NASA采用流体力学方法替代被预算砍掉的飞行试验

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 11:00:44
透美国航空航天局(NASA)在其“对环境负责的航空”(ERA)项目中,广泛使用Exa公司的PowerFLOW软件来对降低飞机噪声的概念进行仿真。

Exa公司航空航天副总裁Swen Noelting博士表示:“NASA的ERA项目旨在降低飞机在降落时的噪声足迹。在过去20年来,发动机喷气的噪声已经小了许多,而高升力机翼和起落架的噪声(一般称作‘机体噪声’)成为地面可以听到的主要噪声源。”

降低由高升力机翼和起落架产生的噪声是未来实现低社区噪声目标的关键。PowerFLOW的预测结果已经在2013年的高逼真度风洞试验中成功验证。目前,由于预算缩减,一些试飞计划被取消,NASA正使用PowerFLOW对全尺寸飞机进行仿真,为达到项目设定的机体噪声原始目标,模型对翼稍和起落架做了噪声处理。

NASA兰利研究中心高级研究工程师Mehdi Khorrami表示:“这些降噪概念的全尺寸飞机仿真将帮助NASA填补失去飞行试验后的重要空白。此外,仿真还能揭示机体噪声的来源,这非常有价值。”Noelting也表示:“仿真捕捉了全尺寸公务机的机身、带稍机翼和起落架的所有相关细节,相对于28m的翼展来说,仿真可以细微到小于1mm的尺度。”

使用仿真来试验理想的降噪概念对计算流体力学(CFD)来说是极大的挑战。精确预测地面上听到的噪声非常困难。由于起落架、机翼和其它部件之间的复杂影响,需要仿真整架飞机。而且,起落架的复杂外形必须在仿真时精确呈现,每个外形细节都会对社区噪声产生重要影响。

Noelting解释道:“有些仿真在超过10000个内核上进行,这些仿真扩大了CFP在工业界的应用领域。不像典型CFP仿真那样只产生稳定态(平均后)的流动结果,这些是不稳定的仿真,让我们能够直接捕捉流动中的波动,也就是噪声的起因。”

“从飞机附近的波动流和产生的噪声,我们可以计算出飞机数百米外的地面上听到的噪声,我们因此可以评估置于机翼和起落架上的降噪概念的影响和效果。”Noelting还透露:“在NASA兰利研究中心进行的一次完全的风洞盲试中,之前的仿真(仿真比风洞试验早几个月)显示出了极高精度。”

Noeliting表示:“仿真使用了80亿个单元,这在商用CFD工具中是个世界纪录。NASA正在使用昴星团超级计算机上在18000个内核上进行仿真。PowerFLOW是唯一可以执行如此大规模工业仿真的软件。”透美国航空航天局(NASA)在其“对环境负责的航空”(ERA)项目中,广泛使用Exa公司的PowerFLOW软件来对降低飞机噪声的概念进行仿真。

Exa公司航空航天副总裁Swen Noelting博士表示:“NASA的ERA项目旨在降低飞机在降落时的噪声足迹。在过去20年来,发动机喷气的噪声已经小了许多,而高升力机翼和起落架的噪声(一般称作‘机体噪声’)成为地面可以听到的主要噪声源。”

降低由高升力机翼和起落架产生的噪声是未来实现低社区噪声目标的关键。PowerFLOW的预测结果已经在2013年的高逼真度风洞试验中成功验证。目前,由于预算缩减,一些试飞计划被取消,NASA正使用PowerFLOW对全尺寸飞机进行仿真,为达到项目设定的机体噪声原始目标,模型对翼稍和起落架做了噪声处理。

NASA兰利研究中心高级研究工程师Mehdi Khorrami表示:“这些降噪概念的全尺寸飞机仿真将帮助NASA填补失去飞行试验后的重要空白。此外,仿真还能揭示机体噪声的来源,这非常有价值。”Noelting也表示:“仿真捕捉了全尺寸公务机的机身、带稍机翼和起落架的所有相关细节,相对于28m的翼展来说,仿真可以细微到小于1mm的尺度。”

使用仿真来试验理想的降噪概念对计算流体力学(CFD)来说是极大的挑战。精确预测地面上听到的噪声非常困难。由于起落架、机翼和其它部件之间的复杂影响,需要仿真整架飞机。而且,起落架的复杂外形必须在仿真时精确呈现,每个外形细节都会对社区噪声产生重要影响。

Noelting解释道:“有些仿真在超过10000个内核上进行,这些仿真扩大了CFP在工业界的应用领域。不像典型CFP仿真那样只产生稳定态(平均后)的流动结果,这些是不稳定的仿真,让我们能够直接捕捉流动中的波动,也就是噪声的起因。”

“从飞机附近的波动流和产生的噪声,我们可以计算出飞机数百米外的地面上听到的噪声,我们因此可以评估置于机翼和起落架上的降噪概念的影响和效果。”Noelting还透露:“在NASA兰利研究中心进行的一次完全的风洞盲试中,之前的仿真(仿真比风洞试验早几个月)显示出了极高精度。”

Noeliting表示:“仿真使用了80亿个单元,这在商用CFD工具中是个世界纪录。NASA正在使用昴星团超级计算机上在18000个内核上进行仿真。PowerFLOW是唯一可以执行如此大规模工业仿真的软件。”
没钱吹风洞了,就来吹CFD技术。
多好,不是盛传天朝超算超越美帝然后软件也后来居上么,到时候把这公司软件盗版出来,NASA研究最后就便宜了天朝