两级单螺杆膨胀机空气动力系统性能研究

万方数据

机械工程学报第４６卷第１０期

大的成绩，但仍处于初步的探索阶段。气动汽车发动机动力系统的研发是该新能源汽车科技攻关的关键突破点，目前的研究以活塞往复式发动机系统最多，但结构很复刹２刁】，针对于此研究现状，北京工业大学提出了采用单螺杆膨胀机作为气动发动机的创新思路，从原理结构上分析，该新型发动机系统克服了往复式发动机固有的缺陷，是目前看来较适于作为压缩空气动力汽车的发动机型式，因此对该新型动力系统的动力性能进行全面的研究和评估是极为必要的一Ｊ。

通过对单螺杆膨胀机压缩空气单级动力系统的研究，可以看出系统的总输出功与膨胀机的膨胀比息息相关，在一定限度内提高膨胀机的膨胀比可以增加系统总输出功，而对于目前的单螺杆膨胀机技术水平，单级系统的最大膨胀比为１０，限制了系统的动力输出，能量未能得到充分利用。因此，为了充分利用能源并获得系统的最大动力输出，本文将主要针对单螺杆压缩空气两级动力系统进行初步的研究。

１动力系统结构模型

单螺杆膨胀机是一种回转容积式动力机，结构简单、体积小且无气阀组件，其结构原理图如图１所示。

图ｌ单螺杆膨胀机工作原理图

由于两个星轮在螺杆两侧对称配置，单螺杆机还具有以下几个优点：结构合理，具有理想的力平衡性；单机容量大，无余隙容积；噪声低、振动小【５羽。因此，将单螺杆膨胀机作为气动汽车的发动机具有很大的优越性。

两级单螺杆膨胀机仅进行单纯地串联时，能够提高膨胀比，突破单级系统膨胀比的限制，增加总输出功，根据热力学知识，若在进行串联的同时又采用中间加热的方式时，总输出功则可进一步大大增加，如图２所示Ｌ７１。图２中ＰＩ屯．争６锄巾ｌ所围成的面积即为不采用中间加热时的总输出功，而图２中ｐｌ－口．啦ｂ－Ｐ２－Ｐｌ所围成的面积即为两级系统采用中间加热时的总输出功，图２中Ｐ手小６．ｅ所围成的面积即为采用两级膨胀中间加热后所增加的输出功。因此，采用两级系统中间加热的方式将比单螺杆膨胀机单级动力系统输出更多的功。

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空气质量体积’

图２两级膨胀热力过程ｐｖ图

本文将对采用加热的单螺杆膨胀机两级动力系统进行分析，其系统结构图如图３所示。单螺杆气动发动机组由两级单螺杆膨胀机组成，工作流程为：压缩空气通过控制阀（用于调节工作压力和流量）后先经过加热器ｌ进行加热，再通过单螺杆膨胀机１进行膨胀做功，由膨胀机１排出的压缩空气再进入加热器２进行加热，然后通过单螺杆膨胀机２进一步实现膨胀做功，膨胀终了产生的低温空气排向大气环境。单螺杆膨胀机ｌ和２进行串联联接并实现同轴输出，在工作过程中采用“可断联接”的控制，即两个膨胀机之间能够根据实际工况实现级问的即时断开。因此，当气瓶内剩余空气压力较低，不足以带动两级膨胀机同时工作时，可以通过级间断开的操作继而保证单级膨胀做功，这样可以充分利用压缩空气的压力能，进一步提高能量利用率。

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膨账机１螺杆发动机组膨眵机

气瓶＾ｐ２卜１Ｂ厂习‰

ｒｌ控制阀△Ｌ十－Ｊ△Ｌ十一Ｊ

加热器１赢加热器２舷

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图３单螺杆膨胀机两级动力系统流程简图

２动力系统热力计算

本计算分析中假设压缩空气通过单螺杆膨胀机进行绝热膨胀做功，且膨胀机的总效率相同，压缩空气气瓶为绝热放气，忽略管路摩擦阻力的影响。

设气瓶储气压力为Ｐｌ，储气容积为所，储气温度为乃，单螺杆膨胀机１和２的膨胀比分别为￡ｌ、

眈，效率为叩，其空气入口温度分别为死、乃，膨胀万方数据

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两级单螺杆膨胀机空气动力系统性能研究

作者：何为， 吴玉庭， 马重芳， 马国远， HE Wei， WU Yuting， MA Chongfang， MA Guoyuan 作者单位：北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室,北京,100124;北京工业大学传热与能源利用北京市重点实验室,北京,100124

刊名：

机械工程学报

英文刊名：JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING

年，卷(期)：2010,46(10)

被引用次数：3次

参考文献(10条)

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3.丁卫华;刘吴;陈鹰气动汽车动力系统能效分析[期刊论文]-机床与液压 2005(08)

4.王伟;吴玉庭;马重芳单螺杆膨胀机的初步试验研究[期刊论文]-太阳能 2009(03)

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本文读者也读过(10条)

1.刘林顶.王伟.吴玉庭.马重芳空气源单螺杆膨胀机的初步试验研究[会议论文]-2009

2.王伟.吴玉庭.马重芳.刘林顶单螺杆膨胀机的初步试验研究[期刊论文]-太阳能2009(3)

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9.曹滨斌.李惟毅.CAO Bin-bin.LI Wei-yi螺杆膨胀机双循环低温余热回收系统分析[期刊论文]-天津大学学报2010,43(4)

10.朱廉洁.季振林.Zhu Lianjie.ji Zhenlin汽车发动机空气滤清器消声特性研究[期刊论文]-汽车工程

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引证文献(3条)

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3.邓豪.潘存云.徐海军.张湘双转子活塞发动机功率传输系统理论研究[期刊论文]-机械工程学报 2012(1)

本文链接：https://www.wendangku.net/doc/1514846658.html,/Periodical_jxgcxb201010023.aspx

空气动力学

空气动力学 崔尔杰* (中国航天科技集团第701研究所) 本文简要回顾空气动力学发展的历史及其在航空航天飞行器研制中的作用，对现代空气动 力学新的发展趋势和新一代航天飞行器研制中可能遇到的关键气动力问题进行探讨和分析，并对今后发展提出看法。 一、 空气动力学与航空航天飞行器发展 空气动力学是研究空气和其他气体的运动规律以及运动物体与空气相互作用的科学，它是 航空航天最重要的科学技术基础之一。 1． 空气动力学推动20世纪航空航天事业的发展 1903年莱特兄弟研制成功世界上第一架带动力飞机，实现了人类向往已久的飞行梦想。为 了研制这架飞机，他们进行过多次滑翔试验，还为此建造了一座试验段为0.01m 2 的小型风洞。正是这些努力，加上综合运用早期的空气动力学知识，最终获得了成功。 20世纪初，建立在理想流体基础上的环量和升力理论以及普朗特提出的边界层理论奠定了 低速飞机设计基础，使重于空气的飞行器成为现实。40年代中期至50年代，可压缩气体动力学理论的迅速发展，以及对超声速流中激波性质的理论研究，特别是跨音速面积积律的发现和后掠翼新概念的提出，帮助人们突破“音障”，实现了跨音速和超音速飞行。50年代中期，美、苏等国研制成功性能优越的第一代喷气战斗机，如美国的F-86、F-100，苏联的米格-15、米格-19等。50年代以后，进入超音速空气动力学发展的新时期，第二代性能更为先进的战斗机陆续投入使用，如美国的的F-4、F-104，苏联的米格-21、米格-23，法国的幻影-3等。 1957年苏联发射第一颗地球人造卫星和1961年第一艘载人飞船“东方号”升空，被认为是 空间时代的开始。美、苏两国在战略导弹和航天器发展方面的激烈角逐，促使超音速和高超音速空气动力学得到迅速发展。两个超级大国都投入巨大力量，致力于发展地面模拟设备，开邻近高超出音速空气动力学和空气热力学的研究。航天方面的研究重点放在如何克服由于高超音速飞行和再入大气层，严重气动加热所引起的“热障”问题上在钱学森先生倡导下诞生了一门新的学科，即物理力学，为航天器重返大气层奠定了科学基础。航空方面的研究重点则放在了发展高性能作战飞机、超音速客机、垂直短距起落飞机和变后掠翼飞机。这一时期，空气动力研究方面的另一项重要成就是“超临界机殿”新概念的提出，它可以显著提高机翼的临界马赫数。20世纪70年代后，脱体涡流型和非线性涡升力的发现和利用，是空气动力学的又一重要成果。它直接导致了第三代高机动性战斗机的产生，如美国的F-15、F-16，苏联苏-27、米格-29和法国的“幻影2000”。

空气动力学期末复习题

第一章 一：绪论；1.1大气的重要物理参数 1、 最早的飞行器是什么？——风筝 2、 绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。——9 5)32(?-T =T F C 15.273+T =T C K 6、摄氏温度、华氏温度和绝对温度的单位分别是什么?——C F K 二：1.1大气的重要物理参数 1、 海平面温度为15C 时的大气压力为多少？——29.92inHg 、760mmHg 、 1013.25hPa 。 3、下列不是影响空气粘性的因素是(A) A 、空气的流动位置 B 、气流的流速 C 、空气的粘性系数 D 、与空气的接触面积 4、假设其他条件不变，空气湿度大(B) A 、空气密度大，起飞滑跑距离长 B 、空气密度小，起飞滑跑距离长 C 、空气密度大，起飞滑跑距离短 D 、空气密度小，起飞滑跑距离短 5、对于音速．如下说确的是: (C) A 、只要空气密度大，音速就大 B 、只要空气压力大，音速就大

C、只要空气温度高．音速就大 D、只要空气密度小．音速就大 6、大气相对湿度达到（100％）时的温度称为露点温度。 三：1.2 大气层的构造；1.3 国际标准大气 1、大气层由向外依次分为哪几层？——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。 2、对流层的高度．在地球中纬度地区约为(D) A、8公里。 B、16公里。 C、10公里。 D、11公里 3、现代民航客机一般巡航的大气层是（对流层顶层和平流层底层）。 4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于（对流层）。 5、国际标准大气指定的依据是什么？——国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平均值修正建立的。 6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B) A、P=1013 psi T=15℃ρ=1、225kg／m3 B、P=1013 hPA、T=15℃ρ=1、225 kg／m3 C、P=1013 psi T＝25℃ρ=1、225 kg／m3 D、P=1013 hPA、T＝25℃ρ=0、6601 kg／m3 7. 马赫数-飞机飞行速度与当地音速之比。 四：1.4 气象对飞行的影响；1.5 大气状况对机体腐蚀的影响

《空气动力学基础》绪论

EXIT 1/70 流体力学研究所张华空气动力学基础 教材：1. 钱翼稷编著《空气动力学》 2. 陈再新等编著《空气动力学》主讲：航空科学与工程学院张华教授 电话：82313570（h ） E-mail: huazhang5@https://www.wendangku.net/doc/1514846658.html, 空气动力学I EXIT 2/70 流体力学研究所张华 学习本课的几点要求 ?认真听讲，适当笔记-------空气动力学绝不是一门仅仅依靠自学和期末的几周突击就能学好的课程（提供课件）；?积极思考，及时消化-------空气动力学概念多、方法新、公式多和大，但都具有明确的物理意义和实际的工程应用背景，需要紧密结合物理含义、运用数理基础和力学知识，认真消化吸收，完全能够很好掌握； ?回答随机提问；注意章末重点；必要时做简单测验；及时进行答疑；认真完成作业；旷课将会扣分。 EXIT 3/70流体力学研究所张华 绪论 三、空气动力学的发展进程简介四、空气动力学的分类与研究方法 二、空气动力学的研究对象一、几个基本的空气动力学问题EXIT 4/70 流体力学研究所张华 一、几个基本的空气动力学问题 人类的祖先在海洋里生活了40亿年。 流体力学研究所张华人类在空气里也生活了700万年。 流体力学研究所张华 虽然生活在流体环境中，人们对一些流体运动现象却缺乏认识，比如： 1. ：表面光滑还是粗糙？高尔夫球 2. ：来自前部还是后部？汽车阻力 3. ：来自下部还是上部？ 机翼升力

EXIT 7/70 高尔夫球运动起源于15世纪的苏格兰。 EXIT 8/70 起初，人们认为表面光滑的球飞行阻力小，因此当时用皮革制球。 最早的高尔夫球（皮革已龟裂） EXIT 9/70流体力学研究所张华后来发现表面有很多划痕的旧球反而飞得更远。 这个谜直到20世纪建立流体力学边界层理论后才解开。 EXIT 10/70 流体力学研究所张华 后来发现表面有很多划痕的旧球反而飞得更远。 这个谜直到20世纪建立流体力学边界层理论后才解开。 光滑的球表面有凹坑的球 流体力学研究所张华现在的高尔夫球表面有许多窝，在同样大小和重量下，飞行距离为光滑球的5倍。 流体力学研究所张华 汽车阻力汽车发明于19世纪末。

空气动力学期末复习题

空气动力学期末复习题 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

第一章 一：绪论；大气的重要物理参数 1、最早的飞行器是什么——风筝 2、绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。——9 5)32(?-T =T F C 6、摄氏温度、华氏温度和绝对温度的单位分别是什么——C F K 二：大气的重要物理参数 1、海平面温度为15C 时的大气压力为多少——、760mmHg 、。 3、下列不是影响空气粘性的因素是(A) A 、空气的流动位置 B 、气流的流速 C 、空气的粘性系数 D 、与空气的接触面积 4、假设其他条件不变，空气湿度大(B) A 、空气密度大，起飞滑跑距离长 B 、空气密度小，起飞滑跑距离长 C 、空气密度大，起飞滑跑距离短 D 、空气密度小，起飞滑跑距离短 5、对于音速．如下说法正确的是:(C) A 、只要空气密度大，音速就大 B 、只要空气压力大，音速就大 C 、只要空气温度高．音速就大 D 、只要空气密度小．音速就大 6、大气相对湿度达到（100％）时的温度称为露点温度。 三：大气层的构造；国际标准大气 1、大气层由内向外依次分为哪几层——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。

2、对流层的高度．在地球中纬度地区约为(D) A、8公里。 B、16公里。 C、10公里。 D、11公里 3、现代民航客机一般巡航的大气层是（对流层顶层和平流层底层）。 4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于（对流层）。 5、国际标准大气指定的依据是什么——国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平均值修正建立的。 6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B) A、P=1013psiT=15℃ρ=1、225kg／m3 B、P=1013hPA、T=15℃ρ=1、225 kg／m3 C、P=1013psiT＝25℃ρ=1、225 kg／m3 D、P=1013hPA、T＝25℃ρ=0、6601 kg／m3 7.马赫数-飞机飞行速度与当地音速之比。 四：气象对飞行的影响；大气状况对机体腐蚀的影响 1、对飞机飞行安全性影响最大的阵风是:(A) A、上下垂直于飞行方向的阵风 B、左右垂直子飞行方向的阵风 C、沿着飞行方向的阵风逆着 D、飞行方向的阵风 2、飞机起飞和着陆应尽量利用（逆风）条件。 3、对飞机起飞降落的安全性威胁最严重的气象条件是（低空风切变）。 4、大气相对湿度超过临界值时，机体腐蚀会由（化学）腐蚀变为（电化学）腐蚀，腐蚀速度将变快。 第二章 流体运动的基本概念 1、飞机相对气流的方向与飞机（D）方向相反。 A、机头 B、机身 C、机翼 D、运动 2、利用风可以得到飞机气动参数，其基本依据是(B) A、连续性假设

空气动力学

空气动力学 崔尔杰* (中国航天科技集团第701研究所) 本文简要回顾空气动力学发展的历史及其在航空航天飞行器研制中的作用，对现代空气动力学新的发展趋势和新一代航天飞行器研制中可能遇到的关键气动力问题进行探讨和分析，并对今后发展提出看法。 一、空气动力学与航空航天飞行器发展 空气动力学是研究空气和其他气体的运动规律以及运动物体与空气相互作用的科学，它是航空航天最重要的科学技术基础之一。 1．空气动力学推动20世纪航空航天事业的发展 1903年莱特兄弟研制成功世界上第一架带动力飞机，实现了人类向往已久的飞行梦想。为了研制这架飞机，他们进行过多次滑翔试验，还为此建造了一座试验段为0.01m2的小型风洞。正是这些努力，加上综合运用早期的空气动力学知识，最终获得了成功。 20世纪初，建立在理想流体基础上的环量和升力理论以及普朗特提出的边界层理论奠定了低速飞机设计基础，使重于空气的飞行器成为现实。40年代中期至50年代，可压缩气体动力学理论的迅速发展，以及对超声速流中激波性质的理论研究，特别是跨音速面积积律的发现和后掠翼新概念的提出，帮助人们突破“音障”，实现了跨音速和超音速飞行。50年代中期，美、苏等国研制成功性能优越的第一代喷气战斗机，如美国的F-86、F-100，苏联的米格-15、米格-19等。50年代以后，进入超音速空气动力学发展的新时期，第二代性能更为先进的战斗机陆续投入使用，如美国的的F-4、F-104，苏联的米格-21、米格-23，法国的幻影-3等。 1957年苏联发射第一颗地球人造卫星和1961年第一艘载人飞船“东方号”升空，被认为是空间时代的开始。美、苏两国在战略导弹和航天器发展方面的激烈角逐，促使超音速和高超音速空气动力学得到迅速发展。两个超级大国都投入巨大力量，致力于发展地面模拟设备，开邻近高超出音速空气动力学和空气热力学的研究。航天方面的研究重点放在如何克服由于高超音速飞行和再入大气层，严重气动加热所引起的“热障”问题上在钱学森先生倡导下诞生了一门新的学科，即物理力学，为航天器重返大气层奠定了科学基础。航空方面的研究重点则放在了发展高性能作战飞机、超音速客机、垂直短距起落飞机和变后掠翼飞机。这一时期，空气动力研究方面的另一项重要成就是“超临界机殿”新概念的提出，它可以显著提高机翼的临界马赫数。20世纪70年代后，脱体涡流型和非线性涡升力的发现和利用，是空气动力学的又一重要成果。它直接导致了第三代高机动性战斗机的产生，如美国的F-15、F-16，苏联苏-27、米格-29和法国的“幻影2000”。

最新空气动力学考试题与答案

(1~6) 一、概念 1、理想流体：忽略粘性的流体。 2、粘性：当流体各流层间发生相对滑移时，流体内部表现出阻碍这种相对滑移的性质。 3、完全气体：忽略气体分子的体积，忽略分子间引力和斥力，忽略碰撞完全弹性。 4、等温压缩系数：在可逆定温过程中，压力每升高一个单位体积的缩小率。 5、绝热压缩系数：在可逆绝热过程中，压力每升高一个单位体积的缩小率。 6、热胀系数：在准平衡等压过程中，温度每升高一个单位体积的膨胀率。 7、功率系数：风（空气）实际绕流风机后，所产生的功率与理论最大值P max=1/2ρV02A之比。 8、贝兹极限：功率系数的最大值，其数值为0.593。 9、弦长：前、后缘点所连接直线段的长度。 10、骨架线（中轴线）：风力机叶片截面上内切圆圆心的连线。 11、弯度、最大弯度：中轴线与几何弦长的垂直距离称为弯度；中轴线上各点弯度不同，其中最大值为最大弯度。 12、拱度、最大拱度：截面上弦的垂线与轮廓线有两个交点，这两个交点之间的距离称为拱度；截面上弦的垂线上的拱度不同，其中最大值为最大拱度。13、NACA4412：“NACA”，美国航空总局标志；第一个“4”，表示最大弯度出现在弦上距前缘点4/10弦长处；第二个“4”，表示最大弯度为弦长的4%；“12”表示最大拱度为弦长的12%。 14、简述绕流翼型产生升力的原因。 无穷远处均匀来流，绕流如图所示翼型，在尾部锐缘点处产生一个逆时针的漩涡，均匀来流无涡，因此在翼型表面形成一个与尾涡大小相当，方向相反，顺时针漩涡，使上表面流速加快，下表面流速减慢，由伯努利方程，上表面流速减慢，压力增大，上下表面压差产生升力。 15、写出理想流体的伯努利方程（不计重力），并说明其物理意义。 P+1/2ρV2=常数（P/ρ+1/2=常数） 物理意义:流体压力势能与动能之间相互转化，二者之和守恒。 16、简述风能本身及当前风力发电产业链的优缺点。 风能本身优点：清洁、可再生、无污染、分布广 缺点:过于分散、难于收集、稳定性差 风力发电产业链优点：可再生、分布广 缺点：过于分散、难于集中与控制、稳定性差、使用寿命短、成本高17、风力机叶轮转速是多少？20~50r/min 励磁电机转速是多少？1000r/min、1500r/min、3000r/min 如何实现变速？通过变速齿轮箱来实现 二、图表分析与简答。 1、P27 图4.4 推力系数C T关于a=0.5对称。当a=0.5时，C T取最大值，C Tmax=1;当a=0或1时，C T取最小值C Tmin=0;功率系数C p在a≈0.33时，取最大值，C pmax≈0.59

直升机空气动力学现状和发展趋势

直升机空气动力学现状 二级学院：航空维修工程学院 班级：航修六班 学号：14504604 姓名：李达伦 日期：2015年6月30日

直升机空气动力学现状 （航修六班14504604 李达伦） 摘要：直升机空气动力学是直升机技术研究及型号研制的基础性学科和先进学 科，本文概述了国外的直升机气动理论与方法研究、基于气动理论和方法的应用基础研究、直升机气动试验技术的研究现状。 关键词：空气动力学；直升机 Abstract：Aerodynamics of helicopter is a helicopter technological research and model development of basic disciplines and advanced subject. This paper summarizes the foreign helicopters gas dynamic theory and method of research, based on the aerodynamic theory and methods of applied basic research, helicopter aerodynamic test technology research status. Key word：Air dynamics; helicopter 1 前言 飞行器的设计和研制必须以其空气动力学为主要依据，这是飞行器研制区别 于其它武器平台的典型特征。直升机以旋翼作为主要的升力面、推力面和操纵面， 这种独特的构型和旋翼驱动方式，更使其气动特征具有复杂的非定常特征，其气 动分析和设计技术固定翼飞行器更具挑战性。 直升机气动研究是指认识直升机与空气之间作用规律、解释直升机飞行原 理、获取提升直升机飞行能力和效率的新知识、新原理、新方法的研究活动，其 主要任务是获得直升机的空气动力学特性[1]。由于直升机气动特征性直接决定了 型号飞行性能、振动特性、噪声水平，且是结构设计、寿命评估等的直接依据， 因此直升机气动研究是直升机技术研究的重要方面，更是型号研制的基础。尤其 是要实现舒适、安全、便利、快捷的直升机型号研制目标，直升机空气动力学将 体现其核心推动作用。 2 内容和范围 直升机空气动力学专业发展涵盖的内容和范围主要有直升机气动理论与方 法的研究、基于气动原理的应用基础研究以及气动特性试验研究三大内容。 直升机气动理论与方法的研究重点关注旋翼与周围空气相互作用现象及机 理的分析模型和方法，通过对气动理论和方法的研究，实现对直升机及其流场的 深入了解，以准确地计算其空气动力学特性。 气动应用研究是指基于气动理论和方法，以直升机研制为目标所展开的应用 基础研究，涵盖气动特性、气动弹性、气动噪声、结冰模拟、流动控制等应用领

固定式单螺杆空气压缩机

固定式单螺杆空气压缩机 空压机是一种压缩气体代以提高气体压力或输送气体的机械，它将原动机的机械能转换为气体压力能，是压缩空气气压发生装置。固定式空压机结构是箱体型、固定安装方式，故称为“固定式”。固定空压机分为仪表控制和智能控制型，有软启、变频、计算机远程等多种控制方式供用户选择。 价值点 ◆产品自动化程度高、动行可靠、操作方便。 ◆单螺杆空压机具有完善的气量调节系统、自动加载、减荷转换、自动停机与自动启动等功能，可满足不同用户的气量要求。 ◆空压机取得国家节能认证，享受国家节能产品的优惠待遇。节能型空压机具有最佳的效能、其比功率均优于国家标准，能够在能耗最大的情况下获得更多、昜稳定的压缩空气 ◆控制采用先进的PLC控制系统、触摸屏工作界面，简明方便，操作自如。 ◆应用物联网技术，具有实时在线监测、定位追溯、报警联动、；调试指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维护、统计报表等管理和服务功能、使产品无论在世界的任何角落、金昊公司和用户都能实时掌控运行动态，用户在异地使用产品就像在金昊公司一样运行可靠性、无后顾之忧，实现对空压机的“管、控、营”一体化。

物联网说明 ◇空压机操作管理人员可收到空压机的短信预报警与报警。 ◇金昊物联网信息中心对空压机进行远程状态分析，确保空压机运行安全稳定并发送给用户空压机保养、维护等的提示信息。 ◇空压机出现故障时，金昊物联网信息中心对空压机进行远程故障诊断。 ◇金昊物联网信息中心对空压机设定参数、运行参数等做出安全性分析，并给用户发送相关提示。 ◇金昊物联网信息中心对用户空压机提供托管控制业务。 ◇可按用户需求提供用户手机控制管理权限。 应用领域 石油钻井、煤炭工业、矿山凿岩、建筑建材、铁路机车制动、隧道工程、气动搅拌、喷砂、生产输送、木工设备、电力电子、纺织造纸、精密机械、航天航空、化工设备、食品卫生、环保设备，特殊气源系统等各行各业。

空气动力学基本概念

第一章 一、大气的物理参数 1、大气的(7个)物理参数的概念 2、理想流体的概念 3、流体粘性随温度变化的规律 4、大气密度随高度变化规律 5、大气压力随高度变化规律 6、影响音速大小的主要因素 二、大气的构造 1、大气的构造（根据热状态的特征） 2、对流层的位置和特点 3、平流层的位置和特点 三、国际标准大气（ISA） 1、国际标准大气（ISA）的概念和基本内容 四、气象对飞行活动的影响 1、阵风分类对飞机飞行的影响（垂直阵风和水平阵风*） 2、什么是稳定风场？ 3、低空风切变的概念和对飞行的影响 五、大气状况对飞机机体腐蚀的影响 1、大气湿度对机体有什么影响？ 2、临界相对湿度值的概念 3、大气的温度和温差对机体的影响 第二章 1、相对运动原理 2、连续性假设 3、流场、定常流和非定常流 4、流线、流线谱、流管 5、体积流量、质量流量的概念和计算公式。 二、流体流动的基本规律 1、连续方程的含义和几种表达式（注意适用条件） 2、连续方程的结论:对于低速、不可压缩的定常流动，流管变细，流线变密，流速变快；流管变粗，流线变疏，流速变慢。 3、伯努利方程的含义和表达式 4、动压、静压和总压 5、伯努利方程的结论:对于不可压缩的定常流动，流速小的地方，压力大；而流速大的地方压力小。（这里的压力是指静压） 重点伯努利方程的适用条件：1）定常流动。2）研究的是在同一条流线上，或同一条流管上的不同截面。3）流动的空气与外界没有能量交换，即空气是绝热的。4)空气没有粘性，不可压缩——理想流体。 三、机体几何外形和参数 1、什么是机翼翼型； 2、翼型的主要几何参数； 3、翼型的几个基本特征参数 4、表示机翼平面形状的参数（6个） 5、机翼相对机身的角度（3个） 6、表示机身几何形状的参数四、作用在飞机上的空气动力 1、什么是空气动力？ 2、升力和阻力的概念 3、应用连续方程和伯努利方程解释机翼产生升力的原理 4、迎角的概念 5、低速飞行中飞机上的废阻力的种类、产生的原因和减少的方法； 6、诱导阻力的概念和产生的原因和减少的方法； 7、附面层的概念、分类和比较；附面层分离的原因 8、低速飞行时，不同速度下两类阻力的比较 9、升力与阻力的计算和影响因素 10、大气密度减小对飞行的影响 11、升力系数和升力系数曲线（会画出升力系数曲线、掌握升力随迎角的变化关系，零升力迎角和失速迎角的概念） 12、阻力系数和阻力系数曲线 13、掌握升阻比的概念 14、改变迎角引起的变化（升力、阻力、机翼的压力中心、失速等） 15、飞机大迎角失速和大迎角失速时的速度 16、机翼的压力中心和焦点概念和区别 六、高速飞行的一些特点 1、什么是空气的可压缩性？ 2、飞行马赫数的含义 3、流速、空气密度、流管截面积之间关系 4、对于“超音速流通过流管扩张来加速”的理解 5、小扰动在空气中的传播及其传播速度 6、什么是激波？激波的分类 7、气流通过激波后参数的变化 8、什么是波阻 9、什么是膨胀波？气流通过膨胀波后参数的变化 10、临界马赫数和临界速度的概念 11、激波失速和大迎角失速的区别 12、激波分离 13、亚音速、跨音速和超音速飞行的划分* 14、采用后掠机翼的优缺点比较 第三章 一、飞机重心、机体坐标和飞机在空中运动的自由度 1、机体坐标系的建立 2、飞机在空中运动的6个自由度 二、飞行时作用在飞机上的外载荷及其平衡方程 外载荷组成平衡力系的2个条件*： ①、外载荷的合力等于零（外载荷在三个坐标轴投影之和分别等于零）∑x = 0 ∑Y = 0 ∑Z = 0 ②、外载荷的合力矩等于零(外载荷对三个坐标轴力矩之和分别等于零) ∑Mx=0 ∑My= 0 ∑Mz= 0 1、什么是定常飞行和非定常飞行？ 2、定常飞行时，作用在飞机上的载荷平衡条件和平衡方程组

北航空气动力学试题2009(刘沛清)

北京航空航天大学 2008－2009学年第二学期 考试统一用答题册考试课程空气动力学（Ⅰ）（A卷）班级成绩 姓名学号 2009年6月18日

一、选择题（在所选括号内选择一个正确答案 ，每小题4 分，共16分） 1．流体具有以下那几个属性 a. 所有流体不能保持固定的体积（） b. 流体能保持固定的形状（） c. 在任何状态下，流体不能承受剪切力（） d. 在静止状态下，流体几乎不能承受任何剪切力（）2．流体微团的基本运动形式包括 a. 仅有平移运动（） b. 平移运动与整体旋转运动（） c. 平移运动、整体旋转运动和变形运动（） d. 平移运动、旋转运动和变形运动（）3．以下说法正确的是 a. 理想流体运动的速度势函数满足拉普拉斯方程（） b. 理想不可压缩流体的运动存在速度势函数（） c. 理想流体无旋流动的速度势函数满足拉普拉斯方程（） d. 理想不可压缩流体无旋流动的速度势函数满足拉普拉斯方程（）4．在边界层内 a. 流体微团所受的粘性力大于惯性力 ( ) b. 流体微团所受的粘性力大于压力 ( ) c. 流体微团所受的粘性力小于惯性力 ( ) d. 流体微团所受的粘性力与惯性力同量级 ( ) 二、填空题（在括号内填写适当内容，每小题4分，共16 分） 1．流动Re数是表征（）。根据其大小可以用来判别流动的（）。在圆管中，流动转捩的下临界Re数为（）。 2．沿空间封闭曲线L的速度环量定义为（），如果有涡量不为零的涡线穿过该空间曲线所围的区域，则上述速度环量等于（）。 3．写出在极坐标系下，速度势函数与径向、周向速度分量之间的关系。 （）

4.一维定常理想不可压流伯努利方程（欧拉方程沿流线的积分）写为（ ）；一维定常绝热流能量方程写为（ ）。 三、 简答题（每小题4分，共16分） 1．用图形说明理想不可压缩流体有环量圆柱绕流，随涡强Г增大时流线的变化图谱。 2．分别写出流体微团平动速度、旋转角速度、线变形与角变形速率的分量表达式。 3.简述绕流物体压差阻力产生的物理机制。工程上减小压差阻力的主要措施是什么。 4．试简要说明超音速气流通过激波和膨胀波时，波前、后气流参数（速度、压强、温度、密度）的变化趋势是什么，并说明是否为等熵过程。 四、 计算题（共52分） 1．已知流函数323ay y ax -=ψ 表示一个不可压缩流场。①请问该流动是 有旋的还是无旋的？如果是无旋的，请求出势函数。②证明流场中任意一点的速度的大小，仅仅取决于坐标原点到这点的距离。（10分） 2．为了测定圆柱体的阻力系数Cd ，将一个直径为d 、长度为L 的圆柱垂直放入风洞中进行试验，设风洞来流为定常不可压缩均匀流，在图示1-1和2-2断面上测得速度分布，这两个断面上压力分布均匀为大气压Pa ，上下远离柱体的流线处压强也为大气压。试求圆柱的阻力系数。Cd 定义为： 其中，D 为圆柱的阻力， 为空气密度， 为风洞来流速度。（10分） ∞V ρdL V D C d 22 ∞=ρ

未来航空空气动力学的发展(精)

未来航空空气动力学的发展 空气动力学的每一个新的发现或突破都会导致飞行器性能的提高和更新换代。第一次世界大战期间,俄国科学家茹科夫斯基提出的不可压翼型升力公式奠定了飞机设计的基础。第二次世界大战以来,高速空气动力学,包括可压缩空气动力学的理论和实验的研究成果(如面积律及后掠翼概念的提出,最终保证了X-1成功突破音障,并推动了一系列超声速飞行器的发展和更新换代。20世纪60年代至今的40多年间,由于分离流和漩涡动力学方面的研究成果以及脱体涡非线性空气动力学的应用,飞机的失速临界迎角和最大升力系数大大增加,从而使战斗机性能显著提高,实现了更新换代。同时在民机领域,超临界翼型、多种形式的前后缘襟翼和翼梢小翼等的应用也导致了民机的快速更新换代。 先分析一下F-22战斗机及第三代喷气式客机的性能及其相关先进气动技术。F-22,世界上第一种也是目前唯一一种投入使用的第四代超声速战斗机。它所具备的"超声速巡航、超机动性、隐身、可维护性"(即所谓的S4概念,也有资料将"短距起落"包含在内,称为S5成为第四代超声速战斗机的划代标准。超声速巡航的实质是通过先进的气动设计,大幅降低超声速零升阻力系数,提高超声速升阻比,结合大推力低油耗发动机,使飞机在不开加力的情况下实现长时间的超声速飞行。超机动性,主要就是指过失速机动性。良好的大迎角飞行品质和有效的控制手段是过失速机动性的两大基础,而这两大基础的技术依靠就是大迎角空气动力学和先进的控制系统。一般战斗机在迎角超过30°时就会产生俯仰发散、抖振、失速、不可控横航向运动等一系列问题,而F-22可以保持迎角在-40°~60°飞机的可控性,这都得益于其优良的气动布局。隐身性能,即低可探测性。据报道,F-22的雷达散射截面积(RCS沿主要方位约为0.08~0.065m2,这主要得益于先进隐身材料和气动隐身设计。F-22是通过以下方面在气动上实现上述性能的: (1采用翼身融合体,带内部武器舱。

南航直升机空气动力学习题集17页

直升机空气动力学习题集 绪论 (0-1)试计算Z-8直升机的旋翼实度σ、桨尖速度ΩR和海平面标准大气条件下的桨尖M数。 (0-2)Z-9直升机的旋翼桨叶为线性负扭转。试画出以桨距Ф7=11。作悬停飞行的桨叶上r=（0.29～1.0）一段的剖面安装角()rφ→分布。 (0-3)关于反扭矩的是非题： a) 尾桨拉力用以平衡发动机的反扭矩，所以尾桨的位置要比发动机高。（） b) 尾桨拉力用以平衡旋翼的反扭矩，所以尾桨位置距旋翼轴很远。（） c）双旋翼直升机的两付旋翼总是彼此反向旋转的。（） d) 尾桨没有反扭矩。（） (0-4) 关于旋翼参数的是非题： a）旋翼的半径就是桨叶的长度。（） b) 测量桨叶的根部宽度及尖部宽度，就可以得到桨叶的根梢比。（） c) 测量桨叶的根部及尖部之间的倾斜角之差，就得到桨叶的扭度。（）

d) 台式电风扇实度接近1。 （ ） (0-5) 假定Y-2直升机在某飞行状态下，旋翼拉力T=1200公斤，试计算 其C T 值。(海平面标准大气) 第一章 (1-1) 论证在垂直上升状态旋翼的滑流形状是图（a ）而不是图（b ） (1-2) 假定Y-2直升机在垂直飞行状态发动机的功率有84%传递给旋翼， 且悬停时悬疑的 型阻功率为诱导功率的一半，桨端损失系数к=0.92； a) 求在海平面标准大气条件下悬停时桨盘外的诱导速度； b) 求在海平面标准大气条件下悬停时的诱导功率、相对效率和直升机的单位马力载 荷； c) 若以V 0=(1/3)v 10的速度作垂直爬升，此时桨盘处的诱导速度多大？诱导功率多大？ 若型阻功率与悬停时相同，旋翼消耗的总功率多大？ (1-3) 上题中，若飞行重量增大20%，除增大桨距外保持其他条件及型阻 功率不变，那么其悬停诱导功率及相对效率将是多大？ (1-4) 既然 a) 是否可以认为，只要把旋翼直径做得很大，就可以用很小功率的 发动机做成重型直升机？ b) 直升机的发展趋势为什么是p 趋向增大？ (1-5) 试根据0η的定义导出0η与桨盘载荷p 的关系。假定型阻功率与p

螺杆式空气压缩机原理及其各个系统原理

螺杆式空压机主机部分工作原理 一、主机/电机系统： 单螺杆空压机又称蜗杆空压机，单螺杆空压机的啮合副由一个6头螺杆和2个11齿的星轮构成。蜗杆同时与两个星轮啮合即使蜗杆受力平衡，又使排量增加一倍。我们通常说的螺杆式压缩机一般指双螺杆式压缩机。 单 螺 杆 空 气 压 缩 机

双 螺 杆 式 空 气 压 缩 机 螺杆式(即双螺杆)制冷压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。其齿面凸起的转子称为阳转子，齿面凹下的转子称为阴转子。随着转子在机体内的旋转运动，使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化，从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积，来达到吸气、压缩和排气的目的。

主机是螺杆机的核心部件，任何品牌的螺杆机其主机结构和工作机理都是相近的。

(1)吸气过程 转子旋转时，阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽，齿间容积逐渐扩大，并和吸气孔口连通，气体经吸气孔口进齿间容积，直到齿间容积达到最大值时，与吸气孔口断开，由齿与内壳体共同作用封闭齿间容积，吸气过程结束。值得注意的是，此时阳转子和阴转子的齿间容积彼此并不连通。 2)压缩过程 转子继续旋转，在阴、阳转子齿间容积连通之前，阳转子齿间容积中的气体，受阴转子齿的侵入先行压缩；经某一转角后，阴、阳转子齿间容积连通，形成“V”字形的齿间容积对(基元容积)，随两转子齿的互相挤入，基元容积被逐渐推移，容积也逐渐缩小，实现气体的压缩过程。压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止。 (3)排气过程 由于转子旋转时基元容积不断缩小，将压缩后气体送到排气管，此过程一直延续到该容积最小时为止。 随着转子的连续旋转，上述吸气、压缩、排气过程循环进行，各基元容积依次陆续工作，构成了螺杆式制冷压缩机的工作循环。 从以上过程的分析可知，两转子转向互相迎合的一侧，即凸齿与

汽车设计与空气动力学研究现状的综述

北京信息科技大学 研究生部 汽车设计与空气动力学研究现状的 综述报告 学院：机电工程学院 专业：机械工程 班级：研1202班 学号： 2012020045 姓名：曹国栋 指导教师：林慕义（教授） 完成日期： 2012 年 11月 26 日

目录 前言 (1) 1汽车空气动力学概述 (3) 1.1汽车空气动力学 (3) 1.2空气动力学基本理论 (4) 1.2.1理想流体、不可压缩流体和定常流 (4) 1.2.2流体的基本方程 (4) 1.2.3气流分离现象 (5) 1.3车身表面的压力分布 (6) 1.3.1压力系数 (6) 1.3.2车身各部位的压力分布 (7) 1.3.3汽车空气动力学装置 (8) 2车身整体优化造型概况 (9) 2.1纺锤状的流线体 (9) 2.2水珠体 (9) 2.3卡曼-背 (10) 2.4“鲸状”理论模型 (10) 2.5 Morelli模型 (11) 3国内外关于汽车设计与空气动力学的研究现状 (12) 3.1 国内汽车设计与空气动力学的研究现状 (12) 3.2 国外汽车设计与空气动力学的研究现状 (15) 4总结与展望 (20) 参考文献 (21)

前言 德国人Karl Benz于1886年制造出了世界上第一辆内燃机驱动的汽车。一百多年后的今天，汽车已经不再是简单的具有车轮和车架的代步运输工具，通过逐步地发展完善，精密的现代汽车已经具有了复杂的机械结构、优良的发动机和高性能的传动制动系统。最初的汽车，车速相当低，所以在设计中，除了要考虑的机械性能问题外，并没有考虑空气动力学方面的问题。随着技术的发展，汽车性能在逐步提高，汽车行驶速度不断加快，驾驶员和乘客开始处于气流之中，挡风玻璃随之出现，空气阻力的影响开始突出起来。20世纪初期，人们开始认识汽车动力特性的同时，也开始关注汽车行驶的气动力影响。对于汽车整体外观，其变化的几个阶段就是考虑了气动性能产生的影响。 我国汽车工业技术相对落后，开发能力不强，缺乏国际竞争力。进入二十一世纪以来，随着我国加入WTO步伐的加快，以及我国各个汽车工业集团在自主研发方面的奋发图强，使得我国汽车工业面临新的机遇和挑战。而汽车空气动力特性直接影响汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、舒适性和安全性。汽车的气动阻力与车速的平方成正比，即气动阻力所消耗的功率和燃油与车速的立方成正比，因此通过汽车空气动力学研究来降低汽车气动阻力、提高发动机燃烧效率、改进发动机冷却效果，不仅可以提高汽车动力性，而且还可改善其燃油经济性。对于高速行驶的汽车，良好的空气动力稳定性(侧风稳定性、高速操纵稳定性)至关重要，而通过空气动力学途径提高制动器制动效能则是汽车高速、安全行驶的前提。改善车身内部流场品质和散热、取暖、除霜等特性，减少尘土污染和降低气动噪声，又是乘坐舒适性的基本保证。 为了改进汽车空气动力学特性，全球汽车工业界都投入了巨大的人力、物力对汽车内外流场的流动及相关现象进行研究。风洞试验是汽车空气动力学研究的传统而又有效的方法，它为汽车空气动力学的发展作出了巨大的贡献。而随着计算机和数值仿真方法的迅速发展，属于新型交叉学科的汽车计算流体力学得以蓬勃兴起，它为汽车空气动力学的研究开辟了新的途径。汽车计算流体力学采用数值计算方法，通过计算机求解相应的数学方程组，研究汽车绕流的空间运动特性，给出流动规律，为汽车设计提供科学依据。汽车计算流体力学的兴起也促进了汽车实验研究和理论分析方法的发展，三者相辅相成必将进一步推动汽车气动特性的设计和研究。

螺杆式空气压缩机原理

螺杆空压机的工作原理 一、螺杆式空气压缩机的概述 螺杆式空气压缩机是喷油单级双螺杆压缩机，采用高效带轮(或轴器)传动，带动主机转动进行空气压缩，通过喷油对主机压缩腔进行冷却和润滑，压缩腔排出的空气和油混合气体经过粗、精两道分离，将压缩空气中的油分离出来，最后得到洁净的压缩空气。 双螺杆空气压缩机具有优良的可靠性能，机组重量轻、震动小、噪声低、操作方便、易损件少、运行效率高是其最大的优点。 二、压缩机主机工作原理 螺杆式空气压缩机的核心部件是压缩机主机，是容积式压缩机中的一种，空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程。因此，双螺杆转子的型线技术决定着螺杆式空气压缩机产品定位的档次。（有关申行健的型线技术参见主页“双螺杆空压机核心技术”栏目）。 三、双螺杆空压机的工作流程 空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，此时压缩排出的含油气体通过碰撞、拦截、重力作用，绝大部份的油介质被分离下来，然后进入油气精分离器进行二次分离，得到含油量很少的压缩空气，当空气被压缩

到规定的压力值时，最小压力阀开启，排出压缩空气到冷却器进行冷却，最后送入使用系统。 螺杆式空压机原理 1、吸气过程： 螺杆式的进气侧吸气口，必须设计得使压缩室可以充分吸气，而螺杆式压缩机并无进气与排气阀组，进气只靠一调节阀的开启、关闭调节，当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通，因在排气时齿沟之空气被全数排出，排气结束时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内。当空气充满整个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的空气即被封闭。 2、封闭及输送过程： 主副两转子在吸气结束时，其主副转子齿峰会与机壳闭封，此时空气在齿沟内闭封不再外流，即[封闭过程]。两转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动。 3、压缩及喷油过程： 在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，此即[压缩过程]。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。

空气动力学经典题目

空气动力学基础及飞行原理笔试题 1绝对温度的零度是： C A -273℉ B -273K C -273℃ D 32℉ 2 空气的组成为 C A 78％氮，20％氢和2％其他气体 B 90％氧，6％氮和4％其他气体 C78％氮，21％氧和1％其他气体 D 21％氮，78％氧和1％其他气体 3 流体的粘性系数与温度之间的关系是? B A液体的粘性系数随温度的升高而增大。 B气体的粘性系数随温度的升高而增大。 C液体的粘性系数与温度无关。 D气体的粘性系数随温度的升高而降低。 4 在大气层内，大气密度： C A在同温层内随高度增加保持不变。 B随高度增加而增加。 C随高度增加而减小。 D随高度增加可能增加，也可能减小。 5 在大气层内，大气压强： B A随高度增加而增加。 B随高度增加而减小。 C在同温层内随高度增加保持不变。 C随高度增加可能增加，也可能减小。 6 增出影响空气粘性力的主要因素 B C A空气清洁度 B速度梯度 C空气温度 D相对湿度 7 对于空气密度如下说法正确的是 B A空气密度正比于压力和绝对温度 B空气密度正比于压力，反比于绝对温度C空气密度反比于压力，正比于绝对温度 D空气密度反比于压力和绝对温度 8 “对于音速．如下说法正确的是” C A只要空气密度大，音速就大” B“只要空气压力大，音速就大“ C”只要空气温度高．音速就大” D“只要空气密度小．音速就大” 9 假设其他条件不变，空气湿度大： B A空气密度大，起飞滑跑距离长B空气密度小，起飞滑跑距离长 C空气密度大，起飞滑跑距离短 D空气密度小，起飞滑跑距离短 10一定体积的容器中。空气压力 D A与空气密度和空气温度乘积成正比 B与空气密度和空气温度乘积成反比

共轴刚性旋翼空气动力学问题与研究进展

第51卷第2期2019年4月 Vol.51No.2 Apr.2019南京航空航天大学学报 Journal of Nanjing University of Aeronautics&Astronautics 共轴刚性旋翼空气动力学问题与研究进展 吴希明 （中国航空工业集团有限公司，北京，100028） 摘要：基于共轴刚性旋翼独特的运动特征，分析了前后行桨叶气动载荷的巨大差异所引起的旋翼严重非定常气动特性，阐述了共轴刚性旋翼特有的升力偏置特性、双旋翼气动干扰特性以及桨毂阻力特性等若干空气动力学问题。在此基础上，针对共轴刚性旋翼的特殊气动问题，概述了目前在空气动力学基础理论、气动布局优化设计、桨毂减阻设计以及相应的气动特性试验等共轴刚性旋翼空气动力学领域的研究进展。最后，基于目前高速共轴旋翼直升机研究的瓶颈问题，指出了共轴刚性旋翼空气动力学领域后续的发展方向和研究重点。 关键词：高速直升机；共轴刚性旋翼；空气动力学；理论研究；优化设计；风洞试验 中图分类号：V211.52文献标志码：A文章编号：1005?2615（2019）02?0137?10 Aerodynamic Problems and Research Progresses of Rigid Coaxial Rotor WU Ximing （Aviation Industry Corporation of China，Ltd.，Beijing，100028，China） Abstract:Based on the specific motion features of coaxial rigid rotor，the complex unsteady aerodynamic characteristics caused by the great difference on airloads of the advancing side and retreating side are analyzed and some particular aerodynamic problems including lift?offset，rotor?to?rotor interactions and hub drag are summarized.Focused on the special aerodynamic problems of coaxial rigid rotor，the recent research progresses on aerodynamic theory，aerodynamic configuration optimization design and corresponding experiments are reviewed.Finally，the further development direction and research priorities on coaxial rigid rotor aerodynamics are pointed out considering the bottlenecks which exist in current studies. Key words:high?speed helicopter；coaxial rigid rotor；aerodynamics；theoretical research；optimal design； wind tunnel experiment 相较于其他类型飞行器，直升机具有垂直起降、低空低速飞行（包括悬停）、灵活机动等特点，在军用（对地攻击、后勤支援、侦察巡逻等）和民用（短途运输、救灾救生、吊装设备等）领域都具有广阔的用途和良好的发展前景。然而，常规直升机受旋翼前行桨叶激波失速和后行桨叶动态失速等对飞行包线的限制，最大平飞速度只能达300km/h左右。速度低、航程短等问题严重制约了直升机在军、民用领域的进一步广泛使用。正因如此，探索新的旋翼构型、提高直升机飞行速度一直是直升机技术领域的重要研究方向，也是目前业界的研究热点[1?2]。 目前，国际上通常将最大平飞速度超过400 km/h的直升机称为高速直升机，其中，以美国西科斯基公司X?2TD（技术验证机）[3?4]和S?97[5]为代表的共轴刚性旋翼高速直升机是一种极具发展潜力的高速直升机构型。该构型高速直升机革新了常规直升机旋翼的工作原理，采用“前行桨叶概念”[6]和共轴双旋翼构型，只通过旋翼前行侧提供 DOI：10.16356/j.1005?2615.2019.02.001 收稿日期：2018?11?11；修订日期：2019?03?08 作者简介：吴希明，男，研究员，中国航空工业集团科技委副主任。研究方向：直升机设计。获国家科技进步奖1项，国防科技进步二等奖3次。 通信作者：吴希明，E?mail：ximwu@https://www.wendangku.net/doc/1514846658.html,。 引用格式：吴希明.共轴刚性旋翼空气动力学问题与研究进展［J］.南京航空航天大学学报，2019，51（2）：137?146.WU Ximing.Aerodynamic Problems and Research Progresses of Rigid Coaxial Rotor［J］.Journal of Nanjing University of Aero?nautics&Astronautics，2019，51（2）：137?146.