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考虑气动光学效应的机载激光转塔跨声速分离流场涡系结构演化机理及流动控制研究
结题报告
批准号:
11972304
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
李杰
依托单位:
学科分类:
空气动力学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
李杰
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中文摘要
发射器转塔是机载激光武器系统的重要组成部分。载机跨声速飞行条件下,转塔的外凸特征极易引起激波/边界层干扰,伴随复杂的多尺度旋涡生成和演化过程,产生强烈的湍流脉动,气动光学效应影响显著,对激光武器打击范围和工作效能构成了严重制约。项目以气动光学机理研究需求为牵引,针对典型转塔跨声速湍流分离流场,在考虑发射窗曲率和来流特征变化对剪切层失稳及旋涡运动影响的前提下,开展流场精细结构分析、涡系结构演化机理及流动控制措施研究。完善适合分离涡结构捕捉的高精度RANS/LES混合方法,揭示激波非定常振荡-剪切层失稳-旋涡输运现象的演化机制,厘清不同尺度旋涡运动特征及流场瞬时脉动对光学畸变特性的影响规律。在此基础上分析附加旋涡系统相互干扰对流场结构的作用机制,探索能够有效抑制光学畸变的流动控制方法。深刻认识分离流场涡系结构演化影响光学特性的流动机理,为气动光学机理研究提供可靠的流体力学理论依据与方法支撑。
英文摘要
The optical turret is an important component of the airborne laser weapon system. Under the condition of transonic flight, the convex geometrical characteristics of the optical turret can easily cause the shock / boundary layer interference with complex generation and evolution process of multi-scale vortex, generate intense turbulent pulsation and lead to significant aero-optical effect. As a result, the strike range and efficiency of the laser weapon system are constrained seriously. The project is based on the demand for aero-optical mechanism research and aimed at transonic turbulence separation flowfield of typical optical turret. Considering the influence of the launch window curvature and the incoming flow characteristic to the instability of the shear layer and the motion of vortex, subtle flowfield structure, evolution mechanism of vortex system and flow control measures will be investigated. The project will develop the hybrid RANS / LES method for detailed analysis of detached vortex, reveal the mechanism of shock unsteady oscillation, shear layer instability and vortex transport phenomena, clarify the interference effect of the vortex structure movement and transient pulsation to optical properties. Based on the detailed analysis, the mechanism of the additional vortex system interference to the flowfield structure will be analyzed and the flow control method that can reduce the aero-optics distortion effectively will be explored. Through the project, the understanding of the flow mechanism in aero-optics phenomena about the evolution process of vortex structures of complex flowfield will be increased. Reliable theoretical basis of fluid dynamics and flowfield analysis methods will be provided to aero-optics mechanism research.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.3390/app122211820
发表时间:2022
期刊:Applied Sciences
影响因子:--
作者:Xiaotian Niu;Jie Li
通讯作者:Jie Li
DOI:10.1080/10618562.2022.2162892
发表时间:2022-09
期刊:International Journal of Computational Fluid Dynamics
影响因子:1.3
作者:Zi-Qiao Wei;J. Li;Songxiang Tang
通讯作者:Zi-Qiao Wei;J. Li;Songxiang Tang
DOI:10.1016/j.ast.2020.106104
发表时间:2020-07
期刊:Aerospace Science and Technology
影响因子:5.6
作者:W. Shi;Jie Li;Haoxue Gao;Heng Zhang;Zhao Yang;Youxu Jiang
通讯作者:W. Shi;Jie Li;Haoxue Gao;Heng Zhang;Zhao Yang;Youxu Jiang
DOI:10.3390/aerospace9090515
发表时间:2022
期刊:Aerospace
影响因子:2.6
作者:Zhao Yang;Jie Li
通讯作者:Jie Li
DOI:10.13224/j.cnki.jasp.2020.03.017
发表时间:2020
期刊:航空动力学报
影响因子:--
作者:史文博;李杰
通讯作者:李杰
氮丙啶与环状酸酐的立体定向共聚创制全同立构聚酯酰胺
  • 批准号:
    22301243
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    李杰
  • 依托单位:
跨声速阶段机翼斜置角切换动态过程非对称/非定常空气动力学-飞行动力学耦合机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    李杰
  • 依托单位:
大型运输机下吹式襟翼动力增升流动机理及增升效能研究
  • 批准号:
    11172240
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    李杰
  • 依托单位:
基于RANS/LES方法的发动机大拐折内管道陷窝(Dimple)流动控制机理研究
  • 批准号:
    10772148
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    李杰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金