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带扰流板结构的海上风电单桩基础受来流攻角的影响研究

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太阳能学报 2025年第3期46卷 635-642页

作者：李会邱旭闫姝赵昊马文冠中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209 国家能源海上风电工程与运行技术研发中心北京102209

针对扰流板型海上风电单桩基础冲刷防护结构,在已开展的扰流板尺寸及数量对冲刷防护效果影响的研究基础上,进一步探究来流攻角对冲刷防护效果的影响。在实际工程中,海流的流动方向是不确定的。为此,基于数值模拟的研究手段,通过改变扰... 详细信息

针对扰流板型海上风电单桩基础冲刷防护结构,在已开展的扰流板尺寸及数量对冲刷防护效果影响的研究基础上,进一步探究来流攻角对冲刷防护效果的影响。在实际工程中,海流的流动方向是不确定的。为此,基于数值模拟的研究手段,通过改变扰流板的安装角来模拟不同来流攻角,以0°和22.5°攻角下扰流肋数量为8的扰流板和0°和30°攻角下扰流肋数量为6的扰流板结构为研究对象,对其冲刷防护特性进行研究。分析扰流板结构在不同来流下马蹄涡强度和位置的变化特征,以及床面剪切应力的分布和相对保护面积的变化规律。研究发现,冲刷防护效果基本随着来流攻角的增加而减弱,且随扰流板长度或高度的增加,其角度变化带来的保护面积的差异也逐渐增加。总的来说,来流攻角为0°具有较好的冲刷防护效果。

关键词：海上风电攻角圆柱绕流扰流板马蹄涡剪切应力

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迎风航段帆翼攻角对摇帆推进效能的影响研究

中国体育科技 2025年第3期61卷 70-79页

作者：蔺世杰李方博张伟伟郑伟涛马勇西北工业大学陕西西安710072 武汉体育学院湖北武汉430079

目的:研究迎风航段操控帆翼攻角对摇帆推进效能的影响,为运动员在不同航速摇帆提供帆翼攻角操控的建议,助力运动员提升帆翼操控的效益。方法:采用验证后的计算流体力学方法,利用SST k-ω湍流模型计算不同攻角摇帆的帆翼气动力特征,从帆... 详细信息

目的:研究迎风航段操控帆翼攻角对摇帆推进效能的影响,为运动员在不同航速摇帆提供帆翼攻角操控的建议,助力运动员提升帆翼操控的效益。方法:采用验证后的计算流体力学方法,利用SST k-ω湍流模型计算不同攻角摇帆的帆翼气动力特征,从帆板运动实际出发,基于力学分析构建摇帆推进效能评价方法,对比研究攻角在5°~40°范围内迎风滑行以及频率1 Hz、幅度6°摇帆时帆翼的推进效率、推力系数等推进效能。结果:摇帆状态的升力系数周期均值均大于滑行状态。攻角为20°时升力系数均值最大,相比滑行状态摇帆增益最明显。攻角20°的推进效率较高且具有明显优势,但在超风速航行时推进效率呈现降低趋势;当航速达到1.5倍风速时,较小攻角的帆翼操控呈现较高的推进效率。结论:攻角对帆翼升、阻力特性具有决定性影响。在攻角增大过程时,帆翼周围的流动分离从顶端逐步发展至底端,摇帆未改变帆翼失速角。攻角大于20°时,摇帆对帆翼升、阻力系数有协同增强的效应;攻角为10°及以下时,摇帆对帆翼升、阻力系数有协同优化的作用,操控帆翼攻角能够改变帆翼的气动力系数并影响摇帆推进效能。运动员控制帆翼攻角对保持帆翼推进效能具有重要意义。

关键词：帆翼攻角摇帆推进效能数值模拟

攻角对聚醚醚酮/泡沫镍双连续复合材料料浆冲蚀行为的影响

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摩擦学学报 2019年第6期39卷 766-776页

作者：杨晓光姜胜利张雪段德莉李曙张会臣大连海事大学辽宁大连116026 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

聚醚醚酮(PEEK)/泡沫镍双连续复合材料是一种新型复合材料,它是由比强度高的PEEK树脂(基体相)和韧性较高的泡沫镍(增强相)牢固结合而成,具有两相相互连通、拓扑连续和各向同性等特点.使用孔径为100 PPI(每英寸孔隙数目)的泡沫镍与PEEK... 详细信息

聚醚醚酮(PEEK)/泡沫镍双连续复合材料是一种新型复合材料,它是由比强度高的PEEK树脂(基体相)和韧性较高的泡沫镍(增强相)牢固结合而成,具有两相相互连通、拓扑连续和各向同性等特点.使用孔径为100 PPI(每英寸孔隙数目)的泡沫镍与PEEK树脂混合,采用热压成型技术制备了PEEK/泡沫镍双连续复合材料(PEEK-Ni).利用喷射式腐蚀冲蚀试验设备研究了纯PEEK树脂、金属镍和PEEK-Ni在5个攻角下(30°、45°、60°、75°和90°)的料浆冲蚀行为.使用ANSYS Fluent有限元仿真软件对不同攻角下料浆的冲蚀过程进行建模和仿真,并设置了边界条件.试验和仿真的结果均表明:随着攻角增加,冲蚀损伤形貌由月牙形损伤区域变为U型损伤区域,并最终发展成为围绕驻点的环形损伤区域,试验和仿真能相互吻合.由于泡沫镍具有遮挡效应和协同效应,PEEK-Ni比纯PEEK具有更低的冲蚀损伤量,且对攻角不敏感.

关键词：料浆冲蚀攻角仿真聚醚醚酮双连续复合材料损伤机理

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攻角对空空导弹与载机分离过程的影响

工程力学 2018年第9期35卷 248-256页

作者：朱世权李海元陈志华张辉南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094

为了保证空空导弹与载机的安全、稳定分离,对不同攻角下空空导弹与载机的分离过程进行研究具有重要意义。基于对计算流体力学控制方程与六自由度(6DOF)外弹道运动方程的耦合求解,对不同攻角下空空导弹与载机的分离过程进行了数值计算。... 详细信息

为了保证空空导弹与载机的安全、稳定分离,对不同攻角下空空导弹与载机的分离过程进行研究具有重要意义。基于对计算流体力学控制方程与六自由度(6DOF)外弹道运动方程的耦合求解,对不同攻角下空空导弹与载机的分离过程进行了数值计算。结果表明:攻角对分离流场、导弹气动参数及导弹的运动规律都有影响。攻角阻碍导弹与载机分离,且攻角越大阻碍能力越强,导弹俯仰越剧烈。攻角较小时(α=0o、5o),导弹能够安全稳定的与载机分离;攻角较大时(α=10o、15o、20o),导弹与载机间距较小,对导弹的安全稳定分离产生威胁。

关键词：流体力学空空导弹机弹分离六自由度运动攻角

攻角和入射角对弹体侵彻混凝土薄靶弹道特性影响规律研究

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爆炸与冲击 2022年第11期42卷 90-102页

作者：李鹏程张先锋刘闯魏海洋刘均伟邓宇轩南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为了研究弹体斜侵彻有限厚混凝土靶板的作用特性,开展了尖卵形弹体斜侵彻间隔混凝土靶实验,获得了弹体侵彻过程中的姿态及弹道特性、靶板破坏参数,分析了攻角与入射角联合作用对弹体侵彻混凝土靶板“二次偏转现象”、靶后偏转角以及弹... 详细信息

为了研究弹体斜侵彻有限厚混凝土靶板的作用特性,开展了尖卵形弹体斜侵彻间隔混凝土靶实验,获得了弹体侵彻过程中的姿态及弹道特性、靶板破坏参数,分析了攻角与入射角联合作用对弹体侵彻混凝土靶板“二次偏转现象”、靶后偏转角以及弹体侵彻间隔靶板弹道轨迹的影响规律。研究结果表明:入射角越大,“二次偏转现象”越明显,弹体靶后偏转角越大;初始攻角抑制“二次偏转现象”,攻角越大,抑制作用越显著;初始攻角与入射角方向相同时,初始攻角加剧靶后偏转角的增大;当攻角与入射角方向相反时,较小的攻角能够抑制弹体靶后偏转角的增大,而当初始攻角较大时,攻角成为影响弹体偏转的主要因素,攻角越大,弹体靶后偏转角越大。

关键词：冲击动力学侵彻间隔混凝土靶侵彻弹道攻角偏转角

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攻角对端壁缝隙泄漏流气膜冷却的影响

工程热物理学报 2012年第12期33卷 2080-2083页

作者：张扬袁新清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

本文中的实验在高压涡轮进口导叶平面叶栅中完成,叶栅端壁前缘开有模拟燃烧室涡轮连接处的缝隙。实验中采用GE-E^3高压涡轮进口导叶作为研究对象,缝隙与端壁表面夹角为30°。进口雷诺数(基于叶片轴向弦长和进口气流速度)为3.5×10~5,进... 详细信息

本文中的实验在高压涡轮进口导叶平面叶栅中完成,叶栅端壁前缘开有模拟燃烧室涡轮连接处的缝隙。实验中采用GE-E^3高压涡轮进口导叶作为研究对象,缝隙与端壁表面夹角为30°。进口雷诺数(基于叶片轴向弦长和进口气流速度)为3.5×10~5,进口马赫数为0.1,泄漏流流量比为0.5%和2.0%。气膜有效度通过压力敏感漆(Pressure Sensitive Paint,PSP)进行测量。实验结果表明随泄漏流流量比的增加,端壁表面的平均气膜有效度有所增加;当来流攻角从i=+10°变化至i=-10°时,叶片前缘吸力面附近的端壁气膜有效度降低,但在整个端壁表面气膜有效度对攻角变化并不敏感。

关键词：气膜冷却端壁压力敏感漆泄漏流攻角

攻角对固体燃料冲压发动机工作状态影响的数值模拟

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固体火箭技术 2013年第5期36卷 603-607页

作者：谢爱元武晓松于栋梁南京理工大学机械工程学院中国人民解放军73035部队

为研究飞行攻角对某固体燃料冲压发动机样弹工作状态的影响,对其进行了三维内流场数值研究。研究表明,突扩台阶后的流场中存在数个涡流相互叠加。随攻角的增大,突扩台阶后迎风面一侧的回流强度不断增强,背风面一侧回流强度不断减弱。存... 详细信息

为研究飞行攻角对某固体燃料冲压发动机样弹工作状态的影响,对其进行了三维内流场数值研究。研究表明,突扩台阶后的流场中存在数个涡流相互叠加。随攻角的增大,突扩台阶后迎风面一侧的回流强度不断增强,背风面一侧回流强度不断减弱。存在攻角时,背风面一侧的燃速要高于迎风面;喷管收敛段内背风面一侧的轴向速度大于迎风面,而出口处则相反;随着攻角增大,这些差异逐渐增大。随着攻角的增大,推力及平均燃速减小,但相对变化量较小。

关键词：固体燃料冲压发动机攻角数值模拟

攻角对临近空间飞行器侧喷射流红外辐射特性影响数值模拟

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红外与激光工程 2024年第1期53卷 83-93页

作者：吕蓉牛青林王晓冰中北大学机电工程学院山西太原030051 散射辐射全国重点实验室上海200438

临近空间飞行器侧喷射流干扰效应对目标红外辐射特性规律影响受到广泛关注。文中以典型锥柱裙飞行器为研究对象,预测飞行器典型飞行工况(20 km@5 Ma)不同攻角下的绕流场、侧喷流和壁面温度,结合窄谱带模型处理高温气体辐射物性参数,采... 详细信息

临近空间飞行器侧喷射流干扰效应对目标红外辐射特性规律影响受到广泛关注。文中以典型锥柱裙飞行器为研究对象,预测飞行器典型飞行工况(20 km@5 Ma)不同攻角下的绕流场、侧喷流和壁面温度,结合窄谱带模型处理高温气体辐射物性参数,采用视在光线法求解辐射传输方程,分析攻角对侧喷流的复燃及目标在不同谱带和不同观测角度下红外辐射特性的影响。结果表明:随着攻角由负转正射流复燃程度降低,α=10°较α=-10°偏低176%;侧喷流在2.7μm和4.3μm两个特征峰值波段辐射显著,其他波段内目标辐射主要来源于本体;目标辐射强度在俯视观测角度下随攻角由负转正而减小,在侧视观测角度下攻角出现引起辐射强度降低,α=±10°较α=0°偏低6.8%。该研究可为临近空间飞行器侧喷射流相关的目标特性识别提供理论参考。

关键词：临近空间飞行器侧喷射流喷流干扰效应红外辐射攻角

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小攻角下三维细长体定常空化形态研究

物理学报 2013年第20期62卷 293-301页

作者：张忠宇姚熊亮张阿漫哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

基于边界元方法,使空泡表面和细长体表面分别满足Dirichlet边界条件和Neumann边界条件,数值迭代获得小攻角下三维细长体的定常空化形态.采用线性三角形单元,将控制点布置在网格节点上,应用局部正交坐标系并采用迭代方法获得空泡表面的... 详细信息

基于边界元方法,使空泡表面和细长体表面分别满足Dirichlet边界条件和Neumann边界条件,数值迭代获得小攻角下三维细长体的定常空化形态.采用线性三角形单元,将控制点布置在网格节点上,应用局部正交坐标系并采用迭代方法获得空泡表面的速度势,进而通过边界积分方程确定空泡厚度的分布.采用拉格朗日插值方法得到空泡末端的厚度,避免了迭代过程中网格的重新划分.数值结果与实验值符合良好,验证了该方法的合理性.系统研究了空化数、攻角以及锥角对于三维细长体空化形态的影响规律.数值结果表明:攻角使得细长体的空化形态呈现不对称性,出现空泡向背流面"堆积"的现象;而空化数越小或锥角越大,空泡形态的不对称性将越严重.

关键词：边界元方法三维细长体局部空化攻角