风洞试验关键技术实现新突破等

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高铁建设中的科技创新有哪些

高铁建设中的科技创新有哪些

高铁建设中的科技创新有哪些高铁,作为现代交通领域的璀璨明珠,以其高速、安全、舒适的特点,改变了人们的出行方式和生活节奏。

在高铁建设的背后,科技创新发挥着至关重要的作用,众多先进的技术和理念相互融合,共同铸就了这一伟大的工程奇迹。

首先,轨道技术的创新是高铁建设的基础。

传统铁路轨道存在着诸多限制,而高铁采用了无砟轨道技术,大大提高了轨道的稳定性和平顺性。

无砟轨道由混凝土、沥青混合料等整体基础取代了有砟轨道中的道砟,减少了轨道的维修工作量,同时能够更好地承受高速列车带来的巨大压力和冲击力。

为了确保轨道的高精度,测量技术也实现了重大突破。

高精度的测量仪器和先进的测量方法,能够精确地确定轨道的位置和几何形状,将误差控制在极小的范围内,为列车的高速平稳运行提供了坚实保障。

在列车运行控制方面,高铁引入了先进的列车控制系统。

这一系统通过计算机技术、通信技术和自动控制技术的集成,实现了对列车运行的实时监控和精确控制。

例如,基于无线通信的列车控制系统能够在列车与地面之间快速传输数据,使列车能够根据实时的线路状况和前方列车的位置,自动调整速度和运行间隔,极大地提高了运输效率和安全性。

同时,智能化的调度系统能够根据客流量、天气等因素,优化列车的运行计划,提高运输资源的利用效率。

高铁列车的动力系统也是科技创新的重要成果。

传统的机车牵引方式难以满足高铁高速运行的需求,因此,高铁普遍采用了电力动车组技术。

动车组将动力分散到多个车厢,不仅提高了列车的动力性能,还降低了轴重,减少了对轨道的磨损。

牵引电机技术的不断进步,使得电机的功率密度不断提高,效率更加优化。

此外,先进的能源管理系统能够根据列车的运行状态,合理分配动力输出,实现节能减排的目标。

高铁的车身设计同样蕴含着丰富的科技创新元素。

为了降低空气阻力,提高列车的运行速度,高铁列车采用了流线型的外形设计。

通过风洞试验和数值模拟等手段,优化车身的形状和结构,减少空气阻力带来的能量损耗。

航空概论课后作业答案

航空概论课后作业答案

航空概论作业第一章绪论1、什么是航空?什么是航天?航空与航天有何联系?航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航空活动。

航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动,又称空间飞行或宇宙航行。

航天不同于航空,航天器主要在宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。

但航天器的发射和回收都要经过大气层,这就使航空航天之间产生了必然的联系。

2、飞行器是如何分类的?按照飞行器的飞行环境和工作方式的不同,可以把飞行器分为航空器、航天器及火箭和导弹三类。

3、航空器是怎样分类的?各类航空器又如何细分?根据产生升力的基本原理不同,可将航空器分为两类,即靠空气静浮力升空飞行的航空器(通常称为轻于同体积空气航空器,又称浮空器),以及靠与空气相对运动产生升力升空飞行的航空器(通常称为重于同体积空气的航空器)。

轻于同体积空气的航天器包括气球和飞艇。

重于同体积空气的航天器包括固定翼和旋转翼两类,旋翼航空器包括直升机与旋翼机。

4、航天器是怎样分类的?各类航天器又如何细分?航天器分为无人航天器和载人航天器。

根据是否环绕地球运行,无人航天器可分为人造地球卫星和空间探测器。

载人航天器可分为载人飞船、空间站(又称航天站)和航天飞机。

5、熟悉航空发展史上的第一次和重大历史事件发生的时间和地点。

1783.11.21 法国的罗齐尔和达尔朗德乘蒙特哥菲兄弟发明的热气球第一次升上天空,开创了人类航空的新时代。

1783.12.01 法国的查尔斯和罗伯特首次乘氢气球升空。

1785.06.15 法国的罗齐尔和罗曼乘氢气和热气的混合气球在飞越英吉利海峡时,气球着火爆炸,二人成为第一次航空事故的牺牲者。

1852.09.24 法国的季裴制成第一艘软式飞艇。

1900.07.02 德国的齐伯林“LZ-1号”硬式飞艇首次在博登湖上空试飞成功。

1903.12.17 美国的莱特兄弟发明的带动力装置的飞机第一次试飞成功,在五十九秒内飞行了二百六十米。

1908.09.17 美国的塞普里金乘坐威尔伯.莱特驾驶的飞机坠落,成为第一次飞机事故的牺牲者,威尔伯.莱特身负重伤。

舰艇声隐身技术研究用消声风洞设计

舰艇声隐身技术研究用消声风洞设计

Vol. 43, No. 3Mar., 2021第43卷第3期2021年3月舰船科学技术SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY舰艇声隐身技术研究用消声风洞设计金哲民,方 斌,关惠仁,周其斗(海军工程大学舰船与海洋学院,湖北武汉430033)摘 要:目前在舰艇声隐身技术领域中,螺旋桨噪声和流噪声机理研究所需要的实验手段存在明显不足,为弥补这一不足,利用空气中消声比水中容易的优势,借鉴气动声学的研究方法和实验手段,从原理分析、数值仿真和实验验证等方面,探讨了舰艇声隐身技术研究用消声风洞的一些重要设计问题,包括风洞气流通道的布局形式以 抑制驱动系统的传递噪声、实验测试段的非对称布置以获得远场声学测点、低频噪声控制的实现等。

舰艇声隐身技术研究用消声风洞的设计方案得到了实验结果的验证,消声风洞成为舰艇螺旋桨噪声和流噪声机理研究的一种新的 实验设施。

关键词:消声风洞;舰艇声隐身;风洞形式;实验段布局;消音室设计中图分类号:E925.6 文献标识码:A文章编号:1672 - 7649(2021)03 - 0051 - 05 doi : 10.3404/j.issn.l672 - 7649.2021.03.011Preliminary study on the design of anechoic wind tunnel forresearch on ship stealth technologyJIN Zhe-min, FANG Bin, GUAN Hui-ren, ZHOU Qi-dou(College of N aval Architecture and Ocean Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China)Abstract: Currently in the field of ship sound stealth technology, the experiment methods required for the study of p ro ­peller noise and flow noise mechanism are obviously insufficient. To make up for this deficiency, taking advantage of the ease of sound eliminate in the air than in the water, and using the research methods and experimental methods of aeroacous ­tics, some important design problems about the anechoic wind tunnel for the study of ship stealth technology, are prelimin ­ary discussed from the aspects of principle analysis, numerical simulation and experimental verification. These problems in ­clude the layout of the wind tunnel airflow channel to suppress the transmission noise of the drive system, the asymmetric ar ­rangement of the experimental test segment to obtain far-field acoustic measurement points, and the implementation of low-frequency noise control. The design of the anechoic wind tunnel for the study of ship stealth technology was verified by ex ­perimental results, making it a new experimental facility for the study of ship propeller noise and flow noise mechanism.Key words: anechoic wind tunnel ; ship acoustic stealth ; wind tunnel type ; experimental segment layout; anechoic chamber design0引言舰艇螺旋桨噪声和流噪声是舰艇重要的噪声源,两者能否得到有效控制是舰艇隐身降噪的关键,这就需要对螺旋桨噪声和流噪声的产生机理进行深入而细致的研究,其中有效的实验手段必不可少。

强风作用下桥上行车安全保障关键技术及应用

强风作用下桥上行车安全保障关键技术及应用

强风作用下桥上行车安全保障关键技术及应用提名单位:詹天佑科学技术发展基金会提名奖种:国家科学技术进步奖提名意见:强风是引发车俩运行安全事故的主要气象灾害之一。

由于桥梁结构柔、离地高度大,车辆与桥梁之间动力相互作用显著,强风作用下车桥系统气动干扰效应复杂,桥上车辆的行驶安全问题较地而更为突岀。

因强风导致车辆限速、限行甚至行车安全事故在世界范I羽内时有发生,轻则路网中断, 重则车毁人亡,社会影响极大。

该项目结合国家髙铁和公路网络及城轨交通快速发展的重大需求,对强风作用下桥上行车安全气动保障关键技术及应用开展深入系统的研究,研发了静止/移动车-桥系统气动耦合特性识別关键技术,首次建立了桥上典型车辆气动力模型;率先考虑了风的非平稳特性、气动力耦合、抖振力空间相关性、驾驶员行为和多参数随机性等影响,发展了公路、铁路、轻轨及公铁两用桥梁的风-车-桥系统耦合振动分析理论;建立列车外形、风屏障髙度/形状/位置等设计参数优化匹配准则,提出考虑风屏障、车辆和桥梁等多目标的协同抗风设计方法。

该项目获国家发明专利18项,实用新型专利21项,软件著作权12项;发表学术论文111篇,获湖南省科技进步一等奖1项。

对照国家科学技术进步奖授奖条件,提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

项目简介:强风是引发车辆运行安全事故的主要气象灾害之一。

相比平地路基,桥梁结构柔、离地髙度大, 车辆与桥梁之间动力相互作用显著,强风作用下车桥系统气动干扰效应复杂,桥上车辆的行驶安全问题较地面更为突岀。

因强风导致车辆限速、限行甚至行车安全事故在世界范由内时有发生,轻则路网中断,重则车毁人亡,社会影响极大。

项目组经过近20年的理论和技术创新,在公路和轨道交通移动车-桥风洞试验新技术、风车桥耦合振动理论分析新方法、车桥系统气动防风新装置及工程应用取得了突破性成果。

授权发明专利18项、实用新型专利21项、软件著作权12项,发表论文111篇,出版专著/教材2部,被评价为“达到国际领先水平”、“突破性进展”,主要研究成果纳入《高速铁路设计规范》,获湖南省科技进步一等奖1项。

空气动力学

空气动力学

民用航空先进空气动力学技术发展趋势——简论大型客机的减阻与增升高忠剑(南昌航空大学飞行器工程学院11062116)摘要空气动力学作为航空科学的重要基础学科,其研究发展的水平是航空科学先进性的重要标志。

现代民机设计对飞机的安全性、经济性、舒适性和环保性提出了越来越高的要求,空气动力设计对大型客机确保安全性,提高经济性,改善舒适性、注重环保性起着至关重要的作用。

本文分别对大型飞机减阻技术和增升技术的机理进行阐述,在对各种减阻机理研究的基础上,简单介绍了各种具有工程应用价值的减阻技术和增升措施,并针对大型飞机和气动技术发展的趋势,提出应该重点发展的减阻增升技术发展方向。

关键词减阻机理研究CFD技术1前言从技术发展角度,在航空器的发展过程中,增升减阻与降低重量始终是改善飞机性能的两大重要课题。

民用航空器的发展尤其如此,对于中长航程大型飞机而言,降低巡航阻力,提高升阻比可以有效改善航程参数(MaL/D),从而提高飞机的使用经济性。

大型飞机性能的提高将在很大程度上依赖降低空气阻力。

由于黏性阻力与升力特性都和流动密切相关,因此增升减阻基本上都是从流动控制的角度上来展开研究的。

通过采用流动控制技术改变流场结构来实现飞行器增升减阻的基本原理就是推迟或消除机翼和其他气动型面上的分离和失速。

2大型飞机减阻机理研究及技术实现飞机阻力一般分为压差阻力和摩擦阻力,其中压差阻力主要由升致诱导阻力和尾阻两部分组成。

对以高亚音速飞行的大多数飞机而言,摩阻和诱导阻力是重要的两种阻力形式,分别占到总阻力的50%和30%左右,两者之和可以达到80%以上,因此应该是重点关注的研究方向。

2.1减阻机理研究既通过飞行器阻力产生的不同物理机理实现减阻措施的研究。

2.1.1摩阻减阻机理摩阻其本质是黏性阻力,而黏性阻力大小则与流动是层流还是湍流有关。

所以目前针对摩阻的减阻机理研究主要包括两方面:(1)层流化设计减阻层流阻力比相同雷诺数湍流阻力要小90%,通过某些技术手段延缓转捩,可以有效减小阻力,提高燃料利用率,从而减低运营成本,提高经济效益。

新型无人机气动设计与优化

新型无人机气动设计与优化

新型无人机气动设计与优化在当今科技飞速发展的时代,无人机已经成为了各个领域中不可或缺的重要工具。

从军事侦察、物流配送,到环境监测、影视拍摄,无人机的应用范围越来越广泛。

而在无人机的研发过程中,气动设计与优化是至关重要的环节,它直接影响着无人机的性能、稳定性和飞行效率。

无人机的气动设计主要涉及到机身外形、机翼形状、翼型选择、尾翼布局等多个方面。

一个合理的气动设计能够有效降低无人机的阻力,提高升力,从而实现更长的续航时间、更高的飞行速度和更好的操控性能。

在机身外形设计方面,需要考虑无人机的任务需求和飞行环境。

例如,对于需要高速飞行的无人机,机身应尽量采用流线型设计,以减少空气阻力;而对于需要长时间悬停的无人机,机身的稳定性和抗风能力则更为重要。

此外,机身的材料选择也会对气动性能产生影响,轻质高强度的材料可以减轻无人机的重量,提高飞行效率。

机翼形状的选择对于无人机的气动性能有着关键作用。

常见的机翼形状包括矩形翼、梯形翼、椭圆形翼等。

矩形翼结构简单,制造容易,但在高速飞行时阻力较大;梯形翼在一定程度上兼顾了低速和高速飞行的性能;椭圆形翼则在升力分布和阻力降低方面具有优势,但制造难度相对较高。

在实际设计中,需要根据无人机的具体任务和飞行速度要求来选择合适的机翼形状。

翼型的选择也是无人机气动设计的重要组成部分。

不同的翼型具有不同的升阻特性和失速特性。

常见的翼型如 NACA 系列翼型,具有良好的气动性能和广泛的应用。

通过对翼型的优化,可以进一步提高无人机的升力和降低阻力。

例如,采用弯度较大的翼型可以增加升力,但同时也会增加阻力;而采用薄翼型则可以降低阻力,但升力相对较小。

因此,在翼型选择时需要综合考虑各种因素,以达到最优的气动性能。

尾翼布局对无人机的稳定性和操控性有着重要影响。

常见的尾翼布局有常规尾翼、无尾翼和 V 型尾翼等。

常规尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,能够提供较好的稳定性和操控性,但也会增加一定的阻力;无尾翼设计可以减少阻力,但对飞行控制系统的要求较高;V 型尾翼则在一定程度上兼顾了稳定性和阻力降低的要求。

丰台区2024-2025学年度第一学期期中练习高二语文试题及答案

丰台区2024-2025学年度第一学期期中练习高二语文试题及答案

丰台区2024-2025学年度第一学期期中练习高二语文考试时间:150分钟2024.11一、本大题共5小题,共17分。

阅读下面材料,完成1—5题。

材料一中国高铁的快速发展,改变着中国的方方面面。

现在,乘坐京沪高铁从北京南出发至河北廊坊,最快只要21分钟,廊坊经济技术开发区目前已吸引来自30多个国家和地区的1500家企业入驻,总投资超过700亿元。

高铁的建设和开通促进了产业结构优化升级,使铁路发展转变为现实生产力,为民生改善创造了条件。

高铁投资规模大,产业链长,可以有效增加钢材、水泥及其他建材的需求,对扩大就业、提高中低收入者收入水平、促进消费增长具有重要作用。

按照铁路与相关产业投资1:10比例计算,其对相关产业拉动效益在10亿元以上,有效带动了基础制造业发展。

据不完全统计,我国新一代高速动车组零部件生产设计核心层企业近100家、紧密层企业500余家,覆盖20多个省市,形成了一个庞大的高新技术研发制造产业链。

以CRH380动车组为例,其零部件数量超过4万个,涉及机械、电力、信息等大量上下游产业,一批关键设备制造企业在产业链中迅速成长。

不仅如此,高铁开通释放了既有线的运能,使全社会物流成本得以降低。

我国已开通运营的高铁可为货物运输腾出2.3亿吨的年运力,有效缓解了货运能力紧张的状况,全社会人流、物流周转明显加快,成本降低。

京津城际铁路通车后,从北京至天津仅需30分钟。

京沪高铁开通后,北京至上海最快不到5小时,实现了“朝发夕归”。

这种“同城效应”在沪宁、杭甬、广珠、沪杭等高铁沿线相继形成。

京广高铁通车后,北京至广州2298公里的距离只要8小时便可到达,环渤海、中原、长株潭和珠三角城市群连为一体,进入了跨区域间的“同城化”时代。

现在,上海到南京只需1个多小时。

在上海上班、南京安家成为一部分人的选择。

昆山市位于江苏省东南部,京沪高铁使它与上海这座大都市的时间距离缩短到18分钟。

高铁带来的全新速度,让原本并不遥远的两座城市变成了一个“社区”,昆山成为上海的后花园,越来越多的上海人在昆山居住。

航空课程总结

航空课程总结

大型飞机是一个国家航空设计和制造技术水平的重要标志,以大型客机和货机为代表的大型飞机,无论在军事上还是在经济上都有着非常重要的战略意义。

基于国民经济的发展和国防安全的需要,都要求中国必须发展自己的大型飞机,大飞机的发展对航空工业的整体技术水平,对国民经济和国防建设都有着非常重要的现实意义。

在为期一个月的专项讲座之后,大飞机班老师为我们安排了全面、丰富、专业的课程,从大型飞机概述到总体气动设计,从结构强度到材料学,从发动机到环控系统等等。

在为期两个月的课程学习中,我对大飞机相关的各个学科都有了初步的了解,以下是我对部分所学课程所做的总结。

1、课程学习1.1 总体气动设计课程刘沛清教授、张云飞教授、朱自强教授等老师对大型飞机总体气动相关知识进行了详尽的介绍。

刘沛清老师和张云飞老师主要侧重于飞机总体设计,所谓飞机设计,是指设计人员应用气动、结构、动力、材料、工艺等学科知识通过分析综合和创造思维,将设计要求转化为一组能完整描述飞机的参数的过程。

飞机的研制过程主要分五个阶段:(1)论证阶段:研究设计新飞机的可行性;(2)方案阶段:设计出可行的飞机总体技术方案;(3)工程研制阶段:进行详细设计,提供图纸试制原型机;(4)设计定型阶段:进行定型试飞;(5)生产定型阶段:少量改进,小批量生产。

个良好的设计应具有很好的总体性能,各部分充分协调,可以顺利通过后续的专业性的计算或者试验的验证而不需作根本性的改变。

“飞机设计,气动先行”,气动力设计的内容包括气动力性能设计与计算,操纵安定面设计与计算,进发匹配设计与计算,风洞模型设计与吹风实验以及载荷的计算等。

在气动布局的设计方面,翼型的选择起着至关重要的作用。

多位老师都详细讲到了超临界翼型,超临界翼型有利于防止出现激波和减小附面层分离的程度,进而提高临界马赫数。

它还有利于减轻飞机的结构重量,同时改善低速飞行的性能。

但它由于上表面平坦,在减缓气流加速的同时,也会减小升力,为克服这一缺点,可增加下翼面后缘部分的弯曲来弥补升力的不足。

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风洞试验关键技术实现新突破等
风洞试验是飞行器设计、研发过程中不可或缺的一环。

通过模拟不同飞行状态下的气流,测试各种设计方案,优化结构参数,风洞试验可以大大提高飞行器的性能和安全性。

近年来,风洞试验技术实现了一系列新突破,这些突破将更好地支持气动研究领域,推动未来航空航天领域发展。

一、高速高温风洞试验技术的制备
高速高温风洞试验技术是研究高温气流对空气动力性能和热防护系统的影响的关键技术之一。

在过去,由于受制于设备制造技术和材料性能限制,高速高温风洞试验的过程中,设备的寿命和测试温度范围都存在较大的限制。

但是,随着材料科学、制造工艺等各领域技术的不断突破,近年来高速高温风洞试验技术得以实现新突破。

例如,中国空气动力研究与发展中心完成新型高速高温风洞试验设备的研制,可以进行高达2000℃的高温环境模拟。

二、先进测量技术的应用
高精度和高分辨率的测量技术对于风洞试验的成功至关重要。

近年来,先进测量技术的应用实现了新突破,如激光干涉仪、高速压力传感器、激光雷达等,可以提供更加准确和详细的数据。

这些技术可以帮助工程师更好地理解模型表面流场和压力分布等信息,提高模型设计的准确性。

三、气动光学技术应用的新发展
气动光学技术是风洞试验中重要的测量技术之一,其可以实现流场中颗粒、气泡等物质的精确跟踪。

在过去,该技术的运用往往受制于探测器分辨率和光源强度等问题,难以取得准确的数据。

如今,随着高速相机的日益成熟,气动光学技术的应用得到了新突破,可以更加精确地测量流场数据,帮助工程师优化模型设计。

四、计算流体力学技术的进步
计算流体力学技术(CFD)是一种可替代风洞试验的方案,其可以模拟流场的运动和变化,帮助工程师预测流体力学效应。

在过去,由于计算机技术和算法方面的限制,CFD的使用受到
了很大的限制,无法取代风洞试验技术。

但现在,CFD的运用
效果得到了显著提高,其可预测性已经有了极大改善,能够用于替代或补充风洞试验,且成本更低。

综上所述,风洞试验在工程领域仍有不可取代的作用,并且取得了新的技术突破。

高速高温风洞试验技术的制备、先进测量技术的应用、气动光学技术的新发展和CFD的进步都为风洞试验技术提供了更强的支持,推进了航空航天领域的发展。

相信随着技术不断进步,风洞试验技术将继续发挥重要作用,帮助航空航天领域实现更加精准和高效的开发。

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