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凹坑强化传热的研究进展回顾

航空动力学报 2007年第11期22卷 1785-1791页

作者：刘高文张丽郭涛西北工业大学动力与能源学院西安710072

基于涡流发生的凹坑强化换热是一种新型高效的强化换热和冷却技术,其主要特点是传热强度大,流动阻力小,综合传热性能高.通过近十年来凹坑强化换热研究工作的回顾,介绍凹坑壁面的换热阻力特性和涡流结构,并讨论凹坑形状、深度和雷诺数等... 详细信息

基于涡流发生的凹坑强化换热是一种新型高效的强化换热和冷却技术,其主要特点是传热强度大,流动阻力小,综合传热性能高.通过近十年来凹坑强化换热研究工作的回顾,介绍凹坑壁面的换热阻力特性和涡流结构,并讨论凹坑形状、深度和雷诺数等参数的影响.通过介绍凹坑在旋转通道、圆管和冲击耙面等不同情况下的换热阻力特性,以及与肋等的综合传热性能对比,旨在说明凹坑是一种很具潜力的新型强化换热结构,具有十分广泛的应用前景.

关键词：航空航天推进系统凹坑强化换热涡流阻力

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凹坑深度对高负荷扩压叶栅损失特性的影响

航空动力学报 2018年第8期33卷 1933-1940页

作者：陆华伟杨益郭爽黄宇轩钟兢军大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 大连理工大学航空航天学院辽宁大连116024

采用经实验校核的CFD方法研究吸力面不同深度的凹坑对高负荷扩压叶栅气动性能的影响。为研究不同凹坑方案对于叶栅损失特性的影响,深度为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mm,深宽比为0.25的5种凹坑分别被布置在42%~60%轴向弦长处。不同深度凹坑... 详细信息

采用经实验校核的CFD方法研究吸力面不同深度的凹坑对高负荷扩压叶栅气动性能的影响。为研究不同凹坑方案对于叶栅损失特性的影响,深度为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mm,深宽比为0.25的5种凹坑分别被布置在42%~60%轴向弦长处。不同深度凹坑对于减小损失的效果不同。结果表明:深度为0.2mm的凹坑能够使得叶栅出口总压损失降低10.8%。三维球状凹坑通过提高边界层内的湍动能水平,促进边界层转捩,消除了层流分离泡,改善了矩形叶栅的气动性能。

关键词：高负荷扩压叶栅凹坑损失特性转捩分离

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凹坑局部干扰热环境数值模拟研究

空气动力学学报 2012年第4期30卷 519-523页

作者：童福林唐志共国义军代光月中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

通过求解雷诺平均N-S方程,采用NND格式和SST两方程湍流模型,对开/闭式凹坑二维和三维流动情况进行了模拟,得到了凹坑局部压力和热流的分布,并与试验结果进行了比较。计算结果表明,凹坑局部峰值压力和热流均出现在后沿附近,且闭式凹坑局... 详细信息

通过求解雷诺平均N-S方程,采用NND格式和SST两方程湍流模型,对开/闭式凹坑二维和三维流动情况进行了模拟,得到了凹坑局部压力和热流的分布,并与试验结果进行了比较。计算结果表明,凹坑局部峰值压力和热流均出现在后沿附近,且闭式凹坑局部热流较开式凹坑更为严重;在三维流动情况下,由于侧壁的影响,开式凹坑峰值热流沿后沿展向变化较小,而闭式凹坑峰值热流会离开后沿中心而出现在后沿靠近侧壁的区域。

关键词：凹坑局部热环境数值模拟

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冲击射流在凹坑壁面通道内的换热特性研究

工程热物理学报 2016年第12期37卷 2638-2644页

作者：蒋新伟许卫疆朱惠人西北工业大学动力与能源学院西安710072

采用热色液晶瞬态测温技术对航空发动机进气道支板的带凹坑壁面通道内表面开展冲击换热实验。研究了不同射流角度和射流雷诺数下通道内表面的换热特征。结果表明:沿流向在出气缝附近形成换热的高值区,在凹坑尾缘形成局部的高值区。凹坑... 详细信息

采用热色液晶瞬态测温技术对航空发动机进气道支板的带凹坑壁面通道内表面开展冲击换热实验。研究了不同射流角度和射流雷诺数下通道内表面的换热特征。结果表明:沿流向在出气缝附近形成换热的高值区,在凹坑尾缘形成局部的高值区。凹坑壁面的换热要强于光滑壁面。随着射流雷诺数的增加,平均努塞尔数增大。当射流倾斜入射时,被冲击一侧换热较高,在驻点区域以及凹坑的尾缘换热最强,另一侧内壁面换热相对弱。射流角度30°时,被冲击面的换热最显著。在射流角度15°时,前缘附近的换热效果最强。

关键词：射流冲击凹坑强化换热液晶

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圆柱型覆膜锂电池圆周面凹坑检测方法研究

仪器仪表学报 2020年第2期41卷 146-156页

作者：苑玮琦郭绍陶沈阳工业大学视觉检测技术研究所沈阳110870 辽宁省机器视觉重点实验室沈阳110870

圆周面凹坑是圆柱型覆膜锂电池缺陷检测的重要指标之一。圆周面凹坑检测存在如下两个干扰因素,图像沿着周向和轴向亮度不均匀和圆周面存在油污。针对上述干扰,提出了一种基于机器视觉的解决方案。首先,沿着圆周面轴向提取灰度分布曲线;... 详细信息

圆周面凹坑是圆柱型覆膜锂电池缺陷检测的重要指标之一。圆周面凹坑检测存在如下两个干扰因素,图像沿着周向和轴向亮度不均匀和圆周面存在油污。针对上述干扰,提出了一种基于机器视觉的解决方案。首先,沿着圆周面轴向提取灰度分布曲线;然后,采用自定义的对光照分布和油污不敏感的灰度差分模型计算灰度分布曲线上的突变,并根据圆周面反光特点选择了突变点的提取阈值,从而实现凹坑的检测。在自建图库SUT-BY上进行了测试,结果显示所提方法对凹坑检测的拒真率和认假率均为0%。实际测试结果表明亮度不均匀没有对凹坑提取产生影响,也没有因油污而产生误检。

关键词：灰度差分模型灰度分布曲线圆柱型覆膜锂电池反光特点凹坑

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仿生凹坑型吸盘设计与试验

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1144-1152页

作者：丛茜徐金史孝杰金敬福陈廷坤吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022

为了提高吸盘的吸附性能,基于水蛭吸盘表面存在的凹坑形态,运用仿生学原理,在常规吸盘表面设计凹坑形态,使吸盘工作表面存在多个小型吸盘,提高吸盘的吸附性能。运用部分正交多项式回归分析,探究凹坑形态的直径、单排凹坑数量及排间距对... 详细信息

为了提高吸盘的吸附性能,基于水蛭吸盘表面存在的凹坑形态,运用仿生学原理,在常规吸盘表面设计凹坑形态,使吸盘工作表面存在多个小型吸盘,提高吸盘的吸附性能。运用部分正交多项式回归分析,探究凹坑形态的直径、单排凹坑数量及排间距对吸盘吸附力的影响。试验表明,不同凹坑的形态参数对吸盘吸附力具有不同的影响效果,当凹坑直径为1.5 mm、单排凹坑的数量为40个及排间距为4 mm时,仿生吸盘在基底表面的吸附力为49.54 N,相对于标准吸盘在基底表面的吸附力提高49.21%。建立设计因素与评价指标间的数学回归模型,确定对吸盘吸附力影响的显著性主次顺序为排间距、凹坑直径、单排凹坑数量。仿真分析表明,工作表面存在的凹坑形态改变了吸附时吸盘表面接触压力及摩擦应力的分布,并且仿生吸盘工作表面的摩擦应力和接触压力均大于标准吸盘,增大了仿生吸盘在基底表面的吸附力。

关键词：仿生凹坑吸盘吸附力吸附机理试验设计

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机载激光雷达森林冠层高度模型凹坑去除方法

农业工程学报 2014年第21期30卷 209-217页

作者：段祝庚曾源赵旦吴炳方赵玉金朱建军中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室北京100094 中南林业科技大学理学院长沙410004

从机载激光雷达（light detection and ranging，LiDAR）获取的森林冠层高度模型（canopy height model， CHM）是森林参数反演的关键模型，但CHM上存在高度不自然、突变的凹坑，影响森林参数的提取。为了精确地提取森林参数，需对CHM... 详细信息

从机载激光雷达（light detection and ranging，LiDAR）获取的森林冠层高度模型（canopy height model， CHM）是森林参数反演的关键模型，但CHM上存在高度不自然、突变的凹坑，影响森林参数的提取。为了精确地提取森林参数，需对CHM凹坑进行去除。该文提出了基于反距离权重插值法（inverse distance weighted，IDW）插值的分层高度最大值法进行CHM凹坑去除。通过提取大于一定高度阈值的首次回波点云数据子集，利用IDW插值得到分层首次回波CHM，并对各层CHM取同像元最大值进行融合得到去除凹坑的CHM。IDW插值搜索半径一般设为原始点云间隔的1～1.5倍。对针叶林、阔叶林、针阔混交林3种森林类型的样方数据进行了试验，该文算法生成的CHM与所有首次回波点按IDW插值生成的CHM0差值图像像元平均值分别为3.31、4.20、5.88 m；差值图像像元最大值分别为12.97、14.99、29.00 m，与样方实测树高及归一化点云高度最大值十分接近。通过CHM0、CHM及原始点云剖面对比分析、样方点云抽稀试验，及与平滑滤波算法对比分析，结果显示，该文算法能有效去除CHM凹坑，同时保留冠层边界及森林间隙，CHM能准确地表达森林冠层形态，且对不同森林类型具有普适性，对点云密度具有适应性，CHM凹坑去除效果优于中值滤波、均值滤波及高斯滤波等平滑滤波算法。去除凹坑的CHM有利于后续森林参数的提取，提高森林参数反演精度。

关键词：林业遥测技术模型激光雷达凹坑

复合材料翼盒壁板低速冲击接触力、凹坑特性及其模拟

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复合材料学报 2016年第1期33卷 204-212页

作者：李诗哲陈艳伊鹏跃于哲峰汪海上海交通大学航空航天学院上海200240

为预测复合材料层合板的低速冲击特性,提出一种基于弹簧-质量模型的冲击分层响应模拟方法。首先根据假定的分层数量和分层面积计算分层前后的弯曲刚度与挠度变化,进而模拟出含分层过程的冲击头运动时间历程。然后,由冲击头的加速度计算... 详细信息

为预测复合材料层合板的低速冲击特性,提出一种基于弹簧-质量模型的冲击分层响应模拟方法。首先根据假定的分层数量和分层面积计算分层前后的弯曲刚度与挠度变化,进而模拟出含分层过程的冲击头运动时间历程。然后,由冲击头的加速度计算接触力,并基于材料的弹-塑性接触定律计算出永久凹坑深度。随后,对共固化复合材料翼盒的壁板进行了低速冲击实验,冲击点分为3种类型:2个梁间蒙皮的中点位置、蒙皮与翼梁T型连接的胶接区边界和梁的正上方。接着,分析对比了不同冲击点的接触力、分层阈值力和凹坑深度的特点。最后,使用所提出的模型计算第1种冲击点的接触力、永久凹坑深度和吸收能量,并分析了矩形板长宽比对薄膜刚度及接触力的影响。结果表明:模拟的接触力与实测结果吻合良好,对永久凹坑深度和吸收能量的模拟精度也较高,所提模拟方法有效;随着长宽比的减小,薄膜刚度迅速增大,从而使接触力显著增大。

关键词：复合材料壁板低速冲击分层接触力凹坑

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带造型凹坑孔的平板气膜冷却特性研究

西安交通大学学报 2020年第7期54卷 84-93页

作者：张子寒何坤晏鑫西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

设计了一种造型凹坑冷却孔结构,采用数值求解雷诺平均Navier-Stokes方程的方法,研究了造型凹坑孔结构对平板气膜冷却性能的影响,并利用已有的实验数据考核了数值方法的有效性。通过计算得到了6种吹风比、3种凹坑深度条件下带造型凹坑孔... 详细信息

设计了一种造型凹坑冷却孔结构,采用数值求解雷诺平均Navier-Stokes方程的方法,研究了造型凹坑孔结构对平板气膜冷却性能的影响,并利用已有的实验数据考核了数值方法的有效性。通过计算得到了6种吹风比、3种凹坑深度条件下带造型凹坑孔的平板气膜冷却性能,并与常规圆孔进行了对比。研究结果表明:在考核的7种湍流模型中,Realizable k-ε湍流模型可以较好地模拟平板壁面的冷却性能;造型凹坑孔可以产生一对阻碍肾形涡发展的反向旋涡,降低冷却流体与高温主流的掺混作用,增加冷却流体在周向上的覆盖,从而提高气膜冷却效率;相比于常规圆孔结构,造型凹坑孔可以有效地提高轴向中心线及周向平均气膜冷却效率,在不同吹风比条件下,造型凹坑孔的气膜冷却效率在轴向长度为3倍孔径的区域提高了20%~200%,在3倍到10倍孔径的区域提高了10%~25%;在所研究的3种凹坑深度中,凹坑深度为圆孔直径的0.7倍时平板气膜冷却性能最优。

关键词：气膜冷却凹坑吹风比肾形涡