检索结果-南通市图书馆

低雷诺数下不同顶角三棱柱体绕流受力和尾涡脱落机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水电能源科学 2018年第6期36卷 73-76页

作者：谢潇潇及春宁 John Williams 四川大学水利水电学院四川成都610065 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 伦敦玛丽皇后学院工程材料学院

为研究三棱柱体绕流特性,采用直接数值模拟方法,对雷诺数为100时顶角为15°~165°的三棱柱的二维绕流问题进行了数值模拟,并与经典的圆柱绕流进行对比分析。结果表明,随着顶角度数的增大,三棱柱体受到的时均阻力不断增大,而升力均方值... 详细信息

为研究三棱柱体绕流特性,采用直接数值模拟方法,对雷诺数为100时顶角为15°~165°的三棱柱的二维绕流问题进行了数值模拟,并与经典的圆柱绕流进行对比分析。结果表明,随着顶角度数的增大,三棱柱体受到的时均阻力不断增大,而升力均方值先增大后减小,在顶角为60°时达到最大值(0.31);随着顶角度数的增大,尾涡强度逐渐增大,泄涡频率先增大后减小,在顶角为60°时,泄涡频率最大;前尾涡脱落产生的中心点与鞍点随新尾涡的产生依次消失,而新的尾涡的中心点与鞍点同时逐渐形成。

关键词：低雷诺数顶角三棱柱绕流卡门涡街临界点尾涡脱落

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

钝体绕流尾涡脱落的弹性分流板抑制模拟

钝体绕流尾涡脱落的弹性分流板抑制模拟

第十九届中国海洋（岸）工程学术讨论会

作者：杨志坚赵西增段松长浙江大学海洋学院

钝体绕流中尾涡脱落导致的涡激振动现象会引起结构疲劳损坏,分流板控制尾涡脱落已被证实是一种能有效抑涡的方式。采用FDM-FEM(finite difference method-finite element method)模型来模拟该流固耦合问题。流场求解器方面,模型采用高... 详细信息

钝体绕流中尾涡脱落导致的涡激振动现象会引起结构疲劳损坏,分流板控制尾涡脱落已被证实是一种能有效抑涡的方式。采用FDM-FEM(finite difference method-finite element method)模型来模拟该流固耦合问题。流场求解器方面,模型采用高阶紧致插值(CIP)方法保证对流项的高精度求解,采用有限元方法求解结构动力学方程,通过浸入边界法实现流体和固体求解器的耦合求解,利用一个流固耦合的基准算例验证模型的可靠性。重点关注弹性分流板自身特性,探究弹性分流板模态响应机制、弹性分流板尾迹接触点位置和截切作用。结果表明:弹性分流板动力响应取决于激励频率与结构固有频率的接近程度。弹性分流板尾迹接触点位置较靠前和截切作用导致其抑涡效果不如刚性分流板;可用压力云图解释弹性分流板的摆动机制。

关键词：钝体绕流弹性分流板尾涡脱落模态响应 CIP方法

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

低雷诺数下二维翼型层流分离颤振特性

航空学报 2017年第11期38卷 70-88页

作者：李国俊白俊强唐长红刘南乔磊西北工业大学航空学院西安710072 航空工业空气动力研究院沈阳110034

低雷诺数范围内的层流分离颤振现象伴随着强气动非线性和复杂的黏性效应,因此对该现象进行预测和分析具有很高的难度。层流分离颤振会显著地影响部分飞行生物和微型飞行器的飞行稳定性,所以有必要探究其触发和维持振动的机制,以便可以... 详细信息

低雷诺数范围内的层流分离颤振现象伴随着强气动非线性和复杂的黏性效应,因此对该现象进行预测和分析具有很高的难度。层流分离颤振会显著地影响部分飞行生物和微型飞行器的飞行稳定性,所以有必要探究其触发和维持振动的机制,以便可以在飞行中抑制甚至避免该类型颤振的发生。采用非定常雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程和γ-Re_(θt)转捩模型对翼型表面的复杂黏性流动现象进行数值模拟,通过耦合结构运动方程,建立时域气动弹性分析方法,其中结构运动方程采用基于预估-校正技术的四阶隐式Adams线性多步法进行时域推进求解。采用该气动弹性分析方法对NACA0012翼型的层流分离颤振响应进行数值模拟,结果表明,该方法可以准确地模拟层流分离颤振现象。对不同湍流度下的层流分离颤振特性进行对比研究,结合瞬时流场结果分析,发现层流分离是触发和维持层流分离颤振的主要因素,高频的尾涡脱落仅增加了气动的非线性,而湍流对此类极限环振荡(LCO)具有一定程度的抑制作用。对比具有不同厚度和弯度的翼型的层流分离颤振响应,发现适当地减小翼型厚度或者增大翼型弯度可以抑制层流分离颤振。

关键词：低雷诺数转捩层流分离颤振湍流尾涡脱落非线性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

带热传导效应平面涡轮叶栅流动直接数值模拟

力学学报 2013年第5期45卷 672-680页

作者：朱海涛单鹏北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

低雷诺数流动对高空动力装置,特别是涡轮部件的性能产生重要的影响.本文采用具有7阶精度的差分格式,通过直接求解二维瞬态可压缩Navier--Stokes方程组,对雷诺数为241 800(基于叶片弦长)时的叶片表面带有热传导效应的平面涡轮叶栅流动进... 详细信息

低雷诺数流动对高空动力装置,特别是涡轮部件的性能产生重要的影响.本文采用具有7阶精度的差分格式,通过直接求解二维瞬态可压缩Navier--Stokes方程组,对雷诺数为241 800(基于叶片弦长)时的叶片表面带有热传导效应的平面涡轮叶栅流动进行了二维直接数值模拟,对低雷诺数平面涡轮叶栅流动的非定常流动现象作了初步的探索.数值结果表明:在叶栅通道入口处,流场的非定常性很弱;在叶栅尾缘处,具有正负涡量的尾涡交替地从压力面和吸力面上脱落;周期性的涡脱落使得叶栅通道内和尾迹区的总压发生(准)周期的变化,并且,尾迹区总压变化主频率是通道内总压变化主频率的2倍;在时均流场中,叶片表面压力的分布与实验值吻合良好,表征热传导效应的斯坦顿数除湍流区外与实验值基本吻合;尾迹区速度脉动的2阶统计量与圆柱绕流尾迹区速度脉动2阶统计量具有基本相似的分布特征.

关键词：低雷诺数流动涡轮叶栅直接数值模拟尾涡脱落叶栅尾迹非定常

基于转捩SST模型的钝尾缘水翼绕流数值计算与分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水利学报 2017年第8期48卷 993-1001页

作者：黎耀军陈俊姚志峰刘竹青杨魏中国农业大学水利土木工程学院北京100083 北京市供水管网系统安全与节能工程技术研究中心北京100083

边界层转捩是影响水翼绕流水动力学特性的关键因素之一。为了探究γ-Reθt转捩模型在低湍流度来流下水翼边界层转捩及尾涡脱落预测中的适用性,本文基于耦合γ-Reθt转捩模型和SST k-ω模型的转换SST模型,对0°攻角的NACA0009钝尾缘水翼... 详细信息

边界层转捩是影响水翼绕流水动力学特性的关键因素之一。为了探究γ-Reθt转捩模型在低湍流度来流下水翼边界层转捩及尾涡脱落预测中的适用性,本文基于耦合γ-Reθt转捩模型和SST k-ω模型的转换SST模型,对0°攻角的NACA0009钝尾缘水翼绕流进行了数值计算。分析了转捩SST模型对网格尺度的敏感性,预测了边界层和尾迹区流场及不同雷诺数下水翼尾涡脱落特征,并与实验数据和SST k-ω模型计算结果进行了对比。结果表明:随近壁面第一层网格尺度y+的增大,水翼边界层转捩位置沿流向后移,最大y+值小于1时,预测的转捩位置趋于一致;与SST k-ω模型相比,转捩SST模型可以求解层流边界层,避免了在边界层和尾迹区对涡黏系数的过高预测,得到的边界层厚度和水翼尾迹区流动参数与实验结果更为接近;转捩SST模型可以较准确预测水翼尾涡脱落频率随雷诺数增大而增加的变化趋势,水翼尾涡脱落频率预测值与实验结果的最大相对误差为6.2%。

关键词：水翼边界层转捩 γ-Reθt转捩模型尾涡脱落

不同攻角下压气机叶栅涡流噪声辐射特性的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

动力工程学报 2011年第7期31卷 513-517页

作者：柳晓丹杨爱玲戴韧陈康民上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

采用大涡模拟模型和边界元方法对压气机叶栅的非定常流场与声场进行了分析,研究了来流攻角对叶栅尾缘非定常涡脱落及其噪声辐射特性的影响.结果表明:压气机叶栅流场中存在着尾缘涡脱落现象,尾缘涡脱落的强度随着攻角的变化而变化.在较... 详细信息

采用大涡模拟模型和边界元方法对压气机叶栅的非定常流场与声场进行了分析,研究了来流攻角对叶栅尾缘非定常涡脱落及其噪声辐射特性的影响.结果表明:压气机叶栅流场中存在着尾缘涡脱落现象,尾缘涡脱落的强度随着攻角的变化而变化.在较大的正攻角下,吸力面存在的分离涡与下游的尾涡相互影响,引起较大的升力脉动,使得噪声辐射增强;而在较大负攻角下,压力面的分离涡同样影响尾缘涡的脱落,噪声辐射水平也有增强趋势.来流攻角对噪声辐射的指向性影响不大.声压级的最小值出现在阻力系数最小的攻角下.

关键词：压气机叶栅攻角大涡模拟尾涡脱落噪声预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于圆柱受迫振动的新尾涡模式分析

船舶工程 2022年第3期44卷 158-163页

作者：端木玉陈建平杨润党陈极刘正中广州航海学院船舶与海洋工程学院广州510725 上海船舶工艺研究所上海200032 武汉城市职业学院武汉430064

尾涡模式与涡激振动的发生机理相关,基于OpenFOAM对系列圆柱受迫振动进行数值模拟,通过复解调方法得到升力与位移之间的相位角,开展相位角与尾涡模式的关联分析。结果表明,在某些振动频率和幅值下,升力与位移之间的相位角并非稳定不变,... 详细信息

尾涡模式与涡激振动的发生机理相关,基于OpenFOAM对系列圆柱受迫振动进行数值模拟,通过复解调方法得到升力与位移之间的相位角,开展相位角与尾涡模式的关联分析。结果表明,在某些振动频率和幅值下,升力与位移之间的相位角并非稳定不变,而会在正负值间跳转。伴随相位角的正负变化,尾涡脱落会在2P和2P_(O)模式间变换。2P_(O)是数值模拟发现的一种新尾涡模式,其与2P模式均表现为在圆柱两侧交替泄放一对旋涡,但旋涡强度有区别。2P模式的一对旋涡中两个旋涡强度相当,而2P_(O)模式的一个旋涡强度明显弱于另一个旋涡。

关键词：受迫振动尾涡脱落 2P_(O)模式相位角重叠区域

速度160 km/h列车通过隧道时侧向气动力变化特征

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

城市轨道交通研究 2024年第5期27卷 149-153页

作者：贲晓东房明徐成州岳文志申少杰毕海权中车南京浦镇车辆有限公司技术中心南京210031 西南交通大学机械学院成都610031

[目的]我国某动车组以160 km/h的速度在明线运行时列车平稳性良好,但通过单线隧道时尾车出现周期性横向晃动的问题,需要对该动车组过隧道时列车气动特性进行深入研究。[方法]采用数值模拟方法,基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格技术,建立... 详细信息

[目的]我国某动车组以160 km/h的速度在明线运行时列车平稳性良好,但通过单线隧道时尾车出现周期性横向晃动的问题,需要对该动车组过隧道时列车气动特性进行深入研究。[方法]采用数值模拟方法,基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格技术,建立了带有转向架的某动车组的三维可压缩瞬态仿真模型,研究了列车通过隧道时尾车表面压力变化情况;同时,在时域和频域内分析了列车侧向气动力特征的瞬态性质。[结果及结论]由于隧道壁面对空气流动的限制和列车尾绕流的作用,列车通过隧道时车体两侧存在压差并呈现出交替变化的特征,并且尾车侧向力交变特征更明显;列车所受侧向力具有低频周期性交变特点,主频约为2.2 Hz,且在尾车刚进隧道时气动效应最强,侧向力波动幅度最大;列车侧向力变化值可作为车辆横向平稳性分析的边界条件。

关键词：动车组尾车横向晃动隧道气动载荷侧向力主频尾涡脱落

维普期刊数据库博看期刊

非定常等离子体激励控制叶栅尾缘旋涡脱落的机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

非定常等离子体激励控制叶栅尾缘旋涡脱落的机理研究

作者：孙丰实哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

流体流经涡轮叶栅时容易出现流动分离现象,在叶栅前缘、尾缘等位置形成不同尺度和形态的旋涡,尾缘旋涡脱落将导致阻力系数增加、升力系数突变等,对涡轮叶栅气动性能产生负面影响。与高雷诺数绕流相比,低雷诺数下流体的粘性力与惯性力相... 详细信息

流体流经涡轮叶栅时容易出现流动分离现象,在叶栅前缘、尾缘等位置形成不同尺度和形态的旋涡,尾缘旋涡脱落将导致阻力系数增加、升力系数突变等,对涡轮叶栅气动性能产生负面影响。与高雷诺数绕流相比,低雷诺数下流体的粘性力与惯性力相当,非定常效应显著,容易产生分离、转捩、尾涡脱落等流动现象。非定常等离子体激励在翼面分离等外流控制、涡轮叶顶泄漏等内流控制方面的应用均已有较好效果,这为其在叶栅尾缘旋涡脱落控制领域的应用提供了启示。已有研究表明,布置在叶片吸力边、压力边处非流向的多排等离子体激励器对改善叶栅尾涡脱落效果良好。因此本文针对T106A型涡轮叶栅流场进行大涡模拟研究,分析叶栅流场内部流动参数、分离现象和旋涡结构等特征在非定常等离子体激励下的演变规律。借助POD方法提取叶栅流场主要含能模态,对流场的主要运动形式及其相互作用进行还原。分析非定常等离子体激励诱导流场结构与叶栅尾涡之间相互耦合,实现尾缘流动分离和尾涡脱落控制的作用机理。探讨激励频率等关键激励参数变化对叶栅气动性能和流动分离、尾涡脱落控制效果的影响。通过对基准流场和等离子体扰动流场的对比分析发现,叶栅吸力边后部的分离剪切层处,主流区与分离区剪切效应显著;叶栅尾迹区内,各种尺度的旋涡之间具有较大的应变变化率,是气动损失的主要来源区。等离子体激励通过提升近壁处低能流体的动量,激发叶栅流场中的大尺度湍流脉动,诱导流场自身特征频率与激励频率f(或N*f)的“lock-in”现象,并抑制其他模态的无规则小尺度湍流脉动。增强了近壁流体抗逆压梯度能力,大幅削弱尾缘分离涡及其诱导涡,使得叶栅流场时空结构得到明显改善。在此基础上,本文在保证有效激励强度保持不变的前提下,研究激励频率和占空因子等关键激励参数变化对涡轮叶栅尾缘流场结构改善的作用规律。激励频率St=0.8时诱导流场结构与尾缘附近涡系耦合效果较好,叶栅出口总压损失系数较基准流场降低20.96%,1阶POD模态湍动能占比92.7%,尾涡破碎脱落产生的不规则小尺度涡结构受到明显抑制。进一步增大St近壁流速提升,造成叶栅尾缘背压急剧降低,导致尾迹损失回升。占空因子Dtc≥0.5时通过延长激励作用时间改善流场参数控制效果;Dtc≤0.5时,激励作用时间缩短,但总压损失系数的极值更低、恢复时间相应延长,控制效果也优于Dtc=0.5。

关键词：尾涡脱落非定常激励激励频率占空因子本征正交分解