峰值压强预测误差在15.6%~21.6%,流道沿程压强预测的平均误差在9.6%以内,在超燃模态下,峰值压强预测误差小于3.75%,峰值压强的位置预测误差小于2%。(2)相对于RBCC发动机一体化自由射流试验结果,分离点预测误差小于2.1%,流道沿程压强平均误差小于10.5%。对于双模态超燃冲压发动机,本文方法具有一定的可信度。
- 陈兵龚春林谷良贤
- 关键词：双模态冲压发动机试验验证
- 流-固-推进耦合下的机体/推进一体化性能分析被引量：1
- 2020年
- 吸气式空天飞行器的一体化性能随扰动变化的敏感性高,在高马赫数飞行条件下,有必要开展流-固-推进耦合性能分析。针对机体/推进一体化布局的吸气式飞行器,明确一体化部件之间的耦合关系和耦合问题,利用CFD、有限元和准一维流方法,结合本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)降阶手段,建立吸气式空天飞行器流-固-推进多物理场耦合快速分析方法,并开展多场耦合特性分析。结果表明:(1)进气道压缩面的流-固耦合导致出口静压的最大振荡振幅约为平均静压的21.6%,而出口马赫数的最大振幅约为平均马赫数的8.45%。(2)进气道出口性能的振荡会影响发动机的推力性能,导致推力振荡幅值可达平均值的31%,且随着时间的推移,会在进气道外压缩流场产生大量的气动涡,涡结构进入进气道后会导致进气道出口性能的持续下降,进一步削弱了发动机的平均推力性能。
- 陈兵仇理宽龚春林谷良贤
- 关键词：吸气式高马赫数本征正交分解
- 组合循环动力在水平起降天地往返飞行器上的应用被引量：9
- 2020年
- 水平起降天地往返飞行器是未来空间快速响应和低成本航天运输的重要方式,组合循环动力具备全包线飞行能力,在大气层内利用空气作为氧化剂,可大大提升发动机的比冲,是未来水平起降天地往返飞行器的首选动力系统。梳理了国内外组合动力天地往返飞行器的发展历史和现状,对比未来航天运输系统中不同起降方式的优缺点,明确了水平起降的优势及其对飞行器和发动机的要求,通过组合动力和火箭动力的总体性能分析和对比,进一步确认组合循环动力在水平起降天地往返飞行器中的应用优势。
- 龚春林陈兵
- 高超声速飞行器热管理关键技术及研发进展被引量：5
- 2020年
- 从热能排散和再利用的角度介绍了高超声速飞行器热管理关键技术及进展情况。针对热能排散技术,介绍了被动/半主动/主动防热结构、承载/防热以及其他多功能结构;针对热能再利用技术,介绍了再生冷却和热电转换技术;从现有热管理技术的特点和研究现状出发,提出了高超声速飞行器热管理技术的发展趋势。
- 苟建军胡嘉欣常越陈兵龚春林
- 关键词：高超声速热管理
- 一种火箭基组合循环动力空天飞行器总体设计分析被引量：4
- 2019年
- 针对将2t有效载荷送入200km低地圆轨道的任务需求,通过定性分析明确了水平起飞、两级入轨的运载模式,建立火箭基组合动力(RBCC)空天飞行器的任务剖面。考虑RBCC空天飞行器复杂的耦合关系,建立一套基于弹道优化的总体设计流程,并形成相应的基准方案。在基准性能基础上,分析分离点状态、气动性能和发动机性能的影响。结果表明:低空高马赫数分离能有效发挥RBCC发动机的优势,提升运载效率,但需解决高动压分离的问题;阻力、推力、比冲是影响RBCC飞行器的重要性能参数,在性能较差的引射段,推力的影响尤为明显。设计方法和参数分析结果可为未来的空天飞行器设计提供参考。
- 陈兵龚春林唐硕谷良贤
- 关键词：空天飞行器
- 组合动力空天飞行器关键技术被引量：22
- 2019年
- 针对组合动力系统的工作特征和空天飞行器的任务特点,总结组合动力空天飞行器面临的主要问题,并梳理了该类飞行器存在的主要关键技术。从气动布局、机体/推进一体化、热防护/热管理、制导、控制、地面和飞行试验等方面,详细阐述各类关键技术存在的难点,总结各类技术的发展现状,并分析给出未来可能的发展途径和方向。相关研究可指导未来组合动力空天飞行器的技术攻关。
- 唐硕龚春林龚春林
- 关键词：空天飞行器
- 多段分支弹道的两级全局优化方法被引量：2
- 2017年
- 针对多段分支弹道设计存在的弹道交班点选取困难、交班控制变量突变等问题,提出一种两级全局优化方法。对各弹道段分别建立子级优化问题,采用系统级优化实现各段交班点耦合变量协调,以及最佳交班点求解;将交班点耦合变量中质量参数转为局部优化变量,其他状态参数转为系统级优化变量,实现了同层优化问题解耦;在子级优化问题中引入控制变量一阶导数作为优化变量,并作为系统级协调变量,保证各段控制变量光滑过渡。某两级重复使用运载器全程弹道优化算例表明,本文提出的方法能将高度耦合的全程弹道优化转化为简单有效的两级优化问题,可推广应用于其它各类多段分支弹道设计。
- 龚春林朱政光陈兵粟华谷良贤
- 关键词：弹道优化
- 加速型高超飞行器变几何进气道设计分析被引量：4
- 2013年
- 针对适用于加速型宽速域高超声速飞行器的变几何进气道进行了设计，采用了可动唇口和可变压缩面，为了几何实现简单，采用分级可调方式，在Ma≈4进行几何调节。这种结构保证了飞行器在低速段的正常起动和流量系数，同时也保证了飞行器在高速条件下的压缩性能，能保证在Ma=2．5-8之间进气道的正常高效工作。对该进气道进行了性能计算，计算结果显示了适用于低马赫数的进气道构型无法满足高马赫数条件下的压缩性，而适用于高马赫数条件的进气道构型低马赫数下的起动问题严重，流量系数较低。因此，对于速域较宽的吸气式飞行器，固定结构进气道很难满足任务需求，采用变结构进气道是一种趋势。
- 陈兵谷良贤龚春林
- 关键词：加速型高超飞行器
- 基于频域本征正交分解的几何非线性动力学降阶被引量：8
- 2020年
- 为提升几何大变形条件下的结构非线性动力学系统的求解效率,研究指定频域段的动力学行为,以悬壁板为对象,利用频域本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)方法研究几何非线性结构动力学降阶问题。壁板的几何非线性刚度基于协同转动(Co-rotational,CR)方法求解,利用POD方法在指定频域范围内以计算快照生成基向量,通过Galerkin方法实现动力学系统降阶,非线性刚度以增量的形式加入外力项,系统的非线性行为通过广义外力的形式体现。通过对悬壁板的频域POD降阶分析与对比,结果表明:(1)对线性系统,频域POD降阶分析精度高,误差均在1%以内,求解时间远小于全阶系统,其中,1阶POD的求解时间不到全阶系统的50%;(2)对于非线性系统,在正弦和阶跃载荷作用下,一阶POD降阶分析误差小于1.5%,三阶误差小于0.5%,计算时间均少于全阶分析时间的75%;(3)对于多点随机激励下的几何非线性动力学,通过频域降阶,保留前六阶POD基向量,可保证降阶系统的分析误差在0.5%以内,且计算时间仅为全阶系统的79%。
- 陈兵龚春林仇理宽谷良贤
- 关键词：非线性动力学降阶本征正交分解频域
