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组合压气机中尾迹与势流同频/异频干涉的叠加特性

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推进技术 2013年第4期34卷 477-485页

作者：赵奔杨策老大中张卫正北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学宇航学院北京100081

为揭示多级压气机中上下游叶轮对中间叶片叠加气动影响特性,阐述不同叠加干涉情况下下游叶轮进气角度变化,采用数值方法模拟了一级轴流和一级离心组成的组合压气机非定常流场。详细讨论了上游动叶尾迹和下游动叶势流对中间导流叶栅段气... 详细信息

为揭示多级压气机中上下游叶轮对中间叶片叠加气动影响特性,阐述不同叠加干涉情况下下游叶轮进气角度变化,采用数值方法模拟了一级轴流和一级离心组成的组合压气机非定常流场。详细讨论了上游动叶尾迹和下游动叶势流对中间导流叶栅段气流非定常流动的异频和同频叠加干涉特性,依据计算结果,直观地展示了静叶通道中两种干涉间相互激励和抑制作用的位置和时间,与数学公式的推导结果相互印证。研究结果表明:当上下游动叶对中间静叶段异频干涉时,干涉的激励、抑制区域的轴向位置随时间发生变化;当上下游动叶对中间静叶干涉频率相同时,干涉的相互激励、抑制区域的轴向位置不随时间发生变化,但干涉的激励、抑制区域的轴向位置受时序位置影响。另外,上游动叶尾迹与下游离心叶轮势流的不同叠加情况,决定着下游离心叶轮进口相对气流角的大小及波动幅值。

关键词：组合压气机确定性动能非定常尾迹势流

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计算二维自由面势流的“残压反馈”方法

水利学报 1996年第11期28卷 14-19页

作者：廖华胜许唯临吴持恭四川联合大学高速水力学国家重点试验室

本文对研究有自由面的势流问题,根据速度能头和自由面高度能头对自由面上迭代残压的贡献比重不同,将其按一定规律反馈回残压中,从而使残压与自由面高度在迭代过程中不断得到调整。由此,提出了一种简单易行、迭代程序简明的自由面迭代法... 详细信息

本文对研究有自由面的势流问题,根据速度能头和自由面高度能头对自由面上迭代残压的贡献比重不同,将其按一定规律反馈回残压中,从而使残压与自由面高度在迭代过程中不断得到调整。由此,提出了一种简单易行、迭代程序简明的自由面迭代法——残压反馈方法。应用这一方法,对平板闸闸下出流,WES溢流坝过流,半圆形突体过流,单圆弧反弧段及自由挑流等进行了计算。将所得计算结果与其它方法的计算结果或试验数据进行了比较,结果都颇为满意,该方法具有迭代过程简单,算法明了,收敛性好等特点。

关键词：自由面势流残压反馈挑流迭代法水动力学

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无穷域势流问题的有限元/差分线法混合求解

计算力学学报 2011年第5期28卷 754-759页

作者：吴泽艳王立峰武哲清华大学航天航空学院北京100084 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

提出了一种将有限元和差分线法相结合求解无穷域势流问题的算法。用两同心圆将求解域划分为存在重叠的有限和无限两个区域,在有限和无限域上分别用有限元和差分线法求解Laplace方程边值问题。用差分线法推导出的关系式修正有限元方程,... 详细信息

提出了一种将有限元和差分线法相结合求解无穷域势流问题的算法。用两同心圆将求解域划分为存在重叠的有限和无限两个区域,在有限和无限域上分别用有限元和差分线法求解Laplace方程边值问题。用差分线法推导出的关系式修正有限元方程,求解该方程组从而得到原问题的解。本算法将求解无穷域问题转化为代数特征值问题和有限域内线性方程组的求解问题,减少了计算量。考察了重叠区域的大小对计算精度的影响,发现随着重叠区域的减小,计算误差小幅度地增大。算法虽然基于重叠型区域分解,但是计算无需反复迭代,节省了计算时间。数值算例验证了算法的正确性。

关键词：无穷域势流有限元差分线法

轴径流组合压气机中动叶尾迹与势流叠加特性的数值研究

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航空动力学报 2013年第5期28卷 1037-1046页

作者：刘尹红杨策赵奔老大中马朝臣北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学宇航学院北京100081

对一级轴流和离心叶轮组成的组合压气机非定常流场进行模拟,通过影响因素分组法,讨论了上游轴流叶轮尾迹与下游离心叶轮势流共同对中间静叶气流非定常流动的干涉特性及离心叶轮势流单独对静叶气流非定常流动造成的影响,并得到轴流叶轮... 详细信息

对一级轴流和离心叶轮组成的组合压气机非定常流场进行模拟,通过影响因素分组法,讨论了上游轴流叶轮尾迹与下游离心叶轮势流共同对中间静叶气流非定常流动的干涉特性及离心叶轮势流单独对静叶气流非定常流动造成的影响,并得到轴流叶轮与静叶间、轴流叶轮与离心叶轮间和静叶与离心叶轮间的干涉现象对下游离心叶轮进口气流产生的影响.结果表明:当上游轴流叶轮叶片尾迹和下游离心叶轮势流在中间静叶流道内发生耦合叠加时,会导致两种影响因素出现彼此相互激励或抑制现象;在离心叶轮进口处,轴流叶轮与静叶间、轴流叶轮与离心叶轮间和静叶与离心叶轮间的叠加干涉相位不同,将会导致此处气流产生畸变,直接影响离心叶轮进口气流角的非定常波动幅值.

关键词：轴径流组合压气机尾迹势流叠加非定常

基于势流理论的尾空泡对航行体表面压力影响研究

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船舶力学 2021年第9期25卷 1182-1188页

作者：尤天庆权晓波刘元清鲍文春王占莹北京宇航系统工程研究所北京100076 中国运载火箭技术研究院北京100076

航行体尾空泡状态及演化会对上游流场产生干扰,进而对航行体流体动力特性产生影响。本文基于势流理论,发展了适用于混合边界条件的二维轴对称边界元数值计算程序,在此基础上分析了稳态及非稳态尾空泡流场,获得了不同尾空泡状态对上游物... 详细信息

航行体尾空泡状态及演化会对上游流场产生干扰,进而对航行体流体动力特性产生影响。本文基于势流理论,发展了适用于混合边界条件的二维轴对称边界元数值计算程序,在此基础上分析了稳态及非稳态尾空泡流场,获得了不同尾空泡状态对上游物面压力的影响规律,说明了尾空泡瞬态收缩过程对上游航行体物面压力的扰动机理,基于数值计算结合实验数据说明了压力扰动的衰减规律。

关键词：势流尾空泡边界元水下航行体

自由面势流问题的域外奇点边界元法及其数值误差分析

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计算力学学报 2003年第3期20卷 339-345页

作者：高高武汉理工大学船舶与海洋工程系武汉430063

讨论了域外奇点边界元法在自由面势流问题计算中的作用,并以连续及离散Fourier分析对该方法(就m阶面元的一般情况)进行数值误差分析,导出了计及面元阶数、奇点至自由面垂向距离、配置点移动、差分格式等因素影响的数值误差一般表达式。... 详细信息

讨论了域外奇点边界元法在自由面势流问题计算中的作用,并以连续及离散Fourier分析对该方法(就m阶面元的一般情况)进行数值误差分析,导出了计及面元阶数、奇点至自由面垂向距离、配置点移动、差分格式等因素影响的数值误差一般表达式。从理论上证明了自由面势流问题计算中采用域外奇点法可改善离散产生的数值色散误差并能结合配置点前移(向上游)等方法以数值满足辐射条件。

关键词：域外奇点边界元法自由面流势流数值计算误差分析色散误差绕流流体力学

对高炉内炉料运动势流模型及其流函数解法的发展

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重庆大学学报（自然科学版） 2011年第9期34卷 73-80页

作者：王成善陈磊重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆大学重庆市冶金工程重点实验室重庆400044

高炉综合模拟中,势流理论是模拟固态炉料运动可选用的理论之一,但求解原势流模型所定义流函数的等值线不一定是流线。文中首先将原势流模型发展为包括连续性方程、旋度为0方程的3方程模型,而且证明了求解此3方程模型所定义流函数的等值... 详细信息

高炉综合模拟中,势流理论是模拟固态炉料运动可选用的理论之一,但求解原势流模型所定义流函数的等值线不一定是流线。文中首先将原势流模型发展为包括连续性方程、旋度为0方程的3方程模型,而且证明了求解此3方程模型所定义流函数的等值线是流线,进而结合位于同一流线上的床层填充颗粒直径不变的假设,导出了可模拟计算床层内炉料颗粒直径分布的方程;讨论了基于发展后势流模型的物料混合特征。最后将对炉料势流模型及其流函数解法的发展推广为发展其他运动模型及其流函数解法的一般方法。笔者的工作对势流理论在高炉等相关工艺模拟中的应用有一定的推动和示范作用。

关键词：流线势流数学模型炉料运动高炉

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蒙特卡罗法在势流计算中的应用研究

水科学进展 2004年第4期15卷 415-419页

作者：吉庆丰郑邦民扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 武汉大学水利水电学院湖北武汉430072

针对水动力学实际问题多存在复杂几何边界的状况,提出了用不规则游动网格求解偏微分方程的蒙特卡罗法,建立了相应的随机游动模型。选择具有复杂自由面的堰闸流动问题作为算例,验证了新方法的正确性。与有限元法相比,蒙特卡罗法解势流等... 详细信息

针对水动力学实际问题多存在复杂几何边界的状况,提出了用不规则游动网格求解偏微分方程的蒙特卡罗法,建立了相应的随机游动模型。选择具有复杂自由面的堰闸流动问题作为算例,验证了新方法的正确性。与有限元法相比,蒙特卡罗法解势流等线性问题时更灵活,可以根据需要,单独计算流动区域内任意一点的未知物理量,且所用计算容量较少。

关键词：蒙特卡罗法不规则游动网格随机游动模型复杂边界势流

水力机械转轮中全三维势流的非线性混合边界元法

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水动力学研究与进展（A辑） 1991年第1期6卷 1-9页

作者：阎超梅祖彦吴玉林清华大学

为求解水力机械(水轮机,水泵等)转轮中的全三维势流流动,本文提出了一种有效的计算方法,文中计入了转轮流场的一些实际特性,如叶片不均匀负荷,叶片出口的旋涡流动等。由于采用了非线性混合边界元,故本文所提出的方法精度高,简单易行,计... 详细信息

为求解水力机械(水轮机,水泵等)转轮中的全三维势流流动,本文提出了一种有效的计算方法,文中计入了转轮流场的一些实际特性,如叶片不均匀负荷,叶片出口的旋涡流动等。由于采用了非线性混合边界元,故本文所提出的方法精度高,简单易行,计算量小,可以较广泛地适用于偏离设计工况的运行情况,算例结果同实验值吻合很好。

关键词：水力机械势流非线性边界元