涡的
- 孤立翼尖涡模态演化规律的实验研究
了高效地衰减翼尖涡的强度和持续时间，翼尖涡的主动控制方法逐渐受到重视。然而，对翼尖涡不稳定性认知的不足是导致翼尖涡主动控制技术发展困难的原因之一［2］。在过去翼尖涡不稳定性主动控制研究中，最有价值的研究之一是Edstrand 等［3］在2018 年利用稳定性分析方法指导翼尖涡主动衰减的研究。通过对NACA0012 机翼产生的尾涡流场进行稳定性分析，发现增长速率最小的第5 阶尾迹模态因为其独特的结构提供了激发翼尖涡不稳定性的途径，基于第5 阶模态的控制装置的
航空学报 2023年11期2023-07-29
- 宽速域翼尖涡及其与斜激波相互作用
。因此，探究翼尖涡的演化及其与激波的相互作用规律成为宽速域飞行中的重要课题之一。低速不可压缩来流中翼尖涡的研究帮助人们较早地意识到强翼尖涡对民航客机飞行安全的严重影响［10］。鉴于翼尖涡的强度与其切向速度和环量紧密相关［11］，认识这些参数的演化规律至关重要。1964年Batchelor［12］发现翼尖涡在不同流向站位处的切向速度剖面具有明显的自相似性。随后，Birch［13］、Beninati［14］和Ramaprian［15］等研究证实，翼尖涡的切向速
航空学报 2023年7期2023-06-28
- 离心泵叶顶泄漏涡结构特性研究
对各种工况下泄漏涡的结构特性和轨迹进行研究，确定离心泵的最佳工作区间。相关数据显示，叶顶间隙是造成泄漏涡的主要原因，不仅影响系统安全，还会降低设备性能，但我国关于泄漏涡的专项研究开展的较少，流量与泄漏涡之间的关系还有待进一步探索。本文对不同工况下流量、泄漏涡、泄漏流三者间的关系进行研究，探索泄漏涡的产生原因和变化情况，以实验数据为基础改进泄漏涡轨迹的预测模型。2 计算模型和数值方法2.1 计算模型本次研究所采用的离心泵主体结构如图1 所示，主要部件有进口管
设备管理与维修 2023年4期2023-03-23
- 基于Ocean Data View的中尺度涡分析研究
流[2]。中尺度涡的垂直影响深度可以达到上千米，并且在移动过程中裹挟涡内的水体与其他区域的水体进行物质能量交换[3-4]。因此，中尺度涡在海洋动力学、热盐和能量的输送以及其它生物、化学过程中都起着非常重要的作用[5-6]，其相关研究也受到国内外学者的广泛关注和重视。但由于缺乏大范围、长时间的海洋观测资料，人们对海洋中尺度形成机制及过程了解较少，对中尺度涡三维结构特征的研究亦未得到较为清晰、统一的认识[7]。目前用于中尺度涡分析的数据源主要包括实测资料、卫星
数字海洋与水下攻防 2022年6期2023-01-10
- 初生阶段西南涡发展与消亡的物理机制
关注，特别是西南涡的发展问题，无论是理论研究或实际预报都极为重要。黄福均等[8]认为，当中层有扰动重叠在低涡上空，扰动后部同时有冷平流从涡的西侧进入时，是低涡演变成斜压涡发展的重要原因。陈忠明[9]指出，大尺度环境场散度和自由边界层摩擦作用参数的次级环流积云定量释放的潜热是西南低涡发展的主要因子。赵平等[10-11]针对一次西南涡形成过程的数值试验和诊断分析指出，潜热加热不影响西南涡的形成，只对其起加强作用，潜热加热通过使低涡区气压降低，低层气旋性辐合以及
高原山地气象研究 2022年4期2023-01-08
- 浸没式撞击流反应器流场涡特性的数值研究
到混合目的。此外涡的演变有效抑制了流场内“死区”的形成，改善了流体的混合效率。Schwertfirm 等[9]研究受限撞击流反应器发现，涡是影响管内流动的主要因素。杜柯江等[10]对小型受限撞击流反应器研究发现，在撞击面上周期性地生成旋涡，撞击区域的偏斜振荡对涡存在影响。Gao 等[11]采用PIV 测试系统，研究了受限撞击流反应器内撞击驻点稳定性，发现Re和射流速度比与撞击驻点的稳定性有关。撞击驻点的稳定性直接影响反应器内的涡脱落与运动形式。张经纬[12
化工学报 2022年8期2022-09-13
- 超临界喷雾中涡的演化过程数值研究
析了超临界条件下涡的演化过程。模型采用真实流体的状态方程及热物性和输运系数的计算方法，结合大涡模拟通过对比超临界和亚临界环境下喷雾过程，重点研究了超临界和亚临界环境下燃油扩散混合过程的区别与联系，从根本上揭示了超临界环境下射流扩散的特殊性质。1 理论模型1.1 大涡模拟基本方程本文中采用大涡模拟的方法对超临界喷雾过程进行了模拟，大涡模拟是将流场在空间上进行过滤，通过滤波函数使大涡和小涡分离，大尺度涡可以直接通过数值模拟求解，而小尺度涡（亚网格尺度）需要亚网
内燃机工程 2022年3期2022-07-06
- 翼型动态失速气动力二次峰值数值模拟研究
效应以及动态失速涡的发展。McCros⁃key 等［4］测量了NACA0012 翼型及其前缘修型翼型的动态失速特性，发现涡脱落现象是不同类型动态失速的主要共同特征。Wang 等［5］采用PIV 技术测量了OA209 和SC1095 翼型前缘涡的输运速度，研究表明前缘涡的输运速度主要受到翼型振荡频率的影响，当振荡频率增加时，前缘涡的输运速度也会提升。Geissler 等［6］开展了OA312 翼型动态失速特性的试验和数值模拟研究，发现涡量的发展、脱落和积累对
南京航空航天大学学报 2022年2期2022-04-27
- 2012—2017年不同涡源西南低涡多发的影响因素分析
2013)。西南涡的研究，一直受到气象工作者的重视(陶诗言，1980；韦统键和薛建军，1996；陈忠明等，1998；李跃清和黄仪方，1994；赵平和孙淑清，1991；朱禾等，2002；黄福均和肖洪郁，1989；高守亭，1987；陈忠明，1990；李国平等，1991；吴国雄和刘还珠，1999；Chang et al.，2000；Wang and Gao，2003)。近十多年来，在西南涡的研究方面，更加关注西南涡的动力学研究与数值模拟研究。陈忠明等(2007)
暴雨灾害 2021年6期2021-12-04
- 西南涡的中尺度特征及其对陕南降水影响的研究综述
—9月居多。西南涡的两个主要生成区为高原东南缘(九龙生成区，即九龙、昌都、康定一带)和四川盆地[2-6]。大部分低涡会在原地生消，部分低涡发展东移，引发下游地区大范围(如长江流域、淮河流域、华北、东北、华南和陕南等地)暴雨、雷暴等高影响天气。近年来，随着卫星、雷达等非常规气象观测资料的应用，对于西南涡结构的研究更加细致和深入， 对西南涡结构的认识逐渐清晰。多位研究人员发现，西南涡内部所包含β中尺度低涡是造成暴雨的重要原因之一。陕南地区位于四川盆地东北部，位
陕西气象 2021年5期2021-10-25
- 青藏高原气象研究
息工程大学）高原涡的气象特征与结构研究高原涡是夏半年发生在青藏高原上空的一种α 中尺度的浅薄系统，是夏季高原地区的主要降水系统，研究高原涡的气候和结构特征，对于认识其形成发展机理及其监测预报具有重要意义。●利用新一代再分析资料CFSR，对青藏高原地区2000—2009 年4—10 月出现的高原涡进行分析:高原涡主要出现在5—8 月，7 月最多，大部分高原涡持续时间较短，平均持续时间约为15 h●主要涡源呈东西带状分布，位于海拔高度较高的高原中、西部，与大尺
Advances in Meteorological Science and Technology 2021年4期2021-10-07
- 淹没植物条件下明渠KH涡的垂向几何尺度和频率
[17]。在KH涡的几何尺度方面,有学者发现,KH涡的尺度与植物高度大致为一个数量级[18-19],但对于KH涡具体的上、下边界鲜有直接的研究。Nepf和Vivoni[20]根据紊流能量平衡提出渗透高度(hp)的概念,定义hp为KH涡向下进入植物层作用的高度,即KH涡的下边界。对于渗透高度的确定,Nepf等[18]、闫静等[21]和Nikora等[22]提出了不同的方法。Poggi等[23]指出植物顶部附近的混合层由KH涡控制,KH涡范围与混合层区的范围相
水科学进展 2021年5期2021-09-27
- 高原季风强弱对高原涡的影响
究高原季风对高原涡的影响，能进一步加深高原涡的影响机制、发展机制的认知。1 资料与方法采用1988—2017年的ERA-interim逐日再分析资料和月平均再分析资料，分辨率为1°×1°。主要研究范围为整个高原主体。高原涡数据集来自于林志强[19]提供的《青藏高原低涡客观识别数据集》，该数据集为ERA-interim再分析资料，分辨率为1°×1°，时间分辨率为6 h。本文所用的高原季风指数是周懿[20]等利用散度特征来表征的指数：Div_PMI。2 环流场
中低纬山地气象 2021年4期2021-09-01
- 移动型与源地生消型西南涡的气候特征
洪涝灾害都与西南涡的活动密切相关。部分西南涡在有利的大气环流形势的配合下移出源地，向东北、南和偏东方向移动，偏东方向移动的西南涡多数沿长江流域东移入海，东北方向移动西南涡则主要经由陕西省、河南省向华北地区移动，东南方向移动的西南涡向贵州、江西和福建方向移动[2]。因此西南涡不仅是西南地区的主要影响天气系统，还会对长江中下游、华北、华东地区的天气造成影响。研究西南涡相关科学问题有利于了解西南涡发生发展的规律，进而提高西南涡源地及其下游地区灾害性天气的预警预报
高原山地气象研究 2021年1期2021-07-04
- 栅前端壁射流抑制二次流的数值研究
动量流体，使通道涡的发展路径向远离吸力面侧的方向发展。Li等[10]将射流应用到压气机端壁上，抑制了吸力面上的流动分离，但也使通道涡得到增强。姜帅[11]和刘华坪等[12]将射流引入到流道端壁，有效改变了通道涡的发展路径，减少了角区分离以及吸力面的流动分离。除了在流道端壁上开设射流孔外，也有研究人员将射流孔开设在叶片上。Benton等[13-14]在透平叶栅吸力面侧开设射流孔，使涡系远离吸力面，进而降低了总压损失。Mcauliffe等[15]将射流孔布置在
动力工程学报 2021年5期2021-05-22
- 超燃冲压发动机喷管非定常流向涡研究
流场中心区域流向涡的具体变化过程，对中心区域生成涡的位置处进行放大。根据观察，在Phase1 时刻开始，两个大流向涡交界处下部凸起，并在Phase2 时刻正式开始脱离主流向涡生成独立的涡核结构，并且由于涡脱落的缘故，在两个大流向涡和小流向涡之间的区域形成了新的小尺度流向涡，这些流向涡是受到大流向涡和大流向涡脱离生成的小流向涡共同的影响产生的诱导涡。到了Phase3 时刻，整个流场趋于稳定，大流向涡下方的涡核数变成了四个，在Phase2 时刻中尺度过小的流向
中国设备工程 2021年8期2021-04-26
- 侧风条件下短舱进气道地面涡数值模拟
下短舱进气道地面涡的形成及发展情况进行了研究。通过改变侧风风速的大小，分析了侧风风速大小对地面涡形成的影响及其对进气道出口截面流场的影响。结果表明，侧风条件下，短舱进气道易形成地面涡，且伴随有尾涡的出现；随着风速大小的增加，地面涡的强度先增大后减小，地面涡的位置、结构也会发生变化；所形成的地面涡强度越大，其对进气道出口截面流场的影响就越大，但由于地面涡在进气道内的发展，地面涡对进气道出口截面流场的影响相对较小。关键词：短舱；进气道；侧风；地面涡；数值模拟中
航空科学技术 2021年2期2021-04-08
- 跨音速压气机转子叶尖间隙流场特性研究
了破碎。叶尖泄漏涡的破碎使叶片通道中产生了大范围的堵塞而引发失速。本文以某轴流压气机的跨音级为研究对象，首先分析了转子叶尖间隙为1.5 mm 条件下设计点、近失速点叶尖泄漏涡的产生、发展及激波与叶尖泄漏涡相互干扰现象，在此基础上探讨了不同的间隙值对叶尖间隙流场的影响，为高性能压气机气动优化设计提供了参考依据。1 研究对象与数值方法选取某压气机进口跨音级共3 排叶片，进口导流叶片（IGV）、一级动叶（R1）、一级静叶（S1），计算模型如图1所示，动叶叶尖间隙
机械工程师 2021年1期2021-01-22
- 湍流模型
而成的流动，这些涡的大小及旋转轴的方向分布是随机的。大尺度的涡主要由流动的边界条件决定，其尺寸可以与流场的大小相比拟，它主要受惯性影响而存在，是引起低频脉动的原因；小尺度的涡主要是由粘性力决定，其尺寸可能只有流场尺度的1‰的量级，是引起高频脉动的原因。大尺度的涡破裂后形成小尺度的涡，较小尺度的涡破裂后形成更小尺度的涡。在充分发展的湍流区域内，流体涡的尺寸可在相当宽的范围内连续变化。大尺度的涡不断地从主流获得能量，通过涡间的相互作用，能量逐渐向小尺寸的涡传递
北方建筑 2020年5期2020-12-11
- 基于全局线性稳定性分析的翼尖双涡不稳定特征演化机理
尺度涡结构。翼尖涡的产生不可避免地带来尾迹遭遇[1]、诱导阻力[2]和气动噪声[3]等问题，对飞机的安全性、经济性和舒适性带来不利影响。为此，国际民航组织(ICAO)对两架飞机的起飞时间间隔和距离间隔做出严格的限定。以起飞重量超过136 000 kg的重型飞机为例，当后续飞机的起飞重量小于7 000 kg时，两者的间隔时间不得少于159 s，间隔距离不得低于6海里[2]。除此之外，飞机在巡航过程中，由翼尖涡导致的诱导阻力占比达到30%～40%[4]。为减轻
航空学报 2020年9期2020-12-02
- 热带气旋远距离对西南涡加强作用的个例研究
偏南气流改变西南涡的风、压场激发西南涡的发展和暴雨天气的发生。李云川等[11]分析了热带气旋对西南涡的稳定加强作用，认为热带低压的存在促使西南低涡的发展，使西南低空急流加强，从而降雨再度加强。李强等[12]分析了台风远距离作用下的西南涡大暴雨过程，研究了远距离台风作用下的水汽和温湿输送特征。康岚[13]分析一次台风对四川盆地大暴雨的影响，认为台风外围偏南气流和副高外围西侧偏南气流长时间贯通，有利于环流稳定和西南涡发展。上述的研究表明，远距离热带气旋对西南涡
高原山地气象研究 2020年1期2020-06-24
- 植物条件下明渠紊流KH涡相关问题研究进展
污染物输移的KH涡的形成条件、形态及周期特点进行了一定的研究。1 植物条件下明渠中KH涡的发现KH涡由KH不稳定性诱发。KH不稳定性是一种在有剪切速度的连续流体内部或有速度差的两种不同流体的交界面之间发生的不稳定性现象。这种不稳定性及涡结构经常发生在流体具有强剪切的边界上，如云层(波浪云)、海洋以及磁流体力学领域中。当理查逊数Ri< 0.25 时，具有强剪切的界面发生运动失稳[24]。植物水流混合层失稳属于自由剪切流的无黏不稳定性，失稳的必要条件是流速存在
水利水电科技进展 2020年2期2020-05-19
- 十八涡的遐想
的珠帘，整个十八涡的山峦如同笼罩着一层薄烟，雾气氤氲。我与同事跟随着导游进入景区，走过一座架在山谷之间的狭窄晃荡的天桥，然后沿着蜿蜒的栈道前行。道旁的修竹、乔木、灌木丛被雨水洗刷过后绿意盎然，在朦胧的烟雨中格外惹眼。倒垂的古藤焕发了生机，山中所有的绿色植物都舒枝展叶，尽情地吮吸着雨露。一阵微风掠过，翠竹曼舞，那高大的乔木将叶片上晶莹的水珠抖落下来，分享给身边的野花和小草，在这片茫茫的丛林世界中，它们共荣共生，与十八涡的每一座静默的大山厮守。循着石阶往下走，
作文中学版 2020年3期2020-04-10
- 十八涡的遐想
的珠帘，整个十八涡的山峦如同笼罩着一层薄烟，雾气氤氲。我与同事跟随着导游进入景区，走过一座架在山谷之间的狭窄晃荡的天桥，然后沿着蜿蜒的栈道前行。道旁的修竹、乔木、灌木丛被雨水洗刷过后绿意盎然，在朦胧的烟雨中格外惹眼。倒垂的古藤焕发了生機，山中所有的绿色植物都舒枝展叶，尽情地吮吸着雨露。一阵微风掠过，翠竹曼舞，那高大的乔木将叶片上晶莹的水珠抖落下来，分享给身边的野花和小草，在这片茫茫的丛林世界中，它们共荣共生，与十八涡的每一座静默的大山厮守。循着石阶往下走，
作文·初中版 2020年3期2020-04-09
- 紧急倒车模式下螺旋桨诱导环状涡的发展机理
分析，验证了环状涡的存在；他们的研究还将紧急倒车模式下螺旋桨流场特征分为4 个阶段：射流环附着阶段、稳定环状涡阶段、环状涡摆动阶段、环状涡脱落及尾流分离阶段，并对每类流场与螺旋桨载荷之间的关系进行探讨；王贵彪[8]对导管桨紧急倒车模式下的水动力性能进行数值模拟计算，结果表明导管和螺旋桨的推力变化趋势始终保持一致且变化剧烈；陈进[9]采用LES模拟对螺旋桨紧急倒车和停船正车的螺旋桨性能进行了数值模拟计算。目前，紧急倒车模式下螺旋桨的推进性能已有较多研究，但针
哈尔滨工程大学学报 2020年12期2020-03-04
- 汽轮机叶顶汽封间隙泄漏涡动特性研究*
，增加了间隙泄漏涡的不稳定性[1]。如转子偏心运行，泄漏涡引起的压力脉动甚至可能诱发汽轮机失稳。因此，深入分析叶顶区域涡系流动形态、认识叶顶泄漏涡动的变化规律，对降低泄漏、提高汽轮机效率和抑制失稳、保证汽轮机安全都有重要的意义。学者们针对叶顶泄漏的复杂流动进行了大量数值模拟和实验研究[1-3]。李军等人[4]对不同叶顶间隙的泄漏流进行数值模拟，研究叶顶间隙泄漏流的流动特性和涡系发展及其对动叶效率的影响，证明叶顶两侧的压力是间隙泄漏涡产生的主要原因，间隙涡与
润滑与密封 2019年10期2019-10-23
- 轴向倾斜缝对压气机转子叶尖泄漏涡的非定常控制数值研究
尖泄漏流常以泄漏涡的形式出现。Zhang[1]和Tong 等[2]通过实验观察到了叶尖泄漏流的轨迹，验证了叶尖泄漏涡的非定常运动特征，并发现随着压气机向喘振边界靠近，叶尖泄漏涡的非定常性不断加强。Mailach 等[3-4]描述了叶尖泄漏涡的破碎现象，认为叶尖泄漏流的非定常脉动会引起转子通道的旋转不稳定性，而这种旋转不稳定性可认为是全叶高失速的先兆。Furukawa等[5-6]的研究成果也表明，转子通道内叶尖泄漏涡的破碎可能引起叶尖附近的流动堵塞，进而可能
燃气涡轮试验与研究 2019年4期2019-09-14
- 半开叶轮离心泵叶顶间隙非定常流动特性研究
研究叶顶区域泄漏涡的流动结构及其发展演变规律等非稳态特性，对于控制失速及扩大离心泵的稳定运行范围具有重要意义。关于叶顶泄漏涡流动特性的研究主要分为两方面。一方面是叶顶间隙与离心叶轮流动特性之间的关系研究。研究表明，随着叶顶间隙的减小，总扬程、功耗和水力效率均增大，叶轮内流场分布紊乱，间隙层内流场更平稳；而随着叶顶间隙的增大，扬程-流量曲线驼峰呈减弱趋势，较大的叶顶间隙可以改善低比速数离心泵的驼峰现象[9-11]。另外，叶顶间隙对叶顶区域的压力脉动也有显著影
农业机械学报 2019年6期2019-06-26
- 基于Q判据的不同排气管直径旋风分离器内部涡分析
程中有重要影响，涡的形成、发展、运动会造成流体能量的损失，使运动流体能量衰减[1-2]。由于气流在排气管内处于剧烈的旋转状态，会导致旋风分离器内仍存在一些局部的强湍流和不利于颗粒分离的涡，这些涡的存在对旋风分离器的分离性能有很大影响。为此，学者们[3-8]对其进行了研究和分析。Yazdabadi等[9]、Stefen等[10]分析表明，旋风分离器内部流场空间存在旋涡脱落现象；Hoekstra等[11]、Derksen等[12]运用激光多普勒测速仪(Lase
石油学报（石油加工） 2018年6期2019-01-15
- 带风扇叶片的短舱进气道地面涡数值仿真
拟试验，发现地面涡的形成与来流速比有关。1986年，赵光敏等[6]讨论了风机水平放置并靠近地面工作时，产生地面涡的必要条件，对地面涡的生成机理及其旋转方向做了分析。2005年，Andrei Secareanu[7]采用烟线和颗粒物作为流动可视化工具对地面涡进行了探究，发现地面涡与来流边界层有关。2006年，Yoram Yadlin[8]通过数值模拟研究了一对发动机在顺风和逆风下的涡系，结果表明：不论在顺风还是逆风条件下，发动机与发动机之间、发动机与地面之间
重庆理工大学学报(自然科学) 2018年7期2018-08-10
- 仿水黾高速水上运动机器人划水产生的半球涡特征及其推进特性分析
宏观的类似于半球涡的双极涡（dipolar vortex）流动结构[4-5，12]，因此可以从其宏观的流动结构上去考察水黾划水推进的流体动力。关于水黾产生的双极涡的仅有实验测量表明，水黾高速划水时，双极涡内流体的动量占水黾输送到流体中全部动量的64%[24]，非常接近于理论分析结果2/3[25]。表1中为Akira在实验室中测量得到的2.5 mg的水黾在不同运动速度下时，流体中的动量以及双极涡中的动量与动能数据[24]。然而关于双极涡的大小以及在流体中的移
船舶力学 2018年5期2018-06-05
- 沟槽对湍流边界层中展向涡影响的实验研究
次涡，限制了流向涡的展向运动，从而削弱了低速条带的形成和失稳，导致摩擦阻力减小[17,22]；沟槽内的低速流体，避免了槽上方流体与壁面的直接作用，增大了缓冲层的厚度，使得对数律区外移，减小了近壁区的平均速度梯度，摩擦阻力减小[11,22-23]。Yang[27]通过PIV技术发现流向-法向平面中存在与发卡涡涡头空间隔离的相反符号的展向涡，认为其是由发卡涡涡头下方的流体减速，卷起反向剪切层产生。Hambleton[28]发现反向的展向涡一般位于顺向涡的上游下
实验流体力学 2018年1期2018-03-16
- 俯仰振荡翼型流场的离散涡数值模拟
提出一种用来确定涡的脱落频率的方法。然而传统的数值计算方法在研究拍动翼问题时还存在问题，一方面是因为振荡翼型流场过于复杂，涡的尺度大小不一，导致计算精度难以保证；二是传统数值计算方法在计算非定常问题时所需的计算量太大，常常需要几天甚至几个月的时间才能算完一个拍动周期。与传统的数值计算方法不同，离散涡方法作为一种拉格朗日求解方法，不需要设置网格，计算量小，在计算拍动翼问题时有着得天独厚的优势。事实上，已经有学者利用离散涡方法对拍动翼问题进行了研究，但由于原有
微型电脑应用 2018年1期2018-01-26
- 亚跨声速流动中底凹减阻的数值模拟
可扩散区域变大，涡的部分结构会扩散进入底凹；底凹会使弹体底部上、下边缘的剪切层弯曲程度减小，相应的压力梯度变小。另外，旋涡脱落频率的统计结果还表明随底凹深度的增加，弹体底部的旋涡脱落频率减小。研究表明：底凹使底部阻力减小的原因是，底凹使涡的形成位置在流向上上移，旋涡的法向压力梯度降低，底凹深度在1/2D使减阻效果最好，继续增加底凹深度减阻效果变化不大。亚跨声速；底凹；减阻；非定常数值模拟弹体在飞行过程中遇到的阻力主要有激波产生的波阻与空气摩擦产生的摩阻以及
兵器装备工程学报 2017年11期2017-12-06
- 低雷诺数下横流-射流中剪切涡的试验研究
横流-射流中剪切涡的试验研究张保雷1,2,上官燕琴1,2,王娴1,2,*,陈刚1,2,李跃明1,21.西安交通大学 航天航空学院 机械结构强度与振动国家重点实验室,西安 7100492.西安交通大学 航天航空学院 陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室,西安 710049为深入分析横流-射流(JICF)的流动特性及其中的复杂涡系结构,从流动机理上研究燃机叶片气膜冷却,揭示高温燃气流与冷却流的掺混机理,本文对横向流中单孔射流所形成的剪切涡开展了试验研究。主
航空学报 2017年7期2017-11-22
- 三维边界层内诱导横流失稳模态的感受性机理∗
内被激发产生横流涡的非线性演化过程,且线性理论预测增长率要大于实验值的局限.Reibert等[8,9]通过实验发现,三维边界层内被激发出的横流涡波长与粗糙单元之间的间距密切相关;当粗糙单元间距为12 mm时,可激发出波长为12,6,4,3 mm的横流涡,但不能激发出波长为24 mm的横流涡.Fedorov[10]和Manuilovich[11]通过理论研究证实壁面粗糙能激发三维边界层内产生定常横流涡;随后,Crouch[12]和Choudhari[13]分
物理学报 2017年20期2017-11-12
- 基于翼尖涡物理特征的诱导阻力减阻机制实验研究
洞实验研究了翼尖涡的物理特征以及诱导阻力的减阻机制。实验中利用3DPIV(三维粒子图像测速技术)技术得到了翼尖涡的物理特征，并基于本文提出并设计的翼尖气动力测量装置，得到了机翼翼尖处的诱导阻力。实验结果表明，机翼翼尖涡的无量纲环量会随机翼迎角及风速的增大而增大。翼尖涡无量纲环量的减小以及翼尖涡与机翼之间距离的增大都会引起诱导阻力的减小。具体而言，通过抑制翼尖涡的无量纲环量，增加翼尖涡与主机翼之间的距离，减小翼尖涡与机翼之间的相互作用，实现机翼翼尖诱导阻力的
实验流体力学 2017年5期2017-11-07
- 蜗壳式旋风分离器内部流场空间的涡分析
风分离器内部空间涡的特性，采用改进的RNG模型对单入口蜗壳式旋风分离器进行气相流场数值模拟。同时，引入判据识别涡的结构，并做出三维涡等值面，使空间涡的结构更加直观和具体；结果表明，利用判据做出的涡等值面在筒体上部区域等效直径较大，沿轴线向下，涡面等效直径逐渐减小，表明涡携带能量逐渐衰减；涡等值面并不是绕中心轴线呈规则圆周分布，而是扭曲的。在边壁处，因摩擦阻力存在，涡量急剧变小，涡的能量损失加剧。此外，涡核中心偏离几何中心的变化趋势，呈现先增大后逐渐减小直至
化工学报 2017年8期2017-10-14
- 三维边界层内定常横流涡的感受性研究∗
边界层内定常横流涡的感受性研究∗沈露予 陆昌根†(南京信息工程大学海洋科学学院,南京 210044)(2016年7月14日收到;2016年10月12日收到修改稿)层流向湍流转捩的预测与控制一直是研究的前沿热点问题之一,其中感受性阶段是转捩过程中的初始阶段,它决定着湍流产生或形成的物理过程.但是有关三维边界层内感受性问题的数值和理论研究都比较少;实际工程问题中大部分转捩过程都是发生在三维边界层流中,所以研究三维边界层中的感受性问题显得尤为重要.本文以典型的后
物理学报 2017年1期2017-07-31
- 北太平洋中尺度涡温度垂直结构区域差别分析
内气旋涡和反气旋涡的垂直温度结构具有很大的相似性，但不同区域之间则略有差异。其中黑潮延伸体区域跟其它区域的中尺度涡垂直温度结构有较大差别，该区域内中尺度涡温度异常值明显大于其它区域，冷暖核的深度比其它区域要深，并且从100～600 m的深度上都有较大的温度异常。中尺度涡；北太平洋；核结构1 引言中尺度涡作为中尺度现象的一个重要组成部分，在海洋热盐和能量的输送及海洋生物、化学过程中都起着非常重要的作用[1-2]，其携带的能量要比平均流大一个量级以上[3]，是
海洋预报 2017年3期2017-07-12
- 侧风条件下短舱进气道地面涡数值模拟
，也可以看见地面涡的轮廓。1959年，Klein提出了地面涡形成的3个必要条件[1]，认为地面涡的涡量来自流体间的剪切层。1982年，De Siervi等人[2]采用进气道简化缩比模型在水洞中进行模拟试验，得到速度大小对地面涡形成的影响。1999年，Nakayama[3]利用试验得出在逆风条件下地面涡存在与否的分界线方程，Brix等人[4]在逆风条件和侧风条件下进行风洞试验，分别得到逆风和侧风条件下的地面涡分界线。在2008年Murphy[5]采用PIV测
航空发动机 2017年6期2017-06-21
- 带襟翼的机翼尾涡合并数值计算
带有襟翼的机翼尾涡的合并动力学过程，在验证数值方法的基础上，数值模拟带有襟翼的机翼绕流尾流场，根据涡合并特征将合并过程划分为诱导共转阶段、合并阶段和轴对称化阶段.采用涡间距量纲—化尾流区域描述二涡诱导合并.变换弦长雷诺数、襟翼翼梢与机翼翼梢的间距、襟翼角度，改变襟翼翼梢涡与机翼翼梢涡的强度比，得到尾涡合并差异的特征.计算结果表明：随着雷诺数的增加涡的强度增加，涡量的扩散程度减低，涡合并过程被推迟，空间诱导运动过程得到延长，涡系空间诱导运动增强，涡合并的雷诺
哈尔滨工业大学学报 2017年4期2017-04-19
- DBD涡流发生器及其在角区流动控制中的数值研究
涡流发生器对马蹄涡的影响，在采用唯象模型的基础上，通过数值方法研究了DBD涡流发生器诱导产生流向涡的结构特性及其对马蹄涡的控制特性。研究结果表明，流动在激励器上游边缘处形成羊角涡，自由剪切层卷入流向涡的涡核并为其提供持续涡量；在柱体根部角区流动中，当对称面两侧激励器诱导流动指向对称面，诱导涡与马蹄涡环绕方向相反时，马蹄涡可以得到有效抑制，反之，则控制效果不佳。最后得出，诱导涡对下游马蹄涡的控制机制体现在其黏性扩散作用、掺混作用以及低压效应3个方面。DBD涡
航空学报 2016年6期2016-11-15
- 卫星和模式数据分析的南海中尺度涡的统计特征
分析的南海中尺度涡的统计特征江伟，王静，邢博*（海军海洋水文气象中心，北京100161）为了进一步了解南海中尺度涡的统计特征，利用OFES数据资料和最新的AVISO卫星资料，采用速度矢量涡旋识别方法和空间距离搜索法，对南海中尺度涡的特征加以统计分析。结果表明，南海海域是中尺度涡的多发区，尤其是在南海北部靠近吕宋海峡的区域存在较多的中尺度涡，这些中尺度涡的运动方向都是自东向西；同时在南海的西边界流区也存在较多的中尺度涡，它们的运动轨迹则是与局地的表层流的方向
海洋技术学报 2016年3期2016-10-25
- 扁管换热器内纵向涡强度与换热强度对应关系
涡和横向涡。横向涡的旋转轴与流动方向垂直，而纵向涡的旋转轴与流动方向一致。已有研究表明纵向涡的强化传热性能优于横向涡［1］。纵向涡能以较小的压力损失提高对流传热系数达到强化对流换热的目的，在强化传热领域中得到了广泛的应用［2-11］。纵向涡发生器是产生纵向涡的有效方式之一，分为翼型涡发生器和翅型涡发生器，翼型涡发生器相比翅型涡产生器更有利于强化传热［4-6］。涡产生器布置方式影响纵向涡的强化传热性能。Chen等［7］研究了涡产生器叉排和顺排对强化传热特性的
化工学报 2016年5期2016-08-22
- 中尺度涡自动识别算法比较与应用
产品开展了中尺度涡的自动识别与信息提取。结果表明，W方法和几何学方法均能够较好地识别出中尺度涡的位置，进而提取中尺度涡的半径、强度能信息，相比W方法，几何学方法能够识别出更多尺度相对较小的中尺度涡。同时，这两种自动识别方法也存在一定比例的漏判和错判的现象，进一步改进和完善中尺度涡的识别和信息提取算法仍然是必要的。中尺度涡；识别；W方法；几何学方法；数值产品中尺度涡的发现大大改变了人们对大洋环流的认识，20世纪70年代的大洋调查发现在长期以来被认为是弱流（约
海洋通报 2016年3期2016-08-15
- 地面涡对进发匹配的影响
展几种条件下地面涡的模拟，总结针对地面涡的模拟方法及地面涡的生成和发展规律。2 计算模型进气道模型以CFM56大涵道比涡扇发动机为原型，采用一种简单的吊舱设计方法，所需关键参数见表1，生成的吊舱模型见图1。表1 吊舱设计参数Table 1 Nacelle parameters图1 吊舱模型Fig.1 Nacelle model3 网格生成为便于针对不同几何模型的网格生成，方便将来的吊舱设计，采用自编的自动化程度较高的网格程序，对发动机吊舱进行建模和网格划分
燃气涡轮试验与研究 2015年4期2015-07-14
- 南海中尺度涡年际变化特征及动力机制分析*
跃,而南海中尺度涡的基本物理属性尚未被完全了解,因此基于长时间序列的卫星观测资料, 选择易行、合理的自动涡旋检测算法进行涡旋识别, 对南海中尺度涡进行定性与定量研究, 并分析其季节和年际变化特征, 仍是一个十分重要的课题。以往基于卫星观测资料的研究对南海中尺度涡的空间分布达成了较为一致的观点。Wang等(2000)利用1992—1997年的TOPEX/Poseidon(T/P)数据, 仅在10°N以北的两个条带状海区发现显著的南海中尺度现象: 较强的一支沿
海洋与湖沼 2015年3期2015-03-08
- 基于大涡模拟的平屋盖锥形涡数值分析研究*
.综上可知，锥形涡的存在是强风地区建筑物受破坏的主要原因之一.考虑到建筑物屋顶锥形涡的重要性，国内外很多学者基于风洞实验对锥形涡进行了研究.Kawai[5]利用速度测量得出了建筑物顶部锥形涡的具体结构(45°风向角下)，发现均匀层流下的锥形涡强度强于湍流下锥形涡的强度，两个锥形涡交替生成、耗散引起了表面压力沿对角线不对称的脉动；Banks等[6]通过风洞试验和对TTU建筑的现场实测，运用流场可视化技术研究发现在均匀层流作用下涡核处最大吸力的大小与锥形涡的大
湖南大学学报（自然科学版） 2015年11期2015-01-16
- 系统相对论连载之七：太阳系的起源
论。1.原始星云涡的形成构成星云的微粒主要由电子、质子、原子等极性粒子组成，这些微粒之间存在随机相干作用而构成一个宇观尺度的多体系统。在外界引力场的诱导以及粒子之间相互诱导的作用下，星云中形成若干球状原始星云涡。原始星云涡的体积缓慢收缩，相邻的原始星云涡之间出现了清晰的边界，见图1a。这其中的一个原始星云涡就是太阳系的最早雏形。2.太阳的产生原始星云涡呈球体结构，涡轴与球面的两个交点称作南极和北极，见图1b。在南北两极，原始星云涡的涡运动形成两个沿涡轴同向
科技创新与品牌 2014年7期2014-11-19
- 汽轮机动叶栅顶部泄漏流的大涡模拟*
对非定常流动通道涡的影响[6]。Roberts S K等对叶轮机的直叶栅进行大涡模拟(LES)和实验研究，研究了在一定雷诺数下边界层湍流度的分离和转戾，并把模拟结果和实验结果进行对比，吻合度较好[7～9]。Zaki T A等对压缩机级内的通道流动用LES模拟方法进行了研究，分析动叶顶部间隙变化对损失产生的影响[10～12]。You D等基于LES模拟方法分析了自由湍流过渡对汽轮机叶片的影响，提出了严格定义入口边界条件的重要性[13]。You D等用LES模
化工机械 2014年1期2014-05-29
- 从2010年1月的1个反气旋涡探讨南海中尺度涡的输运能力
于南海海域中尺度涡的研究。以往的研究多集中关注中尺度涡的形成机制、个数、持续时间或其自身特性等统计分析。如HWANG et al［1］利用卫星高度计资料证明吕宋岛西侧，越南海域东侧都有暖涡和冷涡存在。WANG et al［2］采用2003／2004卫星遥感资料配合 MEDS（Marine Environmental Data Services）的表面浮标资料分析了在2003年初南海北部先后发生的2个反气旋涡。XIU et al［3］证实风应力旋度是涡旋形成
海洋学研究 2014年4期2014-05-22
- 凝结潜热在高原涡东移发展不同阶段作用的初步研究
长期研究，对高原涡的形成、发展、路径和生命史等性质有了一定的认识。影响高原涡生成发展的因素分为动力作用和热力作用。在热力作用中水汽扮演了十分重要的角色。一方面高原涡的影响主要表现为降水，另一方面水汽蒸发和凝结潜热的释放又对高原涡的发生发展起重要作用，因此加强水汽及其加热对高原涡作用的研究，对更深刻地认识高原涡具有重要意义。潜热加热对涡旋系统的维持作用前人已做出许多方面的探索。丁治英等[1]在研究台风耗散及维持过程中指出：在无外接系统配合时，潜热释放是台风维
成都信息工程大学学报 2014年4期2014-01-05
- 泰勒涡对间隙流体传热的影响
响可能会产生泰勒涡的流动现象，从而加速了间隙处流体的热量交换。主泵结构温度场分析需要通过对上飞轮处的流体分析来提供设计输入。本文使用CFX程序对环形间隙中滞流流体的流场及温度场等进行了分析，还探讨了转速和间隙大小对泰勒涡流动形态的影响。得到了等效导热系数和热源等结果。转速和径向间隙的大小可调节上飞轮温度场的分布。泰勒涡，等效导热系数，热源上飞轮处流体温度场的计算是核电主泵分析中的重要部分。在主泵的结构温度场分析中，上飞轮处的流体通过等效导热系数来模拟传热，
核技术 2013年4期2013-02-24
- 马里亚纳海沟东西两侧海域中尺度涡的海面高度计观测研究
整个水柱。中尺度涡的能量很大，在海洋能量谱中是一个明显的峰区［1］，能量可以比平均流高出一个量级或者更大，对海洋动力学的影响极大。20世纪90年代以前，由于受到观测手段的限制，对中尺度涡的研究主要基于现场观测，所以对涡旋的形成、传播、消失过程不甚明了。近年来，随着卫星遥感技术的发展，对中尺度涡的研究提升到新的高度。卫星遥感可提供大覆盖、准同步、长时间序列的海洋观测数据，而这些数据都适合用于海洋中尺度现象的研究，卫星遥感数据为中尺度涡的研究提供了丰富的资料。
大连海洋大学学报 2013年1期2013-02-15
- 涡判据在孔腔涡旋流动拓扑结构分析中的应用
可见，但人们对于涡的认识尚处于起步阶段，到目前为止仍没有人能对涡给出一个严格的定义。Saffman（1979）[2]认为涡是以势流或物面为边界的有限体积的旋转流体，Lugt（1983）[3]则把涡称为是一群绕公共中心旋转的流体质点，Green（1995）[4]则说涡是涡量集中的区域，但是这些说法都是基于人们对涡的直观认识，没有严格的数学推导和证明，无法得到人们的公认，因而不能作为涡的准确定义，这就给涡的识别带来了极大的困难。由于缺乏准确的定义，涡的识别只能
船舶力学 2012年8期2012-06-07
- 槽道流转捩中发卡涡演化与波增长的关系
捩突变前后，发卡涡的演化与T-S波增长的对应关系，重点对占流场绝大多数、转捩前期增长缓慢的T-S波的急速增长在发卡涡演化中所处的阶段进行了分析．研究发现，在发卡涡头部形成阶段，流场中典型的未增长起来的波一直保持着缓慢的增长趋势；当发卡涡头部产生分离时，这些波的实际增长率开始爆发式增加，并在短时间内呈数量级增长，急速增长的过程一直延续到发卡涡头部混乱之后．T-S波；发卡涡；尖峰结构；增长率；突变近年来对转捩的研究更加深入．Kleiser等[1]对不可压缩平板
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2010年2期2010-06-01