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椭圆形截面T型触探理论解的探讨及验证

武汉大学学报（工学版） 2021年第S02期54卷 219-224页

作者：贾宁高文龙刘顺燕慧晓中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司北京100120

椭圆形截面T型触探探头较传统圆形截面测试结果受探头表面粗糙度的影响更小,但贯入阻力与软黏土不排水抗剪强度解析式中包含椭圆积分,不能用常规函数表示,使用不便。对椭圆形截面探头贯入阻力解析解结果进行了数值拟合,给出了多项式表... 详细信息

椭圆形截面T型触探探头较传统圆形截面测试结果受探头表面粗糙度的影响更小,但贯入阻力与软黏土不排水抗剪强度解析式中包含椭圆积分,不能用常规函数表示,使用不便。对椭圆形截面探头贯入阻力解析解结果进行了数值拟合,给出了多项式表达式。采用数值模拟手段,验证了理论研究滑移线场的合理性。与已有解析解结果进行了对比,讨论了理论分析中上限解负塑性功问题,与Iskymeter经验值进行了对比,探讨了探头背土侧土体裂缝的影响,制作探头进行了现场试验,验验证了解析解的正确性。

关键词： T型触探椭圆形截面解析解对比验证

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椭圆形截面杀伤战斗部破片初速分布特性研究

兵器装备工程学报 2022年第3期43卷 149-155页

作者：姜斌沈波薛再清李国杰乔良辛春亮北京航天长征飞行器研究所北京100076

为探究椭圆形截面杀伤战斗部破片初速度周向分布规律,采用LS-DYNA数值仿真分析了椭圆形的扁率对破片加速过程的影响,并基于一维等熵流体理论,对椭圆形截面长轴和短轴方向破片的驱动过程进行分析。研究结果表明,理论计算结果与数值仿真... 详细信息

为探究椭圆形截面杀伤战斗部破片初速度周向分布规律,采用LS-DYNA数值仿真分析了椭圆形的扁率对破片加速过程的影响,并基于一维等熵流体理论,对椭圆形截面长轴和短轴方向破片的驱动过程进行分析。研究结果表明,理论计算结果与数值仿真结果一致性较好。椭圆形截面战斗部周向破片不均匀分布,战斗部短轴方向的破片速度和密度均大于长轴方向,随着扁率的增大,这种趋势愈发明显。长轴方向破片主要受爆轰波初始冲击加载过程的影响,并且其爆轰波阵面强度会被来自侧向的稀疏波削弱;而短轴方向破片除受到爆轰波初始加载作用外,还受到侧破片反射回来的压缩波的作用,为其速度增益。

关键词：杀伤战斗部椭圆形截面数值计算一维等熵流体

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椭圆形截面穿孔管阻性消声器的声学特性研究

汽车技术 2017年第6期 40-43页

作者：汪家龙华南理工大学广州510641

应用三维有限元法计算了椭圆形截面阻性消声器的传递损失。三维有限元计算结果与试验结果吻合良好,验证了三维有限元法预测阻性消声器声学性能的正确性。分析了偏心率、吸声材料流阻率、穿孔率、隔板位置以及穿孔管偏置距离对阻性消声... 详细信息

应用三维有限元法计算了椭圆形截面阻性消声器的传递损失。三维有限元计算结果与试验结果吻合良好,验证了三维有限元法预测阻性消声器声学性能的正确性。分析了偏心率、吸声材料流阻率、穿孔率、隔板位置以及穿孔管偏置距离对阻性消声器声学性能的影响。结果表明,增大流阻率和穿孔率均可改善中高频消声性能,偏心率、隔板位置和穿孔管偏置距离对声学性能的影响均与频率有关。

关键词：阻性消声器有限元法椭圆形截面声学性能

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椭圆形截面螺旋管道内二次流动的摄动解

空气动力学学报 2000年第4期18卷 448-455页

作者：章本照张金锁常华章陈华军浙江大学力学系杭州310027

从曲线直角坐标系中的N S方程出发 ,采用摄动方法求解了椭圆形截面螺旋管道内粘性流动。结果表明 :一阶挠率项仅影响椭圆形截面上的二次流动 ,并不影响截面上轴向速度 ;当轴向压力梯度较小时 ,二次流动主要受挠率的影响 ,随着轴向压力... 详细信息

从曲线直角坐标系中的N S方程出发 ,采用摄动方法求解了椭圆形截面螺旋管道内粘性流动。结果表明 :一阶挠率项仅影响椭圆形截面上的二次流动 ,并不影响截面上轴向速度 ;当轴向压力梯度较小时 ,二次流动主要受挠率的影响 ,随着轴向压力梯度的增加。

关键词：螺旋管道摄动解二次流动椭圆形截面流体力学

椭圆形截面超高层建筑风荷载体型系数及风致静力干扰效应的风洞试验研究

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建筑结构 2022年第S02期52卷 1983-1989页

作者：吕东涛杨易华南理工大学土木与交通学院广州510641 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641

为探究偏心率为0.85的椭圆形截面超高层建筑的风荷载特性,通过多工况刚性模型测压风洞试验,获得了沿长轴和短轴风向下某体型为椭圆形超高层建筑分块体型系数的变化规律,比较了顺风向整体体型系数与规范中矩形截面整体体型系数建议值的差... 详细信息

为探究偏心率为0.85的椭圆形截面超高层建筑的风荷载特性,通过多工况刚性模型测压风洞试验,获得了沿长轴和短轴风向下某体型为椭圆形超高层建筑分块体型系数的变化规律,比较了顺风向整体体型系数与规范中矩形截面整体体型系数建议值的差异,将试验得到顺风向静力干扰因子与规范中两方形建筑顺风向干扰系数参考值进行比较。结果表明:当风向沿短轴时,无干扰状态下T3塔楼顺风向整体体型系数绝对值可达1.46,相比矩形截面体型系数规范参考值增大约4.3%;在沿长轴的180°来流方向,干扰状态下T3塔楼最底部区域体型系数由单体状态的-0.037增大到1.307;在沿短轴的270°来流方向,干扰状态下顺风向分块体型系数绝对值相比单体状态减小可达79%;在T3和T4两塔楼长轴之间夹角为42.5°的布置中,T3塔楼顺风向静力干扰因子分别为0.69和0.90,分别小于在相同位置非倾斜布置状态下两方形高层建筑规范参考值0.98和0.92。研究结果为椭圆形超高层建筑的围护结构和主体结构抗风设计提供一定依据。

关键词：超高层建筑风洞试验椭圆形截面顺风向静力干扰分块体型系数

椭圆形截面的旁路式双喉道气动矢量喷管性能研究

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椭圆形截面的旁路式双喉道气动矢量喷管性能研究

作者：成前南京航空航天大学

学位级别：硕士

基于对未来飞行器高机动和高隐身性能的需求,低可探测性气动矢量喷管受到了越来越多的关注,成为了发动机尾喷管领域的热门研究方向之一。为了在高推力特性和矢量特性的基础上进一步提高气动矢量喷管出口射流的掺混特性,本文提出了椭圆... 详细信息

基于对未来飞行器高机动和高隐身性能的需求,低可探测性气动矢量喷管受到了越来越多的关注,成为了发动机尾喷管领域的热门研究方向之一。为了在高推力特性和矢量特性的基础上进一步提高气动矢量喷管出口射流的掺混特性,本文提出了椭圆形截面的旁路式双喉道气动矢量喷管(Bypass Dual Throat Nozzle,简称BDTN),并针对其气动性能和掺混性能开展了一系列研究。本文验证了数值仿真方法的适用性和可靠性,对比研究了不同短长径之比b/a构型的BDTN的推力特性、矢量特性以及掺混特性,揭示了关键几何参数b/a以及气动参数落压比NPR对喷管工作性能的影响规律,分析了这些参数导致喷管性能变化的作用机理,并选择典型构型设计风洞实验,验证数值仿真研究结果的准确性,此外还针对轴对称BDTN的旁路通道进行优化设计。首先通过数值仿真,对不同几何构型的椭圆形截面的BDTN的流场结构与气动性能进行了计算和分析,结果表明:椭圆形截面的BDTN与轴对称BDTN具有相似的气动性能变化规律;非矢量状态下,相对于轴对称BDTN,椭圆形截面的BDTN的推力系数更大,且随着b/a减小,其推力系数不断增大;矢量状态下,椭圆形截面的BDTN的推力系数和矢量角总体上随着b/a减小而不断减小,且旁路通道在短轴方向注入次流时,其推力系数和矢量角明显更大;总体上,对于b/a≥0.6构型,在NPR=2-10的全落压比工况下,矢量角可以稳定在8°以上,且最大矢量角均可达到20°以上。然后进一步研究椭圆形截面的BDTN出口射流的掺混特性,结果表明:相较于轴对称BDTN,椭圆形截面的BDTN出口射流具有更大尺度的流向涡和展向涡,射流中心更早地受到扰动从而与外界气流进行掺混,可以有效增加射流掺混效率;高温进口条件下,椭圆形截面的BDTN的出口温度场的衰减速度更快,高温核心区长度减小,出口射流中心线速度和温度衰减速度明显更快。对典型构型的椭圆形截面的BDTN进行风洞实验,结果表明:实验获得的壁面压力分布与数值仿真结果吻合,流场纹影的波系等结构细节与数值仿真流场云图也吻合较好;矢量状态下,椭圆形截面的BDTN在各落压比下能实现稳定有效的矢量偏转,与数值计算得到的矢量角随着落压比的增大而逐渐减小到稳定值的规律一致,且验证了数值仿真研究结果中旁路通道在短轴方向注气时喷管的矢量性能更优的结论。最后针对轴对称BDTN的旁路通道难以布置和控制的难题,对旁路通道的型面进行优化设计。结果表明:对于椭圆形截面的BDTN和轴对称BDTN,随着圆锥角θ增大,推力系数总体上呈现减小的趋势,而矢量角则呈现逐渐增大的趋势,综合考虑下旁路通道圆锥角θ选择为60°;针对轴对称BDTN,在保证旁路通道各截面面积在原有基础上不变的前提下,通过改变自适应旁路通道的内流道截面形状,获得了四种旁路通道设计方案,优选出气动性能最优的旁路通道设计方案;在此基础上,针对该最优旁路通道构型设置阀门,发现随着旁路通道阀门开度增大,轴对称BDTN的推力系数和矢量角先增大后减小,在阀门开度opening=0.75时达到最大值。

关键词：旁路式双喉道气动矢量喷管椭圆形截面推力矢量射流掺混旁路通道