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  • 简介:由条带和流向涡循环再生构成近壁自维持过程(self-sustainingprocess,SSP)是壁湍流产生和维持重要机制.文章通过最小槽道直接数值模拟(directnumericalsimulation,DNS)获得近壁自维持过程流场数据,采用正规正交分解法(properorthogonaldecomposition,POD)该数据进行分析,获得了不同流向和展向尺度特征模态,通过将Navier—Stokes方程在这些模态上进行投影,得到近壁自维持过程降阶模型,并采用DNS数据降阶模型预测能力进行了评价.该模型被初步应用于大涡模拟近壁模型构造.

  • 标签: 壁湍流 降阶模型 正规正交分解 直接数值模拟 壁模型
  • 简介:利用压力传感器测量扑翼瞬时力,利用数字粒子测速仪(digitalparticleimagevelocimetry,DPIV)系统测量扑翼前缘涡以及周围流场,来揭示前缘涡在不同间距下扑翼平均推力影响.实验在-个低Reynolds数循环水洞中进行,两串列扑翼均做二维正弦平动.在固定相位差下,当间距增加时,后翅前缘涡影响具有相似性,均提高或者均降低平均推力.翅平均推力提高是由于后翅前缘涡提高了翅尾部射流速度以及有效攻角.随着间距增加,后翅前缘涡影响急剧下降,使得平均推力快速接近于单翼值.在固定相位差下,当间距增加时,脱落涡后翅影响变化非常大,后翅平均推力可能先升高后降低,这是因为间距改变了翅脱落涡作用于后翅时间点.当前翅脱落涡遇到后翅,并且和后翅前缘涡有相同旋转方向时,脱落涡会抑制后翅前缘涡形成,并且后翅有效攻角减小,其平均推力降低.如果这两个涡旋转方向相反,那么后翅有效攻角就会增大,平均推力值就会提高.

  • 标签: 串列扑翼 水洞 平均推力 前缘涡 DPIV系统
  • 简介:动态环境中GPS接收机,其伪距观测量常含有各种粗差,不同高度角可见卫星,其伪距观测量精度差异很大,为此,本文从可靠性精度两个方面,分析、研究了GPS动态定位性能。

  • 标签: GPS接收机 可靠性 精度 动态定位
  • 简介:文章以生物纳米通道纳米孔中离子传输化学反应为背景,以离子流整流、电渗流整流、离子积累耗散模型为理论基础,使用有限元数值计算方法研究压力电场交互作用下锥形纳米孔孔内离子浓度分布速度场分布现象.分析了不同电压下压力和电场交互作用锥形纳米孔中速度场、流场浓度分布影响.结果表明纳米孔孔内氢离子运动方向主要受电场方向影响.由于静电吸附效应,沿着孔壁流动电渗流中氢离子浓度会高于体溶液中氢离子浓度.当电压较小时,流场方向主要受压力流影响,当电压较大时,流场流动方向由电渗流带动流体流动和压力驱动流体流动共同决定.

  • 标签: 离子流整流 电渗流整流 PH 锥形纳米孔 离子传输
  • 简介:描述了一种惯导辅助基于GPS航向姿态参考系统设计实现,主要工作包括两个方面:第一,采用最小二乘方法和乔里斯基分解,基于基线长度约束设计并实现了实时GPS定姿系统;第二,采用低成本光纤陀螺辅助GPS定姿系统,提出了基于姿态角约束多分辨率方法,用于在GPS定姿失败情况下,正确求解载体姿态.该系统经过船载航行实验,证明完全能够达到实时计算,在基线长度为3m条件下,航向角精度优于0.1°.

  • 标签: 0PS 姿态确定 载波相位 惯导辅助 航向姿态参考系统
  • 简介:为进一步提高GPS定位精度,分析了目前研究中主要采用加权最小二乘法和卡尔曼滤波两种优化算法。在此基础,提出了一种利用粒子滤波器伪距误差进行修正定位优化算法。粒子滤波算法特点是可直接用于求解非线性问题,非高斯误差进行修正。通过GPS实测数据进行实验,分别对这三种算法进行验证并分析了其各自特点。实验结果显示,三种算法均能使GPS定位精度得以明显改善。提出粒子滤波算法作为一种新GPS定位优化算法,在卫星导航定位领域中有着较好参考价值。

  • 标签: 全球定位系统 粒子滤波器 加权最小二乘法 卡尔曼滤波
  • 简介:气动声学声比拟理论以密度、声压等标量为波动算子变量,建立非齐次波动方程,描述流体运动边界作用诱发声音辐射,但标量无法直接描述声能量传播过程和途径.在流体力学研究中,标量用于描述当前当地物质状态,而矢量用于描述质量和能量传输.借鉴上述思想,开展了矢量气动声学研究,概述矢量气动声学理论研究进展应用,主要包括:(1)以声粒子速度为变量,采用声比拟理论思想直接从Navier-Stokes方程出发推导建立了气动声学矢量波动方程两种频域解;(2)综合利用声压和声粒子速度积分解,直接求解声源周围瞬时和有功声强矢量场,直观显示声能量传播途径,应用于旋转声源辐射声能量传播分析,揭示了亚音速旋转声源辐射声能量3种传播模式:螺旋模式、声学黑洞模式和R-A模式;(3)采用球谐级数展开方法建立旋转点/紧凑声源辐射噪声声压和声粒子速度频域解析解,在此基础推导了声功率谱频域解析解,建立了识别旋转叶片声源在空间域和频域分布特征方法;(4)综合利用矢量气动声学方法和等效源方法,显示声源和散射边界周围声强矢量场分布特征和能量传播途径,直接揭示了阻抗边界主要吸声位置以及直接计算得到阻抗边界吸收声功率.

  • 标签: 声比拟理论 矢量气动声学 声强 辐射模式 声源识别
  • 简介:以机载星敏感器为代表高精度卡塞格林光学系统能量集中度具有很高要求。百叶遮光罩以其低遮拦比、高杂散光抑制能力、结构稳固等优势应用于卡塞格林光学系统中,然而仅以遮拦效应来评估百叶遮光罩系统能量集中度影响存在较大误差。从圆孔夫琅和费衍射出发,推导具有百叶遮光罩的卡塞格林光学系统衍射强度分布,证明了百叶遮光罩衍射效应会对卡塞格林光学系统能量集中度产生较大影响。通过在Zemax中建立光学系统模型分析表明,百叶遮光罩衍射效应引起卡塞格林光学系统能量集中度降低值是遮拦效应3倍以上,并且叶片数量或厚度增减都会引起能量集中度显著下降。为百叶遮光罩设计提供了理论依据和精确模型。

  • 标签: 星敏感器 卡塞格林系统 百叶遮光罩 能量集中度 衍射效应
  • 简介:建立了单陀螺惯导系统等效二自由度模型,讨论了陀螺抖动频率随基础结构固有特性变化规律,并利用数值试验方法研究了基础结构机械抖动系统频率比、惯量比、基础结构阻尼比以及陀螺抖动系统阻尼比对陀螺抖动幅度影响规律。

  • 标签: 捷联惯导系统 抖动幅度 数值试验 机械抖动陀螺
  • 简介:本文通过某一型号INS在海上大量实测数据分析,发现该型号INS水平姿态和航向误差较大是由传感器误差造成,并据此确定了感应同步器误差函数,提出了标定误差函数参数方法和实施方案。经误差补偿后,可使INS水平姿态和航向基准输出精度大大高于原设计指标。本文提出原理、方法和实施方案该型号INS使用部门和设计生产部门都有重要参考价值。

  • 标签: INS 姿态 动态误差分析 精度改善
  • 简介:本文通过工程实践,就影响挠性陀螺仪性能某些关键部件在装配中所遇到技术难点进行了详细工艺研究,提出了提高仪表装配精度和仪表总体技术性能而在生产中切实有效先进工艺方法。还给出了既能保证调试精度又能提高工效工艺流程图,它对于新产品研制和小批量生产尤为适应。

  • 标签: 挠性陀螺仪 调试工艺 惯性运转时间 力矩器 技术性能 装配精度
  • 简介:不同进口条件下超燃冲压发动机燃烧室内氢气喷流超声速燃烧流动特性进行了数值模拟与分析.宽范围超燃冲压发动机是吸气式高超声速飞行器推进系统设计中热点问题之一,受实验设备硬件条件实验技术限制,数值模拟技术仍然是超燃冲压发动机燃烧室内燃气燃烧特性流场特性主要研究手段.采用基于混合网格技术多组元N-S方程有限体积方法求解器,在不同进口Maeh数压强条件下,带楔板/凹腔结构燃烧室模型氢气喷流燃烧流场进行了数值模拟,对比分析了氢气喷流穿透深度、喷口前后回流区结构、掺混效率燃烧效率等流场结构典型流场参数变化特性影响规律.研究成果可为宽范围超燃冲压发动机喷流燃烧流动特性分析提供参考.

  • 标签: 氢气横向喷流 超声速燃烧 超燃冲压发动机 流动特性 数值模拟
  • 简介:应用流体力学是钱学森提出工程科学思想在流体力学领域中体现,倡导从流动特征出发,建立相应理论模型,然后运用数学方法求解得出理论结果,从而深入分析流动物理.文章以两个方向研究实例来阐述应用流体力学具体实践.

  • 标签: 理论建模 流动物理 应用流体力学
  • 简介:介绍了4个位移传感器法测试精密离心机主轴径向回转误差和倾角回转误差方法,计算了主轴回转误差中一次谐波,它包括圆锥运动和一次谐振运动,一次谐波如何影响精密离心机中向心加速度及其在加速度计坐标系下分配作了详细分析,同时对重力加速度分配影响也作了详细分析。最后得出了被测加速度计输入加速度平均值补偿方法,进一步提高了加速度计输入精度。通过离心机主轴回转误差运动检测和测试,定量分析了加速度计输入精度影响,有助于提高加速度计标定精度。

  • 标签: 精密离心机 回转误差 加速度 标定
  • 简介:开式凹腔作为超燃冲压发动机中增加掺混和稳焰装置,其流动稳定性研究深入理解凹腔增加掺混和稳焰机理以及凹腔设计有着重要学术意义和工程应用价值.基于大涡模拟方法超燃冲压发动机开式凹腔流动进行数值模拟,分别米动力学模态分解(dynamicmodedecomposition,DMD)和本征正交分解方法(properorthogonaldecomposition,POD)自激振荡流动进行稳定性分析.DMD方法可准确提取凹腔振荡频率,Rossitei'模型以及压力脉动FFT分析得到频率吻合较好,且DMD中对应Roster3阶频率模态在流动中主导作用顺序也FFT分析结果一致,自激振荡中RossiterH模态占据主导作用,同时DMD方法Rossiter3阶以上模态频率预测能力明显强于FFT分析方法.在对低频提取方面,DMD方法比Rossiter模型更具有优势.6阶Rossiter模态对应DMD模态均缓慢收敛,主要表现为剪切层中分离涡结构和中部下游区域中涡结构.3阶不稳定模态中分离涡结构主要集中在中部剪切层以及后缘附近区域.POD方法中较少模态包含流场绝大部分能量.但是,通过POD方法提取模态频率在分辨率效果不佳,提取到最低频率为Rossiter3阶模态对应频率,且模态中均存在次频,次频主频之间耦合导致模态形态相差较大.另外,DMD方法相比POD方法无法判断所提取模态稳定性.

  • 标签: 开式凹腔 超声速流动 自激振荡 动力学模态分解 稳定性分析
  • 简介:由于GPS和无线电信号在水下衰减很快而无法使用,因此以惯性导航为核心,加以其它声学辅助导航设备组合导航系统正适合水下航行器使用环境。以捷联惯性系统/超短基线/多普勒测速仪/磁航向仪组合导航系统为研究对象,给出了联邦滤波结构,并利用X^2残差检测法诊断出子系统故障并进行系统重构从而不影响系统性能,最后组合系统进行了仿真,成功检测出了超短基线系统定位故障并及时进行了隔离。姿态误差和速度误差在故障发生和消失时刻由于系统重构有轻微跳动,其它时刻均保持较高精度,当故障消失时位置误差又恢复到正常量级(5~10m)。仿真结果表明,所提出SINS/水下声学辅助设备组合导航系统能够提供水下航行器精确速度、姿态位置信息,并能够正确及时检测并隔离故障。

  • 标签: 水下航行器 捷联惯导 超短基线 组合导航 容错导航
  • 简介:水滴结冰结霜过程合成双射流作用时水滴结冰结霜过程分别进行了实验研究.实验中将半导体制冷片作为实验板将温度从室温降低到-30°C,采用电子显微镜观测无合成双射流和开启合成双射流作用水滴凝固结冰结霜过程.结果显示:水滴从下部向上逐渐凝固,并且水滴表面凝固速度大于内部凝固速度.由于水凝固为冰,密度减小、体积增大,使得水滴形态改变,顶端突出,变成锥形.由于合成双射流强迫产生对流换热,凝固水滴不会像无激励器作用时在表面生成针叶状霜,而是在水滴表面均匀形成一层白色颗粒状霜.随着时间推移,霜厚度并没有增加,并且水滴高度降低,凝固水滴锥形尖端逐渐变得平坦,水滴冷板平面的接触面积增加.

  • 标签: 合成双射流 水滴 结霜 结冰 防霜 防冰
  • 简介:在非线性、非高斯条件下进行动基座传递对准,如果采用卡尔曼滤波会出现误差较大甚至发散问题。本文引入强跟踪自适应滤波器,建立估计误差一步预测方差PK/K-1加权算法,来达到抑制噪声目的;同时,针对初始对准对准精度快速性要求,建立了动基座传递对准精确非线性滤波模型。通过计算机仿真,模拟了飞机机动模式,验证所提滤波器可行性。最后,通过扩展卡尔曼滤波比较,说明非线性强跟踪自适应滤波器在对准精度速度上都有更好表现。

  • 标签: 捷联惯导 传递对准 动基座 非线性强跟踪自适应滤波 扩展卡尔曼滤波
  • 简介:信息融合系统开发需要规范化。在分析信息融合系统工程方法基础信息融合系统设计过程设计产品描述方法进行了研究,分别研究了应用体系结构设计、系统体系结构设计数据融合节点设计,以及各自设计产品描述方法,并提出了相应设计结果描述元模型。实践证明,规范化有助于提高信息融合系统质量以及开发效率。

  • 标签: 信息融合系统工程 设计过程 描述方法 元模型