来流
- 非均匀来流的马赫数可控内收缩进气道设计
包含附面层的进口来流。NASA 早期的试验结果表明，来流马赫数Mai=6.0 / 4°攻角时飞行器前体的附面层在进气道进口对称面处将达到其高度的70%左右［21］，而且附面层内的亚声速部分几乎可以忽略，由此可见附面层内可以认为都是超声速流动［22-23］。此时，按照传统的均匀来流设计出来的进气道直接应用于实际飞行会对发动机乃至飞行 器性能造成 很 大 的 影 响。Lewis 和Astings［24］利用混合可压缩流动理论分析了附面层发展而来的非均匀流对进气
航空学报 2023年12期2023-07-28
- 柔性表皮与疏水材料耦合减阻特性数值模拟
类表面的肌肉会在来流的冲击作用下被动变形，变形后鱼体受到的阻力会有所减小［2］。分别对鱼类黏液减阻和柔性表皮减阻进行研究，结果表明，2 种减阻方式均能获得较好的减阻效果。然而，自然界中的鱼类在实际游动过程中会在释放黏液的同时发生表面变形［3-4］。因此，针对单一特性的减阻研究无法真实反映鱼类高速游动的内在机理。鉴于此，根据“海洋高速生物复合表层协同减阻机理与材料减阻性能评价研究”课题的要求，对柔性表皮耦合疏水材料的减阻特性进行数值模拟研究。1 计算模型及网
船舶与海洋工程 2023年3期2023-07-14
- 钝体火焰稳定器后燃烧不稳定数值模拟
不稳定现象极易受来流条件的影响，随着燃烧室来流温度升高，来流马赫数加大，钝体稳定器后发生燃烧不稳定的几率大幅增加，给航空发动机高效、稳定运行带来重大隐患。因此，燃烧不稳定现象自从被发现以来，广泛受到工程设计者的关注。但由于燃烧不稳定现象受到多种因素相互作用[6-8]，如化学反应，湍流流动等，且涉及热力学、传热学、声学、流体力学等多个学科相互交叉，一直难以解决。国内外学者们通常采用数值模拟对燃烧不稳定现象开展研究。Matthew 等[9]针对轴对称火焰的纵向
航空发动机 2023年1期2023-05-13
- 风力机双参数机舱传递函数构建方法
气动力影响的自由来流风速，是叶片气动性能、风电机组能效评估的关键参数。然而，在已投产的风电场中，难以直接、高效地获取机组的自由来流风速，主要原因在于其测量设备成本高昂、采集时间周期较长、以及设备安装对场地要求较严苛[1-2]。风电机机舱顶部配备的风速计(简称“机舱风速计”)，由于受到机舱外形、叶轮旋转以及地形地貌等因素的影响，流经此处的气流会产生畸变[3]，其测得的风速(简称“机舱风速”)与自由来流风速存在一定程度的偏差。机舱风速与自由来流风速之间的相关关
科学技术与工程 2022年30期2022-12-05
- 双叶片半转叶轮水轮机水动力性能实验研究
图2b)所示,当来流以速度U0沿着Y轴负方向流向水轮机时,来流作用于叶片会同时产生阻力FD和绕流升力FL。将水轮机叶片运行区域按照叶片转动与来流的相对方向分为逆流区和顺流区。在顺流区叶片与来流攻角较大,水轮机受力以阻力为主;在逆流区叶片与来流攻角较小,水轮机受力以升力为主。叶片在不同区域的受力特点表明半转叶轮水轮机有机融合了升力和阻力两种特性,因此半转叶轮水轮机实质上是一种新型的升阻复合水轮机。通过加装偏航对流装置可以消除不同来流方向对半转叶轮水轮机获能性
机械科学与技术 2022年10期2022-11-07
- 半潜式海洋平台阻力预报数值模拟分析
同流向角度及不同来流速度下的平台阻力和三维表面压力进行计算，并分析来流速度和来流方向对阻力及表面压力的影响，研究结果对平台设计具有一定指导作用。1 数值方法计算流体力学（CFD）是一种基于计算数学、近代流体力学和计算机科学3门学科，通过在计算机上模拟流体流动，实现数值计算与可视化处理，从而达到对所求物理现象能够较为准确分析研究的方法。STAR-CCM+作为性能优良的CFD软件，在海洋结构物的水动力和流场模拟方面得到了广泛应用。1.1 控制方程本文数值模拟采
舰船科学技术 2022年18期2022-10-18
- 方柱绕流吹气降噪数值研究
柱直径成反比，与来流风速成正比，从而有无量纲频率在0.2～0.22之间。自此之后有许多的学者研究了圆柱绕流的气动噪声产生机理。1952年，英国科学家Lighthill在研究喷流自由湍流的声激发中，由N-S方程中的连续性方程(1)和动量方程(2)推导出了著名的Lighthill方程(3)，也就是如今的气动声学基本方程，声类比方程。(1)(2)(3)式中，(4)为Lighthill湍流应力张量，式中三项分别表示由速度导致的雷诺应力、流体黏性导致的黏性应力和热传
民用飞机设计与研究 2022年1期2022-07-11
- 基于人工侧线的履带装备水阻力计算方法
动感知局部流场的来流速度及来流方向是必要的，但是，仅通过有限的流场信息无法估算水下履带装备的整车水阻力。目前，海洋工程中，履带装备水阻力可以根据Morison理论[10]进行计算，其中的水阻力系数为基于简单结构计算的经验值[11]，没有建立履带装备外形与水阻力系数的精确关系。在水下履带装备行走过程中，不同的来流角度导致履带装备迎流面的尺寸与外形存在较大的差异，而水阻力系数无法跟随来流角度的变化进行动态更新，这导致水阻力的计算产生较大的误差。为了解决以上问题
中国机械工程 2022年10期2022-05-31
- 周期性来流扰动对通气超空泡航行体流体动力特性的影响
常受到前方不稳定来流或海面波浪的影响，这都对航行体的空泡形态及流体动力带来不利影响。随着航行体速度研究的进一步深入，来流速度扰动对空泡的影响问题受到了极大关注。Lee等[3-4]分析了阵风发生器的扰流条件与海况的关系，研究来流的垂向扰动对轴对称通气超空泡的影响及水翼摆动频率和摆角幅值对空泡形态的影响。Lee等[5]还给出了支撑结构对空泡形态的影响，发现后支撑结构影响空泡的闭合形式，前支撑结构放大了流动的不稳定性。Karn等[6-7]研究了垂向扰动来流条件下
振动与冲击 2022年10期2022-05-30
- H型垂直轴风力机风轮气动性能分析
行时，任意方向的来流风均能推动风轮以一定转速旋转做功。本文在研究中假设来流风水平地流向风轮本体结构。图1 H型垂直轴风轮结构示意图Fig. 1 Structure diagram of H-type vertical axis wind wheel为了节省计算资源、提高计算效率，建立2维H型VAWT计算模型。风力机的计算域简化模型俯视图如图2所示，图中旋转区域半径R为1.2 m，翼型为NACA0018。设定垂直轴风轮为4叶片风轮，叶片弦长为0.41 m，叶
电力科学与工程 2022年3期2022-04-06
- 高空离轨发动机流场红外辐射特性研究
持。此时高超声速来流与动力系统的喷流相互作用，产生复杂的干扰流场。从目标探测的角度来说，离轨发动机工作时产生的复杂流场会对红外探测提供额外的特征信号，因此，开展红外特性研究具有重要意义。由于涉及领域的特殊性，在轨试验研究较少，试验研究主要以地面模型试验为主，且成本较高。如余晓娅等人[3]使用光谱仪对半圆柱模型以再入速度8 km/s的高超声速流动试验进行了测量，得到了绕流激波的三维效应，说明了激波层内辐射存在动态非平衡效应。在数值计算方面，杨霄、牛青林等人[
中国光学 2022年2期2022-03-29
- 单屏式多点气流温度传感器现场校准工况参数影响分析
境，分析研究不同来流总温、来流总压以及马赫数等工况参数对单屏式多点气流温度传感器的测量结果的影响规律，并用试验对数值模拟结果进行验证，以修正现场测得的气流温度值，为气流温度参数的校准提供理论与计算的依据。2 研究问题描述及几何模型建立本文以单屏式多点气流温度传感器为研究对象，进行数值仿真研究。单屏式多点气流温度传感器为被校燃烧室测量部件，主要用于现场温度测量，其几何模型如图1所示，图2为计算流域示意图。图1 单屏式多点气流温度传感器几何模型图Fig.1 G
计量学报 2022年2期2022-03-26
- 陕西关中重污染天气低空流场的分型研究
日流场分为：东部来流、西部/南部来流、北部来流非转向和无显著流场4个大类。东部来流和西部/南部来流根据出现时间和地点等又各分3个小型。各分型描述见表1和图2～8。表1 重污染天气日流场分型Tab.1 Classification of daily airflow field in heavy pollution weather图2 东北来流（A型）示意图及30 m流场个例（2017年2月5日09:00）Fig.2 Airflow from northeas
干旱区地理(汉文版) 2022年1期2022-01-24
- 横向来流对等离子体点火器射流特性的影响
击穿工作介质气体来流产生等离子体，相比航空发动机传统的电火花点火方式，等离子体射流点火方式具有点火能量大、射流温度高、穿透能力强等优点，能有效缩短点火延迟时间[8-10]，扩大贫/富油点火边界，提高点火的快速性、有效性和可靠性，对于提高航空发动机的性能具有重要意义。目前，国内外专家学者对等离子体射流点火技术进行了大量的研究。国外方面，Mun Seok Choe等[11]研究了定容燃烧室环境下等离子体射流对燃烧过程的影响，研究发现等离子体射流在燃烧扩散方面具
空军工程大学学报 2021年5期2021-12-22
- 水力干扰对并联双泵性能影响数值模拟分析研究
口流场一般为均匀来流。泵在实际运行环境中受进口段结构尺寸的影响，进口来流可能为非均匀流动，并且在流体输送回路中会出现多台泵并联运行的情况，从而相互之间形成一定的水力干扰，其实际性能较出厂性能曲线会出现偏差。为预测离心泵在实际使用环境中真实的性能参数，可以借助于流体力学仿真手段，对泵的实际运行环境进行水力模型建模，分析得到实际工况下泵的性能参数，对实际生产具有指导意义。本文设计了两种离心泵流体力学仿真模型，分别为：进口为均匀流动的单泵水力模型，用以得到近似于
电气传动自动化 2021年5期2021-12-10
- 水力干扰对并联双泵性能影响数值模拟分析研究
口流场一般为均匀来流。泵在实际运行环境中受进口段结构尺寸的影响，进口来流可能为非均匀流动，并且在流体输送回路中会出现多台泵并联运行的情况，从而相互之间形成一定的水力干扰，其实际性能较出厂性能曲线会出现偏差。为预测离心泵在实际使用环境中真实的性能参数，可以借助流体力学仿真手段，对泵的实际运行环境进行水力模型建模，分析得到实际工况下泵的性能参数，从而对实际生产具有指导意义。本文设计了两种离心泵流体力学仿真模型，分别为：进口为均匀流动的单泵水力模型，以得到近似于
电气传动自动化 2021年4期2021-11-22
- 来流剪切对风力机尾迹影响的数值研究
迹速度逐渐恢复到来流水平[2]，而尾迹区流体湍流强度则会在下游某一位置处急剧减弱，接近来流水平[3]。当下游风力机处于尾迹区时，受尾迹速度和湍流强度的影响，风力机疲劳载荷会明显增强[4]。尾迹区分为近尾迹区和远尾迹区，湍流强度在近尾迹区得到增强，而在远尾迹区减弱[5]。尾迹区主要存在叶尖涡和中心涡2种涡结构，2种涡环以螺旋状向风力机下游衍生，其中具有稳定结构的叶尖涡环会阻碍尾迹区外的流体与尾迹区中流体混合[6-8]。来流特性会影响尾迹速度和湍流强度分布。T
动力工程学报 2021年10期2021-10-22
- 高原风力机与来流湍流的多尺度结构响应关系
杂的环境条件使得来流风况发生显著变化，导致机组发生短期和长期的功率波动，影响风力发电的调度能力[5]。其中，文献[6]研究了大气风场极端事件与风轮叶片和主轴上载荷交变的相关性。文献[7]研究表明了风力波动具有较强的间歇统计性。文献[8—9]对不同来流条件下叶片和风轮荷载的变化进行了系统的研究，结果显示了剪切来流和低空急流对荷载有不同的影响。湍流与风力机具有复杂的相互作用。文献[10]的研究表明，真实条件下风力机的功率输出谱分布是由来流的谱以非线性方式调制的
西华大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-09-14
- 基于致动盘模型的风力机来流风速选取方法研究
的使用方法是基于来流风速的，因此来流风速的选取显得尤为重要。风力机来流选取的方法多为直接提取风力机上游点、面上的数值进行计算[6]。该方法的不足之处是不能确定选取距离，容易同时受到上游尾流和致动盘本身的影响。部分学者以实测数据为基础求得致动盘参数，可不考虑来流风速选取问题[7]。在无实测数据情况下，文献[9]采用反函数方法求得来流风速，但因功率曲线不是规则曲线，该方法须要分段求解以保证精度。本文在顺列和错列排布情况下，分别采用直接提取风力机上游点、面上的数
可再生能源 2021年7期2021-07-26
- 基于风电场实测的风机尾流特征分析
电场单台风机不同来流风速下的尾流区风速恢复速率。1 测试机组概况测试机组位于风资源比较丰富的新疆达坂城地区某风电场，风电场海拔1 120 m，地形相对平缓，植被稀疏，以戈壁滩、荒地为主。表1中列出了测试风机性能参数。采用法国Leosphere公司推出的Windcube V2激光脉冲多普勒测风雷达测试机组的来流及风机尾流区不同高度处的风速及风向。表1 风机性能参数2 测试方案本测试采用2台Leosphere Windcube V2多普勒激光雷达和1台中海达H
机械工程与自动化 2021年1期2021-03-18
- 湍流度对水平轴风力机尾流及转矩特性的影响
率的重要因素,而来流湍流度是影响水平轴风力机尾流特性的重要参数之一.湍流度是风速的标准偏差与平均风速的比率.受大气环境、地表粗糙度等影响,不同风场来流湍流度大小及分布不尽相同.因此,研究湍流度对水平轴风力机尾流特性的影响具有重要意义.近年来,相关学者针对风力机尾流做了大量研究.Sorensen等[1]考虑叶片展向和旋转方位角的变化,提出了致动线模型.Keck[2]和Ameur等[3]耦合RANS模型和致动线模型对风力机尾流进行了相关研究.Ivanell等[
兰州理工大学学报 2021年1期2021-03-09
- 不同飞行高度下超声速来流/射流及其相互作用的数值模拟
在着复杂的超声速来流和燃料射流相互作用情况，可通过两步后台阶模型模拟超声速来流与射流相互作用进行研究. 二者相互作用产生的回流区，会对射流形态产生影响，并影响到火箭发动机喷管的防热[9-11]. 气动喷嘴产生的燃料气体与喷嘴周围的空气掺混[12]、超燃冲压发动机中支板产生燃料射流和发动机内流相互作用[13]等现象也可视为两步后台阶处超声速来流和射流相互作用的流动现象. 因此超声速来流与射流在两步后台阶处相互作用的现象具有重要的科研价值和工程意义.已有的工作
上海大学学报（自然科学版） 2021年2期2021-02-26
- 喷水对风扇压气机性能的影响
落时，航空发动机来流空气流量较小，若此时雨水进入航空发动机，势必会对航空发动机造成极大的影响。民用飞机在航线飞行中难免会遇到降雨、冰雹等复杂恶劣的天气，飞机如果遭遇这类恶劣环境，其配装的发动机将很有可能吸入外物，进而影响其进气道流场、发动机的强度和性能。在航空飞行史上曾多次发生由于飞机吸雨导致的严重空难。因此各国的航空发动机适航审定标准都对发动机的抗吸雨工作能力做了明确规定，美国联邦航空局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA)均颁布了关于吸雨的适航规定[1
测控技术 2021年1期2021-02-03
- 直叶片动态效应水动力特性实验研究
及在相同转速不同来流速度下的升、阻力系数的变化趋势， 从而为翼型的动态失速研究提供一定的参考。1 实验方法1.1 模型参数本实验以NACA0018 翼型作为实验模型，该翼型具有较好的水动力特性， 被广泛应用于垂直轴潮流能水轮机上。 图1 为NACA0018 翼型图。图1 NACA0018 翼型图Fig.1 NACA0018 airfoil blade如图1 所示，翼型的弦长为150 mm，叶片的旋转中心距离叶片前缘36 mm， 叶片旋转中心处旋转轴的直径为
可再生能源 2021年1期2021-01-14
- 民用飞机侧滑角传感器安装位置数值研究
附近当地侧滑角与来流侧滑角之间的关系、传感器安装位置对当地侧滑角和机头两侧当地攻角的影响及尾迹区域，得到了侧滑角传感器合理安装位置和对两侧迎角传感器影响区域，对型号设计具有较实用的参考价值。1 计算方法本文主要目的是研究侧滑角传感器安装定位及侧滑角传感器对机头两侧流场分布的影响，因此CFD计算采用了三种构型即：全模干净机身，干净机身加上在机头两种不同位置分布的侧滑角传感器构型。机头上布置了3只侧滑角传感器，中间侧滑角传感器的对称面在来流无侧滑角时与机身的对
民用飞机设计与研究 2020年2期2020-07-06
- 基于Theodorsen气动模型的机翼颤振计算与分析
动力学模型已知受来流作用的二元机翼气动弹性方程(13)：(13)不考虑系统中阻尼时，利用U-g法进行颤振计算，对应的颤振方程(14)：(14)其中，g为引入的结构阻尼。式(14)的复特征值为式(15)：(15)用U-g法做颤振分析的方法：首先，给定来流密度ρ，再预先给定一组折合频率k的范围，取首个k来计算式(14)的复特征值，根据公式(15)和(16)求得该k值下的结构阻尼系数g和来流速度U，记为(g,U)；其次，按一定步长更换k值，重复上面的步骤；最终得
智能计算机与应用 2020年9期2020-03-18
- 火星大气来流模拟装置CFD仿真与试验
迎着模拟火星大气来流点火的情况还鲜有研究。由于巡视器着陆时发动机喷管出口气流与火星大气气流方向相反,目前无法通过理论计算准确获得着陆过程的动态流场对发动机起动过程的准确影响量值,因此需要利用地面模拟试验台,在着陆器的主发动机初样研制阶段,开展模拟一定火星大气速度条件下的发动机迎风点火试验技术研究。本文采用数值模拟技术结合试验验证方法,针对着陆器火星大气来流形成装置开展了设计研究工作,为验证火星着陆环境下发动机点火的适应性研究建立试验验证条件。1 火星大气环
火箭推进 2020年1期2020-03-06
- 扑翼飞行器气动仿真分析
了研究不同的空气来流速度和扑动频率对仿生扑翼飞行器的气动特性的影响，本文设置了5组不同的扑动频率和5组不同的空气来流速度。在仿真方案中，分别设置来流速度分别为1 m/s、2 m/s、3 m/s、4 m/s、5 m/s；扑动频率设置为1 Hz、2 Hz、3 Hz、4 Hz、5 Hz。为了真实地反映所设计的模型的气动效果，将在三维建模软件UGNX中设计的模型进行适当简化后以parsolid的格式导入到ADAMS中[7]，施加约束、驱动，进行解算后，将部件和解算
兵器装备工程学报 2020年1期2020-03-05
- 高超声速风洞来流扰动测量及数据后处理技术研究
流场品质，即自由来流扰动的模态特征，是衡量风洞设计成功与否的重要指标。对于常规低速风洞，衡量其动态品质的参数是湍流度，即速度偏差的均方根[1]。相对而言，高超声速风洞的流场结构复杂，其流场的动态品质定义更加困难。此外，诸多高超声速风洞实验发现：流场的动态品质对风洞实验测量结果有严重影响，如层/湍流边界层转捩[2-5]、激波/边界层干扰模式[6]、阻力系数测量[7]等，但是其中的作用机理仍不确定，有待于探索。尤其是高超声速流动下的边界层转捩问题，不同类型来流
实验流体力学 2019年5期2019-11-07
- 非对称П型梁和流线型箱梁气动性能风洞试验研究
主梁的气动外形、来流攻角和风向角以及雷诺数等[1-3]。其中主梁的气动外形是重要的影响因素，主梁上的风嘴、栏杆以及气动措施等都会对主梁的气动性能构成重要影响。孟晓亮等[4]通过风洞试验和数值模拟研究了风嘴角度对封闭和半封闭箱梁涡振和颤振性能的影响，并发现采用较尖的风嘴可以改善此类主梁断面的涡振性能，且基本不会对颤振稳定性产生不利影响。管青海等[5]通过表面压力同步测量，研究了栏杆对箱梁断面涡振特性的影响，发现栏杆使上表面的来流分离更加严重，改变了上表面的压
振动与冲击 2019年8期2019-06-13
- 三类气动导纳数值识别方法的适应性研究
8)0 引 言受来流湍流的影响，处于大气边界层中的桥梁都会受到抖振力的作用。抖振力与来流的脉动风特性、静力三分力系数、气动导纳函数等有关。气动导纳作为联系脉动风与抖振力的传递函数，其准确性对于桥梁抖振具有重要的意义。针对于桁架桥，Davenport[1]用速度互相关来计算阻力气动导纳，而升力气动导纳采用基于势流理论推导得到的Sears函数。对于流线型的断面，在没有试验结果的前提下，Sears函数经常被采用。随着试验技术的进步，大量的研究者借助于风洞试验进行
空气动力学学报 2019年2期2019-05-08
- 前缘曲率对三维边界层内被激发出非定常横流模态的影响研究∗
拟方法研究在自由来流湍流作用下具有不同椭圆形前缘三维(后掠翼平板)边界层内被激发出非定常横流模态的感受性机制;揭示不同椭圆形前缘曲率对三维边界层内被激发出非定常横流模态的扰动波波包传播速度、传播方向、分布规律、感受性系数以及分别提取获得一组扰动波的幅值、色散关系和增长率等关键因素的影响;建立在不同椭圆形前缘曲率情况下,三维边界层内被激发出非定常横流模态的感受性问题与自由来流湍流的强度和运动方向变化之间的内在联系;详细分析了不同强度各向异性的自由来流湍流在激
物理学报 2018年21期2018-12-02
- 桥梁断面气动导纳风场依赖特性的数值研究
梁随机抖振理论把来流湍流产生的气动力效应按单位长度的断面气动力和沿跨度方向的空间相关性来处理[1]。通常，沿桥梁跨度方向的相关效应用联合接收函数来表示，而不同波长的湍流对断面的非定常效应则用气动导纳函数来考虑。气动导纳作为联系随机抖振力和脉动风的传递函数，在桥梁随机抖振分析中起着重要的作用。因此，准确地识别桥梁断面的气动导纳函数，是进行桥梁抖振分析的关键。Sears[2]在势流理论的基础上通过计算竖向简谐脉动风作用下二维薄机翼断面受到的气动力，得到了气动导
空气动力学学报 2018年4期2018-10-08
- 基于工程转捩模型的高超声速进气道特性
一，主要作用是对来流进行降速增压，为燃烧室提供稳定的高温、高压气流。进气道的气动特性的优劣和稳定性直接对发动机乃至整个飞行器的总体性能产生重要影响[2]。从空气动力学角度而言，高超声速进气道的工作环境具有以下特征：第一，飞行高度一般位于平流层，来流密度低且湍流度小，飞行器前体及进气道部分压缩面边界层通常为层流；第二，强增压效果使压缩面后部逆压梯度较大，容易导致层流边界层失稳及转捩；第三，高超声速进气道压缩面通常具有复杂波系结构，激波/边界层干涉现象也极易导
北京航空航天大学学报 2018年7期2018-07-28
- 小型共轴旋翼自然来流下的抗风扰气动特性分析
是当自然环境中的来流可能是来自不同方向时，桨叶在各个方位角受到的气动力都可能因此发生波动，最终对飞行器操纵性、稳定性、噪音和振动水平等造成一定影响。对于共轴双旋翼，悬停飞行又是最基本的工作状态，因此探索悬停状态下共轴旋翼在自然环境中的抗风性能具有重要理论意义和实际应用价值。针对旋翼流场特性，国内外开展了大量研究工作。其中理论方面主要运用动量叶素理论、动量源方法、涡输运模型、尾迹方法、计算流体动力学(CFD)方法对共轴双旋翼进行气动建模，其中CFD方法的优势
兵工学报 2018年6期2018-07-02
- 来流导致的高超声速气动热不确定度量化分析
中需要给出确定的来流条件、几何尺寸、边界条件以及精确的物理模型。然而高度复杂的航天飞行器的分析和设计中不确定性因素是普遍存在的，例如几何模型在载荷作用下的变形和大气来流条件变化等。不确定性因素可分为偶然不确定度(aleatory uncertainty)和认知不确定度(epistemic uncertainty)两大类[2]。偶然不确定度是由于事物固有的随机性导致的不确定度；而认知不确定度是由于缺乏理论知识导致的不确定度。不确定度量化(uncertaint
北京航空航天大学学报 2018年5期2018-06-04
- 基于HyShot发动机的试验介质影响数值研究
烧加热方式的试验来流中包含了较多污染组分，与实际空气来流组成有较大差异，改变了来流的热力学特性及相关燃烧过程的化学动力学特性。因此，由直接燃烧加热方式的试验来流获得的试验结果不能完全等同于对应实际空气来流的试验结果，必须要考虑污染对试验结果的影响。此外，燃烧加热所使用的燃料及来流模拟准则对试验的影响各有特点，除影响试验设备运行的经济性外，也影响着对试验数据的处理过程的复杂程度。充分利用(修正)基于燃烧不同燃料的直接燃烧加热方式获得的试验数据，将地面试验结果
空气动力学学报 2018年2期2018-04-25
- 加热方式对煤油燃料超声速燃烧室性能影响
发动机的高焓空气来流，国内外广泛采用燃烧加热方式对试验空气进行加热升温。采用燃烧加热方式获得的试验来流中含有H2O、CO2及自由基等污染组分，污染组分的存在使试验空气的物理化学特性、热力学性质与真实大气存在差异，从而对发动机燃烧反应过程、点火和熄火特性、火焰传播特性以及燃烧释热规律等产生影响，导致地面试验结果不能直接反映真实飞行条件下发动机的工作状态[1-8]。Virginia大学研究人员针对氢气或乙烯燃料双模态超声速燃烧室，开展了主要污染组分H2O、CO
实验流体力学 2018年5期2018-02-13
- 三维边界层内诱导横流失稳模态的感受性机理∗
面局部粗糙,自由来流湍流边界层感受性问题是层流向湍流转捩的初始阶段,在转捩过程中起关键性作用,尤其是三维边界层流动.因此,研究三维边界层感受性问题对进一步理解层流向湍流转捩机理以及湍流成因具有重要的理论意义.采用数值方法研究自由来流湍流与三维壁面局部粗糙相互作用下三维边界层的感受性问题,确定是否能在三维边界层内寻找一种新的横流失稳模态;确定在何种条件下三维边界层内能诱导出定常、非定常的横流失稳模态;探索自由来流湍流的强度、展向波数和法向波数以及三维壁面局部
物理学报 2017年20期2017-11-12
- 风力机流场速度数值模拟
研究风力机在不同来流风速下和额定风速下运行时的尾流情况,采用数值模拟计算的方法,对美国可再生能源实验室(NREL)5 MW 风力机进行建模并选择不同来流风速进行数值模拟计算.通过模拟计算数据可以看出,风力机下游的风速在0D～4D区域内恢复迅速,在4D～12D区域内恢复缓慢,在12D～16D区域内恢复迅速.其中,在风力机下游6D距离处,来流风速恢复到接近来流风速的60%,在20D处恢复到来流风速的92.8%.由此表明,初始来流风速越大,风力机下游风速越容易恢
上海电力大学学报 2016年5期2016-12-15
- 喷雾蒸发中单个液滴蒸发特性的研究
液滴初始条件下，来流温度越高和速度越大，液滴与来流气体间的传热和传质过程越强，液滴完全蒸发时间越短，其中来流速度的影响主要体现在液滴刚刚进入气体的初期蒸发阶段，而来流温度则通过平衡阶段传热温差来影响液滴蒸发，且通过增大液滴与来流间速度差，即可强化液滴的非平衡蒸发过程。液滴；蒸发；传热；传质；仿真计算喷雾蒸发技术是利用雾化装置将原料液分散成细小的雾滴后，与流体介质接触蒸发的过程。系统深入研究单个液滴蒸发特性，分析各个因素对蒸发过程的影响，对理解喷雾蒸发技术很
低碳世界 2016年31期2016-12-03
- 湍流激励下简支平板振动特性的解析法研究
的固有特性；随着来流速度的增大，平板振速的均方谱密度幅值按一定的数值关系增大。湍流边界层；随机激励理论；平板振动特性；解析法0 引 言当潜艇航行时,物面边界层由层流发展为湍流。湍流边界层内随机的速度扰动产生的随机的脉动压力激励弹性结构振动并产生辐射噪声。湍流脉动压力是面分布的随机激励力源，其分布特性决定了输入给结构的能量，人们通常采用频率-波数谱定量地描述它与结构相互作用的空间和时间耦合程度。经典的湍流脉动压力频率-波数谱模型首先由Corcos[1]建立,
船舶力学 2016年4期2016-05-04
- 后钝体开口先进旋涡燃烧室燃烧特性的数值研究*
开口结构上对不同来流速度、来流温度、壁面温度及燃气当量比下后钝体开口AVC的流场、温度场、总压损失、燃烧效率及燃烧产物量进行了数值模拟，以得到在不同燃烧条件下后钝体开口AVC的燃烧流动性能。1 计算模型及方法1.1 几何模型及结构参数文中AVC模型［10］如图1所示，燃烧室通道尺寸为400 mm×100 mm×100 mm，前钝体结构尺寸为80 mm×60 mm×100 mm，后钝体结构尺寸为20 mm×42 mm×100 mm，开口角度为100°，开口尺
弹箭与制导学报 2015年2期2015-12-10
- 环境压力降低对底排二次燃烧影响的数值模拟
p∞、T∞分别为来流马赫数、来流静压、来流静温，Tj、rj分别为排气温度、排气口半径。I为排气参数，形式为I=.其中分别为质量流率、最大截面积、来流密度、来流速度。模拟的具体参数值在表1中给出。图1 底排模型示意图Fig.1 Schematic diagram of base bleed model表1 模拟参数Tab.1 Simulation parameters网格采用弧长法生成［17］。图2为模型尾部区域网格图，网格总数为29 000.远场采用无反射
兵工学报 2015年3期2015-11-11
- 圆盘表面出气环境散射返回流TPMC模拟
随圆盘表面半径、来流气体速度、来流气体分子数密度的增加呈线性增大；随出气分子质量、来流气体攻角的增加而先增大后减小；随出气表面温度的增加而减小并渐趋于稳定；随来流气体分子质量的增加而增大并渐趋于稳定；随来流气体温度的增加而增大。同时，采用分子动理学的观点，分析了这些因素影响返回通量比的物理机制。出气分子；环境散射；返回流；试验粒子Monte Carlo方法；圆盘0 引 言航天器表面的出气主要来自表面材料的放气、喷流控制和废气排放等［1］。如果从表面发出的气
空气动力学学报 2015年6期2015-04-11
- CDPF再生性能的试验研究
测试台架，研究了来流参数和灰沉积对催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)再生性能的影响规律，并比较了DPF和CDPF在再生性能上的差异。结果表明：随着来流温度的增加，载体的最高温度和最大温度梯度先保持不变，后迅速增大，再生效率和效能比也逐渐增大；随着来流温度脉冲持续时间的增长，载体的最高温度基本保持不变，最大温度梯度略有增大，再生效率逐渐增大，但效能比却逐渐降低；随着灰沉积量的逐渐增大，载体的最高温度和最大温度梯度基本保持不变，再生效率和效能比却逐渐降低；在来
车用发动机 2015年6期2015-03-21
- 纳秒激光等离子体减阻数值模拟
的103倍；随着来流马赫数的增大，空气来流强度增强，导致减小阻力的百分比减小；随着激光能量的增加，激光引致的冲击波强度增大，使得减小阻力的百分比增加；随着激光聚焦击穿位置的增大，减小阻力的百分比减小，但低阻力维持的时间明显增加。纳秒激光；等离子体减阻；减小阻力的百分比；来流马赫数；激光能量；激光聚焦位置1 引 言1978年，美国伦瑟勒工学院的Myrabo率先提出利用激光在飞行器前端聚焦击穿空气形成高温高压等离子体，减小超声速飞行器气动阻力的新概念［1］，其
激光与红外 2014年2期2014-06-07
- 超声速封闭通道内振荡的振幅特性*
研究重点为超声速来流条件下封闭通道内的振荡，着重于其振幅特性的归纳分析。上述相关文献中，研究侧重于流动过程的动态模拟和振荡频率预估。文中将对某轴对称超声速封闭通道内的振荡现象进行非定常数值模拟，分析特征因素对振幅特性的影响，为冲压发动机设计提供参考。1 物理模型及计算方法1.1 物理模型以一种轴对称封闭通道模型为研究对象，在通道入口前是一个斜锥，如图1所示。图1 封闭通道模型示意图对于通道内振荡振幅的研究，主要考虑封闭通道结构和飞行状态的影响，其中通道结构
弹箭与制导学报 2013年2期2013-12-10
- 绞吸挖泥船水流作用力数值模拟
型，对船体在不同来流角度及速度下水流作用的流场进行数值模拟，得到了各情况下水流对船体的阻力及阻力系数，可供绞吸挖泥船设计及施工时参考。1 数值计算模型1.1 控制方程和湍流模型本文将流体视为不可压缩流体，流动为定常流动，其控制方程为三维连续性方程和三维不可压缩的N－S方程。方程描述如下。连续性方程:动量方程:目前，使用广泛的湍流模型有标准k－ 两方程模型和重整化群RNGk－ 模型，两者的k方程和 方程是相同的，不同的是后者采用的系数不是根据试验而是由理论推
机械制造与自动化 2013年3期2013-10-14
- 冰风洞试验中水滴的传热传质计算研究
参数往往使用风洞来流空气参数进行计算，忽略了真实情况下水滴与空气的传热传质过程，致使试验数据产生偏差，并影响测试结果的可靠性。通过对冰风洞试验中水滴的运动过程进行研究，考察了水滴与空气主流间的传热与传质现象，建立了水滴运动过程中参数变化的控制方程。基于该方程编制了冰风洞水滴粒径温度变化分析软件，计算分析了过冷水滴在行进过程中相关参数的变化曲线，比较了不同初始条件及各参数对水滴温度、直径和速度的影响。结果表明：不同环境下水滴在运动过程中温度、尺寸和速度变化受
航空发动机 2013年3期2013-07-10
- 某体育场悬挑屋盖表面脉动风压空间相关特性
的分析指出，垂直来流方向测点间的相干性要大于平行来流方向。Saranyasoontorn［7］把几种经典相干函数模型进行对比分析，得出它们的适用性随两点间距、风速等因素而变化的结论。与高层建筑脉动风压相干函数不同，悬挑屋盖脉动风压相干函数有其本身的特征湍流作用，Irwin［8］分析了涡旋脱落对不同类型建筑的影响。汪丛军［9］对体育场环状悬挑屋盖的试验数据进行了分析，采用Davenport水平相干函数公式对相干函数曲线进行了拟合。Nakamura［10］对体
土木与环境工程学报 2013年2期2013-03-05
- 粒子图像测速技术在马赫数4.0流场测试中的应用
eam表1 自由来流PIV测量结果与理论值比较The nozzle flow was measured by PIV atMa=4.0andT0=400K with a field of view of about 100×180mm2parallel to the axis of symmetry shown in Fig.5.The PIV picture（Fig.5（a））showed a rather homogenous TiO2particle
实验流体力学 2012年6期2012-11-20
- 析湿工况下翅片管换热器翅片效率计算分析
表面温度往往低于来流空气露点温度,此时,翅片表面结露而形成水膜,空气与翅片间同时存在传热与传质,换热的驱动力为焓差。湿翅片效率受翅片表面热质交换强度、换热器结构与材料、管内流体温度等多因数影响,计算比较复杂。在翅片管换热器优化设计中,要确定换热器的换热性能,则要先计算翅片效率,在析湿工况下,若以温差为驱动力的干工况翅片效率计算公式[1]计算湿翅片效率,则会产生较大误差。目前,关于湿翅片效率的计算模型较多,其中得到广泛应用的有Wang et al[2]基于圆
制冷 2011年3期2011-09-13
- 非基于水情预报模型下的流域总负荷实时优化调度系统设计
是基于预报模型做来流预报有关。预报模型的精度本身极难把握,而且要做到实时优化调度,其要求的预报精度和灵敏性更高,因此,现存的预报模型往往不具备这样的要求。在我国,近几年是水电开发的高峰期,很多开发流域不是大江大河,流域上原存的水文资料本来就十分缺乏,有些甚至没有。因此,在这样的流域根本不可能建立起基于预报模型的优化调度系统。同时,由于过去受经济、科技发展水平的限制,水电站以单站、单库分布为常态,而今流域梯级开发已成为常态,且随着自动化程度的提高,国内已经开
四川水力发电 2010年6期2010-11-12
- 立管涡激振动的离散涡数值模拟
模拟。通过在均匀来流和剪切来流下的模拟,所得的结论与其他文献中的结论比较吻合,较好地揭示了立管涡激振动的特征。立管;涡激振动;离散涡方法;CFDAbstract:Discrete vortex method is used to calculate the lifting force induced by the vortex shedding from the structure.The results will couple with the rise
中国海洋平台 2010年1期2010-09-09
- 主动来流条件类平板断面气动力荷载效应分析
分尺度荷载效应和来流湍流及特征湍流非线性效应的研究基本上处于空白状态。对于随机抖振气动力荷载作用模式及规律的相关研究不足主要表现在：对于描述特定桥梁断面,对于不同来流频率成份有选择放缩的气动力准定常修正项的气动导纳函数,工程应用中常假定气动导纳的上限值为1、下限值为薄平板断面的Sear函数,而基于气动导纳这两种取值的计算结果可以导致1倍左右的计算误差;由于导纳识别算法推导过程引入诸多近似假定和风洞试验设备测试精度及来流输入条件,如：积分尺度等参数无法准确控
实验流体力学 2010年6期2010-04-15