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Acta Mechanica Sinica 2023年第12期39卷 22-35页

作者：刘强谢玮罗振兵孙明波程盼邓雄周岩 College of Aerospace Science and Engineering National University of Defense Technology Changsha China Science and Technology on Scramjet Laboratory National University of Defense Technology Changsha China

对稳态射流作用下马赫6高超声速压缩拐角激波/湍流边界层干扰流动开展了直接数值模拟研究.表面摩阻系数、壁面压力、平均速度和温度、边界层厚度和斯坦顿数的分布等结果表明,激波/湍流边界层相互作用区的流动发生了显著变化.研究发现,... 详细信息

对稳态射流作用下马赫6高超声速压缩拐角激波/湍流边界层干扰流动开展了直接数值模拟研究.表面摩阻系数、壁面压力、平均速度和温度、边界层厚度和斯坦顿数的分布等结果表明,激波/湍流边界层相互作用区的流动发生了显著变化.研究发现,垂直壁面的稳定射流对抑制流动分离没有任何作用,反而增加了其空间尺度.瞬时流动结构表明,在施加流动控制后,可以观察到湍流增强效应,并出现大量的类Görtler涡结构,但主激波强度降低.使用加权功率谱密度分析壁面脉动压力信号,我们发现了一件有趣的事情:尽管稳定射流抑制了分离激波引起的低频振荡现象,但射流激波附近的壁面脉动压力以低于0.1u∞/δref的频率振荡.相干性和间歇性因子的结果表明,这与射流激波本身的往复运动有关.

关键词：湍流边界层直接数值模拟稳态射流增强效应流动结构边界层厚度斯坦顿数流动控制

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稳态射流数值模拟中速度参量对传热的影响机制分析

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福州大学学报（自然科学版） 2017年第6期45卷 898-906页

作者：张温宇施能博孙志新林立许巧玲福州大学石油化工学院福建福州350116

对文献中多个槽缝冲击射流的经典实验结果进行数值模拟,考察RNG k-ε和Transition SST湍流模型的表现,主要分析射流出口中心线和展向、壁面射流区域的雷诺时均速度和湍流度分布,以及靶面换热效果与流场模拟结果之间的关系.模拟结果表明,... 详细信息

对文献中多个槽缝冲击射流的经典实验结果进行数值模拟,考察RNG k-ε和Transition SST湍流模型的表现,主要分析射流出口中心线和展向、壁面射流区域的雷诺时均速度和湍流度分布,以及靶面换热效果与流场模拟结果之间的关系.模拟结果表明,与Transition SST湍流模型相比,RNG k-ε模型的结果表现出更强的湍流粘性,使得其中心线上速度衰减较快,该效果可能导致低估靶面上的冲击换热效果;而在冲击滞止区域,RNG k-ε湍流模型结果表现出过高的湍动能,该效果可能导致高估靶面上的冲击换热效果.因此,当射流雷诺数较小时,Transition SST模型所得滞止区换热系数要高于RNG k-ε模型的结果,反之亦然;而在壁面射流区域,RNG k-ε模型对于流场速度的模拟较好,但相应区域的传热模拟并没有表现出明显的优越性.

关键词：稳态射流冲击换热湍流模型湍流粘性

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静电纺丝中稳态射流的建模仿真与实验研究

静电纺丝中稳态射流的建模仿真与实验研究

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作者：钟园园厦门大学

学位级别：硕士

静电纺丝是一种目前比较流行制造纳米纤维的简单方法,以其设备简单、操作容易、材料来源广泛、工艺过程不破坏材料本体等特性已经成为当前研究纳米纤维制造的热点。静电纺丝技术已经被应用于制备多种天然及人工合成材料纳米纤维。静电... 详细信息

静电纺丝是一种目前比较流行制造纳米纤维的简单方法,以其设备简单、操作容易、材料来源广泛、工艺过程不破坏材料本体等特性已经成为当前研究纳米纤维制造的热点。静电纺丝技术已经被应用于制备多种天然及人工合成材料纳米纤维。静电纺丝所制得的纳米纤维具有直径小、比表面积大等优点,在生物医学、空气过滤、防护衣物等领域都有着巨大的应用潜力。随着电纺丝技术研究的日益深入,电纺丝过程的精确控制已经成为静电纺丝技术推广应用的关键,这对电纺丝机制等方面的理论研究也提出了更高的要求。但电纺丝过程复杂、参数多样化,纺丝机制和控制理论尚未得到很好的解决,是静电纺丝技术研究的一大难题。本文针对电纺丝稳态射流的形成及变化规律开展研究工作,分析电纺丝射流的受力情况,建立了仿真模型分析主要工艺参数对射流形态(主要指射流半径)的影响,并通过实验验证了稳态射流分析模型。论文研究工作包括以下几部分: 通过文献资料的查阅和分析,对静电纺丝理论研究的国内外发展现状进行了归纳总结;基于电液动力学、流变学及电磁场理论对电纺丝射流形成和变化的物理过程及变化规律进行了分析,引入漏流介电质模型和细长体模型两个理论建立了稳态射流仿真模型;对仿真模型各参数进行了无量纲处理和模型化简;文中采用初值求解代替边值求解的方法简化了仿真模型的求解过程;通过数值仿真研究了纺丝电压、纺丝距离、纺丝液流量及溶液性质等因素对电纺丝稳态射流变化行为的影响,并利用甘油静电纺丝实验数据验证了分析模型的准确性;通过实验研究和仿真分析分别研究了PEO溶液静电纺丝过程稳态射流的形态与变化规律。研究结果表明,稳态射流分析模型可以较好地反映出甘油和PEO溶液电纺丝过程的射流形成和变化规律,对于加深理解静电纺丝射流形成变化规律和提高控制水平都将有较好的指导作用。

关键词：静电纺丝稳态射流数值仿真

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电纺直写稳态射流的建模与仿真

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厦门大学学报（自然科学版） 2019年第5期58卷 754-758页

作者：王翔李文望厦门理工学院机械与汽车工程学院

基于Maxwell粘弹性力学理论,构建了电纺直写稳态射流力学仿真模型.从仿真与实验角度分别考察了施加电压、供液速度、喷头至收集板距离等工艺参数对射流流变行为的作用规律.结果表明,射流流变学的仿真结果与实验结果相符合,对稳态射流形... 详细信息

基于Maxwell粘弹性力学理论,构建了电纺直写稳态射流力学仿真模型.从仿真与实验角度分别考察了施加电压、供液速度、喷头至收集板距离等工艺参数对射流流变行为的作用规律.结果表明,射流流变学的仿真结果与实验结果相符合,对稳态射流形态具有较好的预测性,有助于掌握射流流变规律,实现电纺直写过程的有效调控.

关键词：电纺直写稳态射流数值仿真离散模型

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