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纯电动汽车车身泄压阀引起的低频涡声耦合问题识别分析

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应用声学 2024年第1期43卷 82-89页

作者：沈龙张军黄应来李欣宋琼浙江智马达智能科技有限公司宁波315336 吉利汽车研究院宁波有限公司宁波315336

由于纯电动汽车底部平整,高速行驶时可能容易诱发气流与车身泄压阀耦合,从而引起车内低频噪声问题,严重降低乘坐舒适性。以某纯电动汽车高速行驶低频涡声耦合问题的测试排查分析过程为例,系统地介绍了低频涡声耦合问题的发生机理,设计... 详细信息

由于纯电动汽车底部平整,高速行驶时可能容易诱发气流与车身泄压阀耦合,从而引起车内低频噪声问题,严重降低乘坐舒适性。以某纯电动汽车高速行驶低频涡声耦合问题的测试排查分析过程为例,系统地介绍了低频涡声耦合问题的发生机理,设计了一种用于验证低频噪声问题的静置试验方法,识别出影响低频噪声的关键要素,并设计了泄压阀罩工程化方案,实车验证了方案的有效性,这对于解决纯电动汽车低频涡声耦合问题和前期开发问题识别具有借鉴和参考价值。

关键词：泄压阀空腔涡自激振荡耦合

1000 MW水轮机多工况运行水力损失及熵产特性分析

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排灌机械工程学报 2024年

作者：张泽泉卢永刚朱荣生王正伟李贤梁清华大学能源与动力工程系江苏大学国家水泵及系统工程研究中心

白鹤滩1000 MW水轮机组的单机容量为世界之最，其不稳定流动都会造成水力损失。根据热力学第二定律，基于熵产理论对三种常见出力工况下的水轮机进行水力损失分析研究，主要是对流动过程中的熵产分布和流场进行分析，从而得到水力损失... 详细信息

白鹤滩1000 MW水轮机组的单机容量为世界之最，其不稳定流动都会造成水力损失。根据热力学第二定律，基于熵产理论对三种常见出力工况下的水轮机进行水力损失分析研究，主要是对流动过程中的熵产分布和流场进行分析，从而得到水力损失的具体空间分布情况。研究发现，湍流熵产和壁面熵产占水轮机系统总熵产的99%以上，时均速度引起的直接熵产几乎可以忽略不计。熵产主要集中在导叶、转轮和尾水管三个部件，导叶无叶区的高速流动造成较大速度梯度，使得高局部熵产(LEPR)出现在无叶区。转轮内的回流，流动分离等不稳定流动，使得高LEPR区出现在转轮叶片的前缘和尾缘处。尾水管在额定出力下流态最好，偏额定出力工况会在直锥段出现螺旋状涡带或直柱状涡带，且在靠近入口的直锥段中心出现局部回流，导致高LEPR区出现在此处。导叶和转轮在超出力工况产生较大的水力损失，尾水管则在低出力工况下的水力损失较大。

关键词： 1000 MW水轮机熵产理论不稳定流动涡水力损失

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鱼类叉状尾鳍效率转捩点水动力性能研究

水下无人系统学报 2024年第1期32卷 114-123页

作者：熊仲营刘越尧江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212100

鲔科鱼类具有较高的游动速度和游动效率,因此成为了仿生机器鱼的理想生物原型。为了研究鲔科鱼类叉状尾鳍效率转捩点的水动力特征,针对推力和功耗的源项进行重点分析。尾鳍模型采用了相同的表面面积、展弦比和叉长。为了统一尾鳍形状的... 详细信息

鲔科鱼类具有较高的游动速度和游动效率,因此成为了仿生机器鱼的理想生物原型。为了研究鲔科鱼类叉状尾鳍效率转捩点的水动力特征,针对推力和功耗的源项进行重点分析。尾鳍模型采用了相同的表面面积、展弦比和叉长。为了统一尾鳍形状的尺度,采用扫掠角用于表征不同的叉状尾鳍平面结构。研究发现鲔科鱼类尾鳍扫掠角的增加弱化了尾鳍的有效面积,导致了尾鳍摆动时推动流体向下游运动而受到的反作用力降低,因此尾鳍的推进能力也会随之衰退。另外,扫掠角的增加也引起了前缘涡强度的增加和前缘涡的发展,从而造成了更大的涡增推力。然而,过分增加扫掠角尽管存在功耗下降的优势,但也引起推力和水动力效率的下降,特别是对于高斯特劳哈尔数的情况。通过对推力的源项进行分析发现扫掠角对附加质量力和涡增推力存在相反的作用机制。

关键词：仿生机器鱼叉状尾鳍水动力性能涡

纯电动汽车车身泄压阀引起的低频涡声耦合问题识别分析

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应用声学 2022年

作者：沈龙张军黄应来李欣宋琼吉利汽车研究院(宁波)有限公司浙江智马达智能科技有限公司

由于纯电动汽车底部平整，高速行驶时可能容易诱发气流与车身泄压阀耦合，从而引起车内低频噪声问题，严重降低乘坐舒适性。以某纯电动汽车高速行驶低频涡声耦合问题的测试排查分析过程为例，系统地介绍了低频涡声耦合问题的发生机理，... 详细信息

由于纯电动汽车底部平整，高速行驶时可能容易诱发气流与车身泄压阀耦合，从而引起车内低频噪声问题，严重降低乘坐舒适性。以某纯电动汽车高速行驶低频涡声耦合问题的测试排查分析过程为例，系统地介绍了低频涡声耦合问题的发生机理，设计了一种用于验证低频噪声问题的静置试验方法，识别出影响低频噪声的关键要素，并设计了泄压阀罩工程化方案，实车验证了方案的有效性，这对于解决纯电动汽车低频涡声耦合问题和前期开发问题识别具有借鉴和参考价值。

关键词：泄压阀空腔涡自激振荡耦合

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板式换热器中涡强化换热作用研究

板式换热器中涡强化换热作用研究

作者：田有文兰州理工大学

学位级别：硕士

板式换热器由于其结构紧凑、对数平均温差大、压降低、机械强度高以及与传统的管壳式换热器相比具有更高的传热性能等优点,已成为最具商业价值的换热器类型,它被广泛应用于制冷和空调、供暖、食品加工、化工、船舶和能源发电系统等多个... 详细信息

板式换热器由于其结构紧凑、对数平均温差大、压降低、机械强度高以及与传统的管壳式换热器相比具有更高的传热性能等优点,已成为最具商业价值的换热器类型,它被广泛应用于制冷和空调、供暖、食品加工、化工、船舶和能源发电系统等多个行业。随着工业技术的不断发展,对板式换热器的性能和效率要求越来越高,因此对于板式换热器的强化换热研究变得越来越重要。板式换热器强化换热的根源在于,板片形式的改变引起流动涡的出现,增强了流体的扰动,强化了换热。但是涡在何种条件下会起到强化换热作用,及板型结构与涡强化换热之间的关联还有待深入研究。针对此问题,本文主要从二维层流边界层分离涡的传热特性、场协同作用下二维平面涡换热以及涡在板式换热器强化换热中起到的作用进行研究,为板式换热器的板型优化设计提供依据。具体的研究内容和主要成果如下:(1)利用不同的湍流模型对平板边界层流动与换热进行数值模拟,与T3A实验数据对比分析了现阶段常用的湍流模型的可靠性。数值结果表明,从Nu数和摩擦阻力系数综合考虑,使用Transition SST模型模拟平板边界层流动与传热和实验值以及理论值吻合效果较好;对于边界层流动问题,在边界层网格不做加密处理时,采用合适的壁面函数可以使得计算结果更快、更准确,并且能减少资源消耗。(2)通过数值模拟验证了层流条件下边界层分离理论模型的可靠性,并通过数值模拟分析了边界层分离涡的传热特性。结果表明,与数值求解流动传热N-S方程相比,Thwaites理论相对计算量较小,对于预测层流边界层分离有较高的准确度,可被应用于板式换热器的板型设计中。边界层分离之后产生的分离泡削弱了热量的传递。(3)建立了用于描述板形曲线的参数方程,通过控制曲线参数实现边界内逆压梯度的调节,以达到流场控制、强化传热之目的。结果表明,曲线边界导致流道收缩、流速加快是曲线板型强化传热的根本原因。(4)基于场协同理论对不同的二维平面涡结构下速度场和温度场的协同性进行分析,对涡的传热特性进行了研究。在流场中,涡的存在可以提高对流换热的协同程度,并且随着涡的尺度增大,对流换热的效率越高,这为板式换热器的强化换热研究提供了依据。(5)对斜波纹板式换热器进行了实验研究,并对数值模拟的可靠性进行验证。通过数值模拟对比分析了鼓泡式板式换热器和斜波纹板式换热器的板型结构形成的涡的模式、流动结构与换热性能、涡对板式换热器的强化传热影响以及板式换热器流道内场协同性进行了分析。结果表明,鼓泡结构形成了涡街,能够更好的起到强化传热的作用,从综合换热性能评价指标PEC评估分析,鼓泡高度为8mm的鼓泡式板式换热器综合性能最好。

关键词：板式换热器边界层分离分离泡涡场协同强化换热

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大型铝电解槽电解质流场涡结构的数值模拟

中国有色金属学报 2012年第7期22卷 2082-2089页

作者：李劼张翮辉张红亮徐宇杰杨帅赖延清中南大学冶金科学与工程学院长沙410083

针对铝电解槽内熔体旋转流动的特点,提出使用涡量和旋转强度来对其涡结构进行定量解析,并以某300kA槽电解质流场为研究对象,使用CFX12软件平台进行数值模拟。结果表明:极间水平截面和阳极间缝垂直截面的旋转强度最大值分别为1.611和1.96... 详细信息

针对铝电解槽内熔体旋转流动的特点,提出使用涡量和旋转强度来对其涡结构进行定量解析,并以某300kA槽电解质流场为研究对象,使用CFX12软件平台进行数值模拟。结果表明:极间水平截面和阳极间缝垂直截面的旋转强度最大值分别为1.611和1.961 s 1,其绝对涡量最大值分别为4.002和3.391 s 1;阳极气泡的搅动使阳极周围电解质中成对出现反向对称小涡;而电磁力的不均匀性导致部分阳极底部出现不对称大涡;阳极中缝和间缝相交位置的绝对涡量超过4 s 1,在该位置布置下料点有利于氧化铝的分散。故运用涡分析法能得到更为丰富和精确的流场信息,为槽结构的设计提供理论指导。

关键词：铝电解槽电解质涡涡量旋转强度数值模拟

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封闭方腔自然对流的涡结构和传热特性

北京理工大学学报 2014年第3期34卷 237-240,303页

作者：胡俊黄灿何建东北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

为研究封闭方腔自然对流的涡结构和传热特性,对普朗特数Pr=0.71,方腔高长比A=H/L=1,瑞利数Ra=1.58×109的二维封闭方腔自然对流进行了直接数值模拟.给出了水平边界层发展阶段和垂直边界层转捩阶段的流场结构以及Nu数分布.结果表明,压力... 详细信息

为研究封闭方腔自然对流的涡结构和传热特性,对普朗特数Pr=0.71,方腔高长比A=H/L=1,瑞利数Ra=1.58×109的二维封闭方腔自然对流进行了直接数值模拟.给出了水平边界层发展阶段和垂直边界层转捩阶段的流场结构以及Nu数分布.结果表明,压力梯度对方腔的水平速度变化起着决定性的作用;高Ra数下的自然对流在逆压梯度作用下水平方向形成一系列的涡,这些涡使得水平边界层流动形成分层结构;壁面Nu数与速度梯度v/y有着密不可分的关系.

关键词：涡水平边界层努塞尔数高瑞利数自然对流

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等离子体涡电磁散射特性及隐身性能

航空学报 2008年第2期29卷 304-308页

作者：常雨陈伟芳孙明波吴其芬国防科学技术大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

针对非均匀等离子体在飞行器隐身中的应用,采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分(PLJERC-FDTD)方法计算等离子体涡及涡串电磁散射特性,分析等离子体涡对飞行器隐身性能影响。计算表明,等离子体涡在很大频率区间对电磁波吸收效果显... 详细信息

针对非均匀等离子体在飞行器隐身中的应用,采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分(PLJERC-FDTD)方法计算等离子体涡及涡串电磁散射特性,分析等离子体涡对飞行器隐身性能影响。计算表明,等离子体涡在很大频率区间对电磁波吸收效果显著,RCS降低很大,具有明显的隐身效果。等离子体涡表现出一定规律性的极化特性,对L,S和C波段电磁波具有不同的吸收、反射特性。

关键词：时域有限差分电磁波等离子体涡雷达散射截面隐身

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可压缩涡中的激光传播

计算物理 2008年第5期25卷 602-606页

作者：马小亮杨国伟申义庆中国科学院力学研究所高温气体动力学重点实验室北京100080

采用一种二维弱可压缩性的轴对称的涡模型,研究单个涡和光波阵面的相互干扰.对于低能量激光,在近场采用几何光学的分析方法.计算受干扰波阵面的光程差以及抖动角,确定通过涡的低密度区后会加速波阵面的变形,单体涡对光束有散焦作用.计... 详细信息

采用一种二维弱可压缩性的轴对称的涡模型,研究单个涡和光波阵面的相互干扰.对于低能量激光,在近场采用几何光学的分析方法.计算受干扰波阵面的光程差以及抖动角,确定通过涡的低密度区后会加速波阵面的变形,单体涡对光束有散焦作用.计算化学氧碘激光(COIL)通过涡之后的斯特列尔比,证明涡强对斯特列尔比有重要的影响.

关键词：涡几何光学光波阵面化学氧碘激光