不同雷诺数下矩形钝体尾流中悬臂梁流致振动的实验研究

1

作者 王金林 霍昕芸 +1 位作者 闵为 王昕华 《液压气动与密封》 2025年第4期1-9,共9页

应用粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV),对雷诺数Re范围为3018~10565及悬臂梁与钝体间距s=3D条件下的矩形钝体(长宽比为1/2)尾流场特征,以及悬臂梁的振动特性进行了研究,并利用本征正交分解法(Proper Orthogonal Decomp... 应用粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV),对雷诺数Re范围为3018~10565及悬臂梁与钝体间距s=3D条件下的矩形钝体(长宽比为1/2)尾流场特征,以及悬臂梁的振动特性进行了研究,并利用本征正交分解法(Proper Orthogonal Decomposition,POD)对实验结果进行分析。研究结果表明,钝体尾流场前二阶POD模态含能最大并且模态频率相同,反映了大尺度的卡门涡结构,其模态频率即为涡脱频率f,该值与悬臂梁的振动主频f b一致,表明钝体尾流区悬臂梁的振动激励来自于卡门涡;矩形柱钝体尾流中悬臂梁的均方根振幅y rms与振动主频f b基本随Re的增大呈线性增大。利用前二阶POD模态对尾流场进行模态重构,揭示了矩形钝体尾流中悬臂梁对流场结构的反作用以及悬臂梁的振动机理。 展开更多

关键词 矩形钝体 悬臂梁 本征正交分解 粒子图像测速 流致振动

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喷嘴内部结构对射流流场均匀性的影响研究

2

作者 刘理想 陈义胜 +2 位作者 任三兵 冯运来 闫永旺 《内蒙古科技大学学报》 2025年第3期289-293,300,共6页

通过数值模拟的方法研究了狭缝喷嘴内部结构对流场均匀性的影响,在实验验证了模拟结果可靠性的基础上,针对3种喷嘴内部结构对狭缝射流流场不均匀的问题进行优化模拟分析。结果表明:经喷嘴内部结构优化流场均匀性显著提高,分流板可以起... 通过数值模拟的方法研究了狭缝喷嘴内部结构对流场均匀性的影响,在实验验证了模拟结果可靠性的基础上,针对3种喷嘴内部结构对狭缝射流流场不均匀的问题进行优化模拟分析。结果表明:经喷嘴内部结构优化流场均匀性显著提高,分流板可以起到流量分配的作用,挡板可以减小入口流量过大的问题,花流槽的设计解决了分流板底部横流和紊流问题。 展开更多

关键词 狭缝喷嘴 内部结构 流场均匀性 数值模拟

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基于伴随理论的大型客机气动优化设计研究进展 被引量：20

3

作者 白俊强 雷锐午 +3 位作者 杨体浩 汪辉 何小龙 邱亚松 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期98-115,共18页

大型民用客机的气动设计具有巡航马赫数高、部件间流动干扰复杂、外形精细化修形难度大等特点,完全依靠人工试凑法进行气动设计工作量巨大。基于高可信度数值模拟的优化设计技术可以对该类问题进行自动寻优设计,给设计师提供有力参考,... 大型民用客机的气动设计具有巡航马赫数高、部件间流动干扰复杂、外形精细化修形难度大等特点,完全依靠人工试凑法进行气动设计工作量巨大。基于高可信度数值模拟的优化设计技术可以对该类问题进行自动寻优设计,给设计师提供有力参考,因此在大型民用客机气动设计中发挥着越来越显著的作用。首先,以大型民用客机为背景,总结了民机气动设计中的关键科学问题,指出了梯度优化设计方法在民用客机不同优化设计问题中的适用性,并进一步对梯度求解中的伴随方法理论进行了详细介绍。然后,分析了基于伴随理论的气动优化设计方法以及气动结构多学科优化设计方法在民用客机设计中的研究进展,其中气动优化设计方面着重突出了复杂全机多部件气动外形优化设计方法以及飞机/发动机一体化优化设计方法。最后,对基于伴随理论的气动优化设计方法在大型民机中的应用进展进行了提炼,对未来发展趋势进行了展望与建议。 展开更多

关键词 大型民用客机 伴随理论 全机多部件气动优化 飞机/发动机一体化优化 气动结构优化

原文传递

高速列车隧道通过中的气动效应动模型实验研究 被引量：22

4

作者 宋军浩 郭迪龙 +1 位作者 杨国伟 杨乾锁 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第5期39-45,共7页

高速列车进入隧道时,会产生压缩波,压缩波沿隧道内传播至隧道端口后形成向外辐射的微气压波。本文介绍了采用动模型实验平台在200~350km/h速度范围内对60m双向隧道模型的隧道壁面压力波和出口微气压波开展的实验研究。首先分析了实验数... 高速列车进入隧道时,会产生压缩波,压缩波沿隧道内传播至隧道端口后形成向外辐射的微气压波。本文介绍了采用动模型实验平台在200~350km/h速度范围内对60m双向隧道模型的隧道壁面压力波和出口微气压波开展的实验研究。首先分析了实验数据的有效性;其次给出了初始压缩波最大值随时间的衰减变化规律和微气压幅值随实验速度的变化特性;最后研究了流线形头型长度对微气压波幅值的影响。实验结果表明:在实验速度范围内,隧道压力波和出口微气压波无量纲值保持一致,但隧道出口微气压波与流线型头型长度只能定性描述,定量关系难以确定。 展开更多

关键词 隧道效应 高速列车 微气压波 压缩波 列车头型

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风力机气动噪声研究现状与发展趋势 被引量：14

5

作者 李晓东 许影博 江旻 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第10期1083-1090,共8页

首先介绍风力机气动噪声源的基本组成,然后对风力机气动噪声理论预测、实验测试和数值模拟方法进行阐述,重点论述这3类方法在风力机气动噪声研究中的应用现状,并讨论风力机气动噪声抑制技术,最后简要展望风力机气动噪声研究的发展趋势.

关键词 风力机 气动噪声 气动噪声预测方法 气动噪声抑制技术

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二维平板翼拍翼运动的涡流场显示 被引量：5

6

作者 赵攀峰 刘春阳 +2 位作者 祝隆伟 陈小燕 杨基明 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期441-447,共7页

介绍了在装有液体的有机玻璃容器中进行的二维平板翼作悬停拍翼运动的流场显示实验.研究了低雷诺数运动下,仰俯旋转过程中不同的转动角速度,匀速平动阶段不同的水平攻角分别对流场结构的影响以及超前、对称、滞后三种相位模式下的涡流... 介绍了在装有液体的有机玻璃容器中进行的二维平板翼作悬停拍翼运动的流场显示实验.研究了低雷诺数运动下,仰俯旋转过程中不同的转动角速度,匀速平动阶段不同的水平攻角分别对流场结构的影响以及超前、对称、滞后三种相位模式下的涡流场结构.实验结果表明:挥拍过程中翼后缘的涡层不断地脱泻,前缘涡不断发展并附着在翼面是翼型产生高升力的重要机制;匀速平动阶段前缘涡的形成附着与水平攻角有关,攻角过小不易产生前缘涡,攻角过大则易使前缘涡与翼面分离;翼型的上仰过程使前缘涡得到加强,这对升力的产生有一定的贡献;三种相位下的涡流场形态各有不同,上挥(下拍)初期前缘涡的运动主要存在两种形态. 展开更多

关键词 悬停 拍翼运动 涡动力学 流动显示

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进气谐振对单缸发动机动力性能影响的试验研究 被引量：10

7

作者 余国核 阎祥安 +1 位作者 冯淑杰 刘书亮 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期166-169,共4页

利用进气过程增加气缸内的进气量是提高发动机动力性能的有效途径,对发动机进气过程的动态特性进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。在单缸摩托车汽油机上进行试验,结果显示,发动机输出的最大功率和最大扭矩... 利用进气过程增加气缸内的进气量是提高发动机动力性能的有效途径,对发动机进气过程的动态特性进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。在单缸摩托车汽油机上进行试验,结果显示,发动机输出的最大功率和最大扭矩提高了6%-8%,并且随着谐振器工作容积的变化,功率和扭矩的变化也呈现一定的规律性。因此,在一定的转速范围内,合理利用进气谐振可以有效提高发动机在该工况下的动力性能。 展开更多

关键词 单缸发动机 谐振 动力性能

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二维平板翼悬停拍翼运动中俯仰旋转速度对流场特性的影响 被引量：5

8

作者 赵攀峰 刘春阳 +2 位作者 梁宗宪 杨向龙 杨基明 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期157-162,共6页

大多数昆虫的拍翼运动由平动挥拍与俯仰旋转动组合而成。本文采用二维平板翼模型对悬停拍翼运动过程进行了模拟,翼型平动及转动速度满足简谐运动规律,并且上挥下拍过程对称。在保持挥拍中期攻角40度不变的情况下,改变俯仰速度或转动时间... 大多数昆虫的拍翼运动由平动挥拍与俯仰旋转动组合而成。本文采用二维平板翼模型对悬停拍翼运动过程进行了模拟,翼型平动及转动速度满足简谐运动规律,并且上挥下拍过程对称。在保持挥拍中期攻角40度不变的情况下,改变俯仰速度或转动时间,采用DPIV(粒子速度成像仪)系统观测拍翼运动的流场涡结构,用测力天平测量模型翼升阻力的变化规律。实验结果表明,在转动阶段翼型升阻力的峰值随着转速的增大而增大,但整个拍翼周期内的平均升阻力变化不大;转速小时翼型升力的产生以攻角上仰升力机制为主,转速大时升力的产生以射流升力机制为主。 展开更多

关键词 拍翼运动 流场显示 升阻力测量

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含转动非平衡效应Boltzmann模型方程统一算法与跨流域绕流问题模拟研究 被引量：4

9

作者 李志辉 吴俊林 +1 位作者 蒋新宇 张涵信 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期137-145,共9页

通过对转动自由度松弛变化特性的研究,采用转动惯量描述气体分子自旋运动,利用分子总角动量守恒作为一个新的碰撞不变量,确立含转动非平衡效应各流域统一的Boltzmann模型方程。基于转动能量空间对分布函数进行守恒积分,得到计及转动非... 通过对转动自由度松弛变化特性的研究,采用转动惯量描述气体分子自旋运动,利用分子总角动量守恒作为一个新的碰撞不变量,确立含转动非平衡效应各流域统一的Boltzmann模型方程。基于转动能量空间对分布函数进行守恒积分,得到计及转动非平衡效应的分子速度分布函数控制方程组,应用气体分子运动论离散速度坐标法对速度分布函数方程所依赖的速度空间离散降维,构造直接求解分子速度分布函数的气体动理论统一格式。基于物面质量流量通量守恒与能量平衡关系,发展计及转动非平衡影响的气体分子运动论边界条件数学模型及数值处理方法。由此提出模拟高稀薄自由分子流到连续流各流域转动非平衡效应的Boltzmann模型方程统一算法。通过对高、低不同马赫数1.5≤Ms≤25考虑转动非平衡效应的氮气激波结构与不同Knudsen数9×10-4≤Kn!≤10再入竖直平板、Ramp制动器、尖双锥外形跨流域高超声速绕流问题模拟研究,将计算结果与有关实验数据、广义退化Boltzmann与ES椭球统计模型等研究结果对比分析,验证含转动非平衡效应Boltzmann模型方程统一算法求解自由分子流到连续流跨流域绕流问题可靠性。 展开更多

关键词 BOLTZMANN模型方程 转动非平衡 分子速度分布函数 跨流域绕流 统一算法

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基于CFD/Kirchhoff方法的直升机旋翼高速脉冲噪声模拟分析 被引量：7

10

作者 招启军 徐国华 王适存 《计算物理》 CSCD 北大核心 2006年第2期137-143,共7页

将三阶迎风格式(MUSCL)与通量差分裂方法相结合,以改进二阶中心差分格式导致较大尾迹数值耗散的不足,建立了基于N-S方程和嵌套网格技术的旋翼流场求解方法,提高了CFD/Kirchhoff方法中流场信息计算的准确性.在流场求解的基础上,提出了一... 将三阶迎风格式(MUSCL)与通量差分裂方法相结合,以改进二阶中心差分格式导致较大尾迹数值耗散的不足,建立了基于N-S方程和嵌套网格技术的旋翼流场求解方法,提高了CFD/Kirchhoff方法中流场信息计算的准确性.在流场求解的基础上,提出了一种谐波展开分析方法,基于该方法,Kirchhoff公式中的被积函数可解析表达,从而简化了获得Kirchhoff公式中被积函数的插值方法,提高了插值效率和精度.用上述方法对旋翼跨音速流场的高速脉冲(HSI)噪声进行了预测,计算结果与实验数据一致;同时对高速脉冲噪声在不同桨尖马赫数时和不同方向观测点上的特点进行了计算和分析.结果表明:旋翼高速脉冲噪声具有很强的指向性,在桨盘平面内噪声最大,在桨盘下方,随着与桨盘平面的夹角增加,噪声的脉冲迅速减弱. 展开更多

关键词 旋翼噪声 高速脉冲噪声 计算流体力学 KIRCHHOFF方法 直升机

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基于域动网格技术的列车外形对气动性能的影响研究 被引量：9

11

作者 栾飞舟 陈丽华 《机电工程》 CAS 2012年第6期658-661,共4页

为解决隧道与列车相对运动的问题,将域动网格技术应用到列车隧道效应研究中。通过建立高速列车隧道物理模型,采用有限体积法求解三维可压缩非定常流动模型以及双方程湍流模型,开展了高速列车穿越隧道时的非定常流场的数值模拟。研究了... 为解决隧道与列车相对运动的问题,将域动网格技术应用到列车隧道效应研究中。通过建立高速列车隧道物理模型,采用有限体积法求解三维可压缩非定常流动模型以及双方程湍流模型,开展了高速列车穿越隧道时的非定常流场的数值模拟。研究了列车头型对列车尾涡的影响,列车头型对列车车身表面压力的影响,车长对列车摩擦阻力和列车压差阻力的影响。在计算结果的基础上对高速列车的头型和车长进行了评价。研究结果表明:列车头型的流线化程度越高,列车的气动阻力越小,列车尾涡涡心越低;列车长度对列车的压差阻力影响不大,对列车的摩擦阻力影响较大;通过数值计算得到的结果可以为列车头型的设计提供理论依据,为列车车长的定型和列车减阻提供参考。 展开更多

关键词 高速列车 非定常流场 列车尾涡 数值模拟 气动阻力

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考虑多孔电极内气液分布的数学模型 被引量：5

12

作者 徐献芝 朱梅 杨基明 《中国工程科学》 2005年第8期36-40,共5页

给出了多孔电极内不同气液分布形状的溶液欧姆定律;在单孔电极模型基础上定义了电化学反应的有效三相分界线长度概念,并给出了对应的计算方法;建立了基于多孔介质气液分布理论的一维电流和过电位数学模型,用数值迭代方法计算了沿电极面... 给出了多孔电极内不同气液分布形状的溶液欧姆定律;在单孔电极模型基础上定义了电化学反应的有效三相分界线长度概念,并给出了对应的计算方法;建立了基于多孔介质气液分布理论的一维电流和过电位数学模型,用数值迭代方法计算了沿电极面法线方向上的电流和过电位分布,分析了气体饱和度分布和有效三相分界线长度对它们的影响。 展开更多

关键词 多孔介质 过电位 单孔电极模型 三相界面 数学模型

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超声速飞行器主动减阻技术研究进展 被引量：1

13

作者 黄龙呈 魏明山 +1 位作者 赵永峰 杜潇 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期4-6,共3页

随着超声速飞行器的迅猛发展,空气动力学者认为减小阻力是实现超声速飞行器飞得更快更远的目标和提高飞行器气动性能的一种重要手段。目前世界许多军事强国先后开展了超声速飞行器减阻技术的研究和探索。本文介绍了目前主要研究的主动... 随着超声速飞行器的迅猛发展,空气动力学者认为减小阻力是实现超声速飞行器飞得更快更远的目标和提高飞行器气动性能的一种重要手段。目前世界许多军事强国先后开展了超声速飞行器减阻技术的研究和探索。本文介绍了目前主要研究的主动减阻方法及原理,对逆向喷流、边界层控制及能量沉积减阻的研究现状进行了综述和分析,特别是对目前倍受关注能量沉积减阻技术进行重点综述。最后针对各类减阻技术的特点,分析了减阻方法所涉及的关键技术,为超声速飞行器减阻技术的发展提出了几点建议。 展开更多

关键词 减阻 超声速飞行器 主动减阻 被动减阻 能量沉积

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运动激波和气泡(串)相互作用的三维数值模拟 被引量：1

14

作者 陈菲 徐胜利 张梦萍 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1028-1033,共6页

对激波和气泡(串)相互作用诱导的大变形界面演化进行了三维数值研究.采用2阶迎风TVD求解欧拉方程得到流场解,采用5阶WENO求解Level Set方程追踪多流体界面.在三维情况下,采用GFM确定界面边界条件.将速度分量分别外推,再沿法线分解,得到... 对激波和气泡(串)相互作用诱导的大变形界面演化进行了三维数值研究.采用2阶迎风TVD求解欧拉方程得到流场解,采用5阶WENO求解Level Set方程追踪多流体界面.在三维情况下,采用GFM确定界面边界条件.将速度分量分别外推,再沿法线分解,得到伪流体切向速度分量,给出了不同时刻运动激波和气泡(串)作用后的压力、密度云图分布图像.计算结果表明:采用速度分量外推方法适合三维界面边界条件处理,并与二维情况下切向速度直接外推的计算结果兼容,验证了切向速度外推方法的正确性.该方法模拟多个流体界面也是有效的,得到了高分辨率的三维变形界面. 展开更多

关键词 激波 气泡 LEVEL SET方法 TVD格式 GFM

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水介质受冲击后的应力波计算 被引量：2

15

作者 乔相信 岳明凯 《沈阳理工大学学报》 CAS 2006年第6期44-46,共3页

从流体动力学基本理论出发,用应力波理论建立了以水作为介质的应力波传播模型,推导出介质受冲击后瞬时的应力波传播至某一点的超压值的计算方法,进行了压力的测试实验,并将计算值与实验结果进行了比较,证明该计算模型是可靠的.

关键词 应力波 冲击应力 计算方法

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一种测试微通道性能参数的循环换热实验系统 被引量：1

16

作者 王洪喜 康春霞 贾建援 《电子机械工程》 2005年第1期10-13,共4页

提出一种用来测试微通道性能参数的循环换热实验系统,介绍了组成该系统的微通道、热电模块、泵、控制检测等元器件。该系统通过检测温度、压力和流量等参数能够得到微通道的传热、摩阻参数。作为实验装置,该系统不仅有助于验证和建立微... 提出一种用来测试微通道性能参数的循环换热实验系统,介绍了组成该系统的微通道、热电模块、泵、控制检测等元器件。该系统通过检测温度、压力和流量等参数能够得到微通道的传热、摩阻参数。作为实验装置,该系统不仅有助于验证和建立微通道的传热、微流动理论,也为设计、制造微通道循环换热的应用系统提供了参考。 展开更多

关键词 实验装置 微通道 微流体

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平行板微管道间Jeffreys流体的周期电渗流动研究

17

作者 王鑫 刘全生 杨联贵 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期492-497,共6页

运用分离变量法求解了平行板微管道中线性粘弹性流体的周期电渗流动.解析求解了线性化的Poisson-Boltzmann方程,柯西动量方程和Jeffreys本构方程.通过数值计算,分析了各参数对速度剖面的影响.固定振荡雷诺数Re,当松弛时间λ1ω增大时,... 运用分离变量法求解了平行板微管道中线性粘弹性流体的周期电渗流动.解析求解了线性化的Poisson-Boltzmann方程,柯西动量方程和Jeffreys本构方程.通过数值计算,分析了各参数对速度剖面的影响.固定振荡雷诺数Re,当松弛时间λ1ω增大时,流体在外加电场下变得更加快速.同样,对于给定的滞后时间λ2ω,较高的振荡雷诺数Re将会导致EOF速度剖面的剧烈振荡,同时EOF速度剖面的振幅显著减小,在距离EDL远的地方,EOF速度几乎趋近于零.此外,随时间变化的速度剖面给出了对这种流动特性的进一步认识. 展开更多

关键词 EDL 周期EOF 振荡雷诺数 松弛时间 滞后时间

原文传递

测量误差二次多项式回归模型随机误差方差的相合估计 被引量：1

18

作者 黄业文 《重庆电子工程职业学院学报》 2009年第3期100-101,共2页

在实际应用中,测量误差二次多项式回归模型随机误差方差σ2e的值经常是不能确定的,这给模型进一步处理带来麻烦,我们从收集的样本(Xt,Yt),t=1,2,…,n,定义一个函数来估计σ2e的值,进而得到σ2e的相合估计值。

关键词 测量误差 随机误差 方差 相合估计

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鲨鱼沟槽表皮减阻机理的仿真研究 被引量：24

19

作者 胡海豹 宋保维 +2 位作者 潘光 毛昭勇 杜晓旭 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第21期4901-4903,4907,共4页

通过对鲨鱼沟槽表面特殊流场的数值仿真研究,探讨了沟槽表面存在减阻效果的内在机理。针对沟槽表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理,并尝试将力学相似原理运用于沟槽表面流场的数值仿... 通过对鲨鱼沟槽表面特殊流场的数值仿真研究,探讨了沟槽表面存在减阻效果的内在机理。针对沟槽表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理,并尝试将力学相似原理运用于沟槽表面流场的数值仿真。仿真结果表明,沟槽表面与顺流的"反向旋转涡对"相互作用,产生"二次涡",削弱了"反向旋转涡对"的强度,进而抑制了低速条带的形成和发展,从而降低湍流猝发强度,实现湍流减阻。 展开更多

关键词 沟槽表面 数值仿真 减阻 “二次涡” “反向旋转涡对”

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回转体表面条纹沟槽减阻水洞实验研究 被引量：21

20

作者 胡海豹 宋保维 +2 位作者 潘光 毛昭勇 陈少强 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2006年第2期267-272,共6页

本文在条纹沟槽表面减阻理论分析的基础上,对条纹沟槽表面回转体进行了大量的水洞实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用直接加工方法,头部线型为双参数平方根圆头曲线,尾部线型为双参数尖尾曲线。实验结果分析表明,与相同形状、尺寸的光... 本文在条纹沟槽表面减阻理论分析的基础上,对条纹沟槽表面回转体进行了大量的水洞实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用直接加工方法,头部线型为双参数平方根圆头曲线,尾部线型为双参数尖尾曲线。实验结果分析表明,与相同形状、尺寸的光滑表面回转体相比,条纹沟槽表面回转体在一定速度范围内存在很好的减阻效果,最大减阻量超过6%,且在小攻角范围内减阻量基本稳定,对回转体升力特性也没有影响。对比不同尺寸条纹沟槽的减阻效果发现,降阻量不但随条纹沟槽宽度S变化,而且随来流速度U∞变化,即与无因次沟槽宽度S+(文中近似取S+=S.LRe2Ckx,其中k为总阻力Cx的修正因子)存在着一定的关系。对于V型条纹沟槽具有减阻效果的S+的范围在10到60之间。本文研究证明,条纹沟槽表面减阻技术在水下航行器设计领域有着很好的应用前景,同时文中所取得的研究成果对该技术的应用具有一定的促进作用。 展开更多

关键词 条纹沟槽 减阻量 回转体 水洞实验 水下航行器

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