| 空气动力学研究中面临的挑战与机遇 |
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分离流动控制、高升力流动控制三个方面。具有感知能力的自适应流控制技术对于去不稳定性扰动源的影响极为重要,是未来飞行器发展所需要解决的一项关键性技术,对于简化吸气装置和相关系统都有着极为重要的意义。边界层流分离流动控制技术则驻地改善飞机气动性能有着重要意义,需要进一步研究射流、湍流、目标流场、近壁面压力分布等方面的关系。高升力流动控制技术对于飞行器增升装置的研发有着重要意义,需要进一步研究如何在不降低飞机性能的情况下减少飞机重量提高飞机增升能力。
3.2 噪声控制需要所带来的挑战
噪声控制是飞机设计所需要考虑的一个重要内容,尤其是随着航空对“安全性、经济性、舒适性和环保性”的要求的不断提高,飞机噪声问题被各界所广泛关注。根据国际航空运输噪声标准规定,飞机噪声辐射在2017年要降低20EPNdB,而要在不影响气动性能和推力的情况下降低噪声,就必须在技术上进行巨大的革新,实际上现有相关技术都还极不成熟,要降低噪声就必须进一步对声学、气动、推力系统、飞机结构之关的关系进行进一步的研究。 4 空气动力学研究的机遇
在航天航空发展需求给空气动力学研究提出更多更新的挑战的同时,现代科学技术的发展,也给空气动力学的研究带来了更多机遇。
4.1 计算能力的提高给空气动力学研究带来的机遇
在空气动力学的研究中,要减少研究时间和风险,降低研究费用,就必须从改进计算工具出发,提高计算速度度和计算精度。空气动力学研究所面临的最大的难点是空间的边界问题,先进的计算工具对于提高其计算精度和速度有着极为重要的意义。目前所采用的算法,如CFD算法、多重网格方法、RANS方法等,对计算机性能都有着极高的要求,比如RANS方程的计算即完全受计算机内存和速度的限制,在需要绝对精度和足够时空分辩率的情况下,以往的计算机资源很难模拟空气流动中的相关尺度效应;再如CFD在精确预测分离点位置上所存在的缺陷,很难在以往计算机工作平台上得以实现,尤其是飞行Re数下分离流发生的时刻和位置的模拟,更是极为困难。但随着计算机性能的不断提升,尤其是巨型计算机技术的进步,使得这些问题都得到了较好的解决。
4.2 分析验证能力的提高的带来的机遇
分析验证能力是指不通过地面试验或飞行试上一页 [1] [2] [3] [4] 下一页 |
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