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绕细长旋成体非对称涡非定常性的实验研究

流体力学实验与测量 2002年第4期16卷 39-46页

作者：刘沛清邓学蓥孔繁美北京航空航天大学流体所北京100083

详细地给出了尖锥头和椭球头细长旋成体大迎角绕流非对称侧向力的时均值和脉动值的实验结果,特别是检测了侧向力低频大振幅分量的脉动特性。实验结果表明,在迎角0°～40°范围内时均升力系数和阻力系数实验结果和由横流理论预测的结果... 详细信息

详细地给出了尖锥头和椭球头细长旋成体大迎角绕流非对称侧向力的时均值和脉动值的实验结果,特别是检测了侧向力低频大振幅分量的脉动特性。实验结果表明,在迎角0°～40°范围内时均升力系数和阻力系数实验结果和由横流理论预测的结果基本一致,时均侧力系数存在的迎角范围及其最大值尖锥头明显大于椭球头旋成体。由侧力瞬时值的时间过程表明,细长体大迎角绕流非对称背涡具有明显的非定常特征(即使在中等迎角30°～40°情况下,绕流就表现为非定常的),反映在侧力系数过程线上是一个非周期的随机过程,由不同频率和振幅的分量组成。其中,低频大振幅分量由分离涡核的振动引起,中等频率分量由类似于Karman涡的脱落引起,高频小振幅分量主要由分离剪切层中的小尺度湍涡(eddies)和来流湍流度引起。实验还发现,虽然随迎角的增加,低频分量的振幅不断增大,但主频基本保持不变,对于尖锥体约1.0Hz,对于椭球体约2.0Hz。

关键词：细长旋成体非对称涡非定常性实验研究绕流

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大风风速非定常性的特征

大连海事大学学报 2002年第4期28卷 110-112页

作者：刘大刚朱海燕大连海事大学远洋职业技术学院辽宁大连116026 大连职业技术学院基础部辽宁大连116035

分析了强风出现时具体风速值的非定常性问题的研究意义,并通过对大连地区强风出现时具体风速值的分析和统计学检验,证明了强风时具体风速值服从正态分布的规律.此结论为计算船舶在大风浪中的运动和响应提供了定量化依据.

关键词：风速非定常性假设检验正态分布船舶操纵计算大风浪

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绕细长体涡流的非对称和非定常性实验研究

绕细长体涡流的非对称和非定常性实验研究

中国力学大会-2021+1

作者：刘谨尧马宝峰北京航空航天大学流体力学教育部重点实验室

细长体在大迎角下会出现时均非对称涡和涡振荡,针对这一现象,采用粒子图像测速方法(PIV)研究模型头部钝度改变对这两种现象的影响。对沿流向5个截面的速度场就行测量,获得时均流场结果,同时基于动力学模态分解(DMD)和本征正交分解(POD)... 详细信息

细长体在大迎角下会出现时均非对称涡和涡振荡,针对这一现象,采用粒子图像测速方法(PIV)研究模型头部钝度改变对这两种现象的影响。对沿流向5个截面的速度场就行测量,获得时均流场结果,同时基于动力学模态分解(DMD)和本征正交分解(POD)开展模态分析,获得主控模态和对应的频率并重构不同模态对应的分离涡运动形式。实验结果表明,随着细长体头部钝度增加,时均非对称涡需要更大的迎角才能出现,并且非对称性会随着钝度的增加而减弱。在50°迎角下,头部钝度较小的模型背涡非对称方位受头部滚转角的影响,会随着滚转角的变化而发生明显的改变,而头部钝度增加会明显减弱头部滚转角对非对称方位的影响。背涡的脉动形态在不同钝度下保持一致,均表现为一对分离涡上下振荡。但是出现的迎角随着头部钝度的增加而降低,脉动的频率随着迎角的改变而发生变化。

关键词：钝头细长体分离涡非定常性非对称涡实验流体力学

来源： cnki会议 cnki会议评论

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来流边界层效应下斜坡诱导的斜爆轰波

物理学报 2014年第20期63卷 221-228页

作者：刘彧周进林志勇国防科学技术大学高超声速冲压发动机技术重点实验室长沙410073

以超声速预混气中的斜爆轰波为研究对象,对其在来流边界层效应下的特性进行了实验研究.在马赫数为3的超声速预混风洞中,通过斜坡诱导产生了斜爆轰波.当来流的当量比较低时,预混气中产生的是化学反应锋面与激波面非耦合的激波诱导燃烧现... 详细信息

以超声速预混气中的斜爆轰波为研究对象,对其在来流边界层效应下的特性进行了实验研究.在马赫数为3的超声速预混风洞中,通过斜坡诱导产生了斜爆轰波.当来流的当量比较低时,预混气中产生的是化学反应锋面与激波面非耦合的激波诱导燃烧现象.此时边界层分离区中的化学反应放热将使分离区尺度显著增大,流场非定常性显著增强,激波位置剧烈振荡.当来流的当量比较高时,预混气将产生斜爆轰波.此时边界层分离区会影响到斜爆轰波起爆时的形态.在小尺度分离区下,斜爆轰波起爆时呈突跃结构(有横波);在中等尺度分离区下,流场固有的非定常性使斜爆轰波呈间歇突跃结构;在大尺度分离区下,斜爆轰波起爆则呈完全的平滑结构(无横波).

关键词：斜爆轰波激波诱导燃烧边界层分离非定常性

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压气机转子叶尖泄漏的DDES研究

工程热物理学报 2018年第8期39卷 1687-1696页

作者：钟路阳柳阳威陆利蓬北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191

叶尖泄漏是压气机中的典型流动,但其机理仍没有完全揭示。本文使用延迟脱落涡模拟方法对压气机转子的泄漏涡进行模拟计算,以便更好了解泄漏流动的运动过程。为了清楚地认识叶尖泄漏的流动结构,本文研究了三维流线、压力和涡量云图。从... 详细信息

叶尖泄漏是压气机中的典型流动,但其机理仍没有完全揭示。本文使用延迟脱落涡模拟方法对压气机转子的泄漏涡进行模拟计算,以便更好了解泄漏流动的运动过程。为了清楚地认识叶尖泄漏的流动结构,本文研究了三维流线、压力和涡量云图。从近堵点到近失速点,泄漏涡形成和失稳的位置都向前缘移动。泄漏流的瞬时流动和平均流动存在差异,据其可将泄漏涡的发展分为3个阶段。另外,泄漏涡的失稳会导致频谱中泄漏主频右侧的高频区域振幅增加。

关键词：叶尖泄漏延迟脱落涡模拟压气机非定常性

弯曲叶片造型对涡轮叶栅作用力影响的非定常数值研究

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推进技术 2013年第6期34卷 760-767页

作者：杨彤王松涛姜斌哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究弯曲叶片对涡轮叶片非定常气动力的控制作用,采用非定常数值模拟方法对高压涡轮两级的内部流场进行了计算,研究了第一级静叶采用正弯叶片时,汽轮机涡轮叶片非定常气动力和非定常压力场的变化。结果表明,采用弯曲静叶的设计方法... 详细信息

为了研究弯曲叶片对涡轮叶片非定常气动力的控制作用,采用非定常数值模拟方法对高压涡轮两级的内部流场进行了计算,研究了第一级静叶采用正弯叶片时,汽轮机涡轮叶片非定常气动力和非定常压力场的变化。结果表明,采用弯曲静叶的设计方法,通过改变静叶出口处径向压力梯度和涡量分布,能够有效抑制动静叶片表面气动力的非定常脉动作用。但弯叶片给非定常压力场带来的改善是局部的,其对叶片中间截面改善最为显著。从整体上来看,正弯曲的静叶设计对于减小非定常流场中的压力脉动是有益的。

关键词：高压涡轮正弯叶片非定常性型面压力叶片力

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导叶预旋角对叶轮/扩压器相干的影响

热能动力工程 2007年第5期22卷 484-489页

作者：周莉席光蔡元虎西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

在不同进口导叶预旋角度下,采用非定常的方法对进口导叶/叶轮/扩压器3部件之间非定常相干进行了数值模拟,并与实验结果作比较。研究了进口导叶预旋角度对叶轮及扩压器内部流动及非定常性的影响,同时探讨了3部件之间动静相干的机理。结... 详细信息

在不同进口导叶预旋角度下,采用非定常的方法对进口导叶/叶轮/扩压器3部件之间非定常相干进行了数值模拟,并与实验结果作比较。研究了进口导叶预旋角度对叶轮及扩压器内部流动及非定常性的影响,同时探讨了3部件之间动静相干的机理。结果表明,计算结果同实验结果吻合很好。在同等流量下,进口导叶的尾流和大尺寸涡团的非定常作用使得叶轮和扩压器上的非定常性减小,其变化弧度仅在原来的1/4左右。进口导叶为负预旋时,由进口导叶尾流所带来的非定常影响比进口导叶正预旋角度下小的多,但叶轮尾流及扩压器的势反冲效应所引起的非定常效应却较正预旋角度下有所增大。

关键词：叶轮机械进口导叶叶轮扩压器非定常相干预旋角度非定常性

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动/动干涉效应对叶片非定常负荷的影响

航空学报 2014年第7期35卷 1874-1881页

作者：高丽敏苗芳李瑞宇刘波西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

采用非定常数值模拟的方法研究了设计工况下对转压气机内部的非定常流动机理,着重分析对转压气机内部两排转子之间动/动干涉效应对叶片非定常负荷的影响。研究表明:对转环境下,下游转子的势流干扰造成上游转子压力面的强非定常性,而在... 详细信息

采用非定常数值模拟的方法研究了设计工况下对转压气机内部的非定常流动机理,着重分析对转压气机内部两排转子之间动/动干涉效应对叶片非定常负荷的影响。研究表明:对转环境下,下游转子的势流干扰造成上游转子压力面的强非定常性,而在上游转子尾迹和势流干扰的影响下,下游转子叶片前缘非定常性极强,相比叶片其他区域非定常强度不是很高,并且从频谱分析的角度证实了两排转子之间的相互影响,反向旋转造成叶片表面压力脉动频率加倍;分析两排转子叶片表面的气动力可知,下游转子的势流干扰对上游转子造成的影响略微强于上游尾迹和势流对下游转子的影响,并且两排转子之间的相对位置对叶片所受非定常气动力存在一定的影响。

关键词：对转压气机动/动干涉非定常性数值模拟设计工况

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跨音转子叶尖泄漏流动的DES研究

工程热物理学报 2019年第7期40卷 1491-1497页

作者：苏祥宇任晓栋李雪松顾春伟清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室

本文针对某1.5级跨音压气机转子,使用分离涡模拟方法(DES)对其进行了不同工况下的数值模拟,重点关注了叶顶泄漏流动的形态结构、非定常性以及与激波的相互作用。结果表明,分离涡模拟方法能够比雷诺时均方法更好地捕捉泄漏涡的涡系结构... 详细信息

本文针对某1.5级跨音压气机转子,使用分离涡模拟方法(DES)对其进行了不同工况下的数值模拟,重点关注了叶顶泄漏流动的形态结构、非定常性以及与激波的相互作用。结果表明,分离涡模拟方法能够比雷诺时均方法更好地捕捉泄漏涡的涡系结构和流场细节,且在近失速工况下能够捕获到泄漏流动的非定常现象。泄漏流动的非定常扰动主要发生在在80%叶高以上的叶片压力面侧,对转子总体性能产生了影响。泄漏涡通过激波后结构出现了较大改变,泄漏涡和激波作用之后导致涡破碎可能是叶顶流动中非定常性的根本来源。

关键词：分离涡模拟叶尖泄漏跨音压气机非定常性