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鲨鱼沟槽表皮减阻机理的仿真研究
被引量:
24
1
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。
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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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职称材料
回转体表面条纹沟槽减阻水洞实验研究
被引量:
21
2
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。
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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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职称材料
PIV水下流场测试系统试验研究
被引量:
9
3
作者
胡海豹
宋保维
+2 位作者
阮驰
杜晓旭
毛昭勇
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第10期1928-1932,共5页
基于粒子图像测速技术,设计研制了一套适用于水洞洞体内高速、封闭试验条件的流场测量与显示设备.该系统由光源、成像、图像处理与分析、控制和粒子投放等分系统组成,具有复杂环境下全流场的无接触、无扰动、高准确度测量和显示能力,流...
基于粒子图像测速技术,设计研制了一套适用于水洞洞体内高速、封闭试验条件的流场测量与显示设备.该系统由光源、成像、图像处理与分析、控制和粒子投放等分系统组成,具有复杂环境下全流场的无接触、无扰动、高准确度测量和显示能力,流场测试误差小于2%,可为水下航行器外形设计及其改进提供相关的实测数据.
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关键词
粒子图像测速技术
流场
水洞
水下航行器
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职称材料
回转体表面条纹沟槽降噪水洞试验
被引量:
6
4
作者
胡海豹
宋保维
+2 位作者
潘光
陈少强
毛昭勇
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008年第2期139-141,共3页
在深入探讨条纹沟槽表面减噪机理的基础上,对条纹沟槽表面回转体开展了水洞噪声测试实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用了直接加工的实现技术,模型头部为半球形圆头,尾部线型采用双参数尖尾曲线。一系列实验结果表明,条纹沟槽表面回转...
在深入探讨条纹沟槽表面减噪机理的基础上,对条纹沟槽表面回转体开展了水洞噪声测试实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用了直接加工的实现技术,模型头部为半球形圆头,尾部线型采用双参数尖尾曲线。一系列实验结果表明,条纹沟槽表面回转体与相同形状尺寸的光滑表面回转体相比,具有较明显的降噪效果,最大降噪量超过4dB,降噪量与条纹沟槽的尺寸、水流速度有关。可见,条纹沟槽是一种降噪效果明显、应用价值高的降噪新方法。
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关键词
条纹沟槽
降噪
回转体
水洞实验
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职称材料
随行波表面减阻降噪机理探索
被引量:
6
5
作者
胡海豹
宋保维
+1 位作者
毛昭勇
陈少强
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2007年第12期28-30,共3页
通过对随行波表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了随行波表面存在减阻降噪效果的内在机理。针对随行波表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网络及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果表明随行波表面存在减阻降噪效果的...
通过对随行波表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了随行波表面存在减阻降噪效果的内在机理。针对随行波表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网络及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果表明随行波表面存在减阻降噪效果的内在机理在于:随行波表面连续的沟槽结构使得壁面附近的流动在波谷处产生了稳定的二次流,即来流在随行波表面引发形成一排平行人工涡,从而使自由来流在平行人工涡上流动,而不与壳体表面接触,起到了类似"滚柱轴承"的作用,从而达到减阻降噪的目的。对随行波表面流场的模拟研究,对深入揭示其潜在减阻降噪机理具有一定的意义。
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关键词
随行波
减阻
降躁
数值模拟
二次流
人工涡
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职称材料
条纹沟槽表面近壁区流场数值计算
被引量:
5
6
作者
胡海豹
宋保维
+1 位作者
杜晓旭
马骥
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008年第4期54-56,共3页
通过对沟槽表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了条纹沟槽表面存在减阻效果的内在原因。在数值模拟过程中,针对沟槽表面流场的特点,对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果结果表明,条纹沟槽对流场的影响仅限于近...
通过对沟槽表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了条纹沟槽表面存在减阻效果的内在原因。在数值模拟过程中,针对沟槽表面流场的特点,对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果结果表明,条纹沟槽对流场的影响仅限于近壁区,同时条纹沟槽的存在使得沟槽内部具有较好的减阻作用。所开展的研究,对深入揭示条纹沟槽潜在的减阻机理具有一定的意义。
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关键词
条纹沟槽
减阻
流场
近壁区
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职称材料
水下回转体外形流体动力性能仿真
被引量:
2
7
作者
胡海豹
潘光
+1 位作者
宋保维
刘占一
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008年第9期143-145,共3页
通过对回转体外形流体动力参数的前瞻性仿真计算研究,探讨了使用FLUENT软件对水下回转体外形流体动力性能进行预测的可行性。在利用该软件对回转体表面流场进行数值仿真时,针对该绕流流场存在回流等特点,合理选择了计算域、计算网格、...
通过对回转体外形流体动力参数的前瞻性仿真计算研究,探讨了使用FLUENT软件对水下回转体外形流体动力性能进行预测的可行性。在利用该软件对回转体表面流场进行数值仿真时,针对该绕流流场存在回流等特点,合理选择了计算域、计算网格、入口、出口边界条件以及其他流动参数。仿真计算结果与风洞实验对比表明,该方法对水下回转体外形流体动力性能的预测精度较高,且对流场的显示更加详细、直观。所取得的研究成果对水下航行器的外形设计具有重要参考价值,可缩短外形设计周期和节约设计费用。
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关键词
回转体
流体动力
水下航行器
数值仿真
风洞实验
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职称材料
高速列车微结构表面减阻仿真研究
被引量:
5
8
作者
唐焜
马术文
+1 位作者
梁红琴
丁国富
《机械设计与制造》
北大核心
2020年第9期213-216,共4页
为减少高速列车在运行时受到的气动阻力,根据V型微结构沟槽的减阻机理,建立了若干组几何参数不同的V型微结构沟槽。验证了计算域、边界条件、湍流模型的合理性,对微结构沟槽面的减阻效果进行了数值仿真计算,分析了微结构沟槽面附近的速...
为减少高速列车在运行时受到的气动阻力,根据V型微结构沟槽的减阻机理,建立了若干组几何参数不同的V型微结构沟槽。验证了计算域、边界条件、湍流模型的合理性,对微结构沟槽面的减阻效果进行了数值仿真计算,分析了微结构沟槽面附近的速度、壁面摩擦应力云图。结果表明:沟槽结构使得壁面附近流场的粘性底层厚度增加,沟槽顶部的阻力系数较大,底部和中部的阻力系数较小。与平面摩擦阻力相比,各组几何参数不同的微结构沟槽面都得到了不同程度的减阻效果,最佳减阻效果达到10.09%。
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关键词
微结构
高速列车
减阻
湍流边界层
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职称材料
题名
鲨鱼沟槽表皮减阻机理的仿真研究
被引量:
24
1
作者
胡海豹
宋保维
潘光
毛昭勇
杜晓旭
机构
西北工业大学航海学院
出处
《系统仿真学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第21期4901-4903,4907,共4页
基金
全国优秀博士论文基金项目(2002CJ0301)
国家自然科学基金项目(10672136)
文摘
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。
关键词
沟槽表面
数值仿真
减阻
“二次涡”
“反向旋转涡对”
Keywords
riblets
numerical simulation
drag reduction
"second-vortex"
"reverse-vortices"
分类号
O335.3 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
回转体表面条纹沟槽减阻水洞实验研究
被引量:
21
2
作者
胡海豹
宋保维
潘光
毛昭勇
陈少强
机构
西北工业大学航海学院
中船重工
出处
《力学季刊》
CSCD
北大核心
2006年第2期267-272,共6页
基金
全国优秀博士论文基金(2002CJ0301)
文摘
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。
关键词
条纹沟槽
减阻量
回转体
水洞实验
水下航行器
Keywords
riblts surface ; drag reduction
gyroidal objects; water tunnel experiment; underwater vehicles
分类号
O335.3 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
PIV水下流场测试系统试验研究
被引量:
9
3
作者
胡海豹
宋保维
阮驰
杜晓旭
毛昭勇
机构
西北工业大学航海学院
中国科学院西安光学精密机械研究所
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第10期1928-1932,共5页
文摘
基于粒子图像测速技术,设计研制了一套适用于水洞洞体内高速、封闭试验条件的流场测量与显示设备.该系统由光源、成像、图像处理与分析、控制和粒子投放等分系统组成,具有复杂环境下全流场的无接触、无扰动、高准确度测量和显示能力,流场测试误差小于2%,可为水下航行器外形设计及其改进提供相关的实测数据.
关键词
粒子图像测速技术
流场
水洞
水下航行器
Keywords
Particle image velocimetry(PIV)
Flow field
Water tunnel
Automatic underwater vehicle
分类号
O335.3 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
回转体表面条纹沟槽降噪水洞试验
被引量:
6
4
作者
胡海豹
宋保维
潘光
陈少强
毛昭勇
机构
西北工业大学航海学院
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008年第2期139-141,共3页
基金
全国优秀博士论文基金资助项目(2002CJ0301)
文摘
在深入探讨条纹沟槽表面减噪机理的基础上,对条纹沟槽表面回转体开展了水洞噪声测试实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用了直接加工的实现技术,模型头部为半球形圆头,尾部线型采用双参数尖尾曲线。一系列实验结果表明,条纹沟槽表面回转体与相同形状尺寸的光滑表面回转体相比,具有较明显的降噪效果,最大降噪量超过4dB,降噪量与条纹沟槽的尺寸、水流速度有关。可见,条纹沟槽是一种降噪效果明显、应用价值高的降噪新方法。
关键词
条纹沟槽
降噪
回转体
水洞实验
Keywords
riblets, noise reduction, revolving body, water tunnel test
分类号
O427.5 [理学—声学]
O335.3 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
随行波表面减阻降噪机理探索
被引量:
6
5
作者
胡海豹
宋保维
毛昭勇
陈少强
机构
西北工业大学航海学院
中船重工第
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2007年第12期28-30,共3页
基金
国家自然科学基金(10672136)
全国优秀博士论文基金项目(2002CJ0301)
文摘
通过对随行波表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了随行波表面存在减阻降噪效果的内在机理。针对随行波表面流场的特点,在数值计算过程中对其计算域、计算网络及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果表明随行波表面存在减阻降噪效果的内在机理在于:随行波表面连续的沟槽结构使得壁面附近的流动在波谷处产生了稳定的二次流,即来流在随行波表面引发形成一排平行人工涡,从而使自由来流在平行人工涡上流动,而不与壳体表面接触,起到了类似"滚柱轴承"的作用,从而达到减阻降噪的目的。对随行波表面流场的模拟研究,对深入揭示其潜在减阻降噪机理具有一定的意义。
关键词
随行波
减阻
降躁
数值模拟
二次流
人工涡
Keywords
traveling-wave
drag reduction
noise redaction
numerical simulation
second-flow
manmade vortex
分类号
O335.3 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
条纹沟槽表面近壁区流场数值计算
被引量:
5
6
作者
胡海豹
宋保维
杜晓旭
马骥
机构
西北工业大学航海学院
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008年第4期54-56,共3页
基金
国家自然科学基金(10672136)
全国优秀博士论文基金资助项目(2002CJ0301)
文摘
通过对沟槽表面特殊流场的数值模拟研究,探讨了条纹沟槽表面存在减阻效果的内在原因。在数值模拟过程中,针对沟槽表面流场的特点,对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理。模拟结果结果表明,条纹沟槽对流场的影响仅限于近壁区,同时条纹沟槽的存在使得沟槽内部具有较好的减阻作用。所开展的研究,对深入揭示条纹沟槽潜在的减阻机理具有一定的意义。
关键词
条纹沟槽
减阻
流场
近壁区
Keywords
grooved surface, drag reduction, fluid field, near-wall
分类号
O335.3 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
水下回转体外形流体动力性能仿真
被引量:
2
7
作者
胡海豹
潘光
宋保维
刘占一
机构
西北工业大学航海学院
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008年第9期143-145,共3页
基金
全国优秀博士论文基金资助项目(2002CJ0301)
文摘
通过对回转体外形流体动力参数的前瞻性仿真计算研究,探讨了使用FLUENT软件对水下回转体外形流体动力性能进行预测的可行性。在利用该软件对回转体表面流场进行数值仿真时,针对该绕流流场存在回流等特点,合理选择了计算域、计算网格、入口、出口边界条件以及其他流动参数。仿真计算结果与风洞实验对比表明,该方法对水下回转体外形流体动力性能的预测精度较高,且对流场的显示更加详细、直观。所取得的研究成果对水下航行器的外形设计具有重要参考价值,可缩短外形设计周期和节约设计费用。
关键词
回转体
流体动力
水下航行器
数值仿真
风洞实验
Keywords
gyroidal objects
hydrodynamics
underwater vehicle
numerical simulation
wind-tunnel experiment
分类号
O335.3 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
高速列车微结构表面减阻仿真研究
被引量:
5
8
作者
唐焜
马术文
梁红琴
丁国富
机构
西南交通大学机械工程学院先进设计与制造技术研究所
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2020年第9期213-216,共4页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB1200504)“基于”重量-阻力-动力多目标均衡的综合节能技术研究。
文摘
为减少高速列车在运行时受到的气动阻力,根据V型微结构沟槽的减阻机理,建立了若干组几何参数不同的V型微结构沟槽。验证了计算域、边界条件、湍流模型的合理性,对微结构沟槽面的减阻效果进行了数值仿真计算,分析了微结构沟槽面附近的速度、壁面摩擦应力云图。结果表明:沟槽结构使得壁面附近流场的粘性底层厚度增加,沟槽顶部的阻力系数较大,底部和中部的阻力系数较小。与平面摩擦阻力相比,各组几何参数不同的微结构沟槽面都得到了不同程度的减阻效果,最佳减阻效果达到10.09%。
关键词
微结构
高速列车
减阻
湍流边界层
Keywords
Microstructured Surfaces
High-Speed Train
Drug Reduction
Turbulent Boundary Layer
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
O335.3 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
鲨鱼沟槽表皮减阻机理的仿真研究
胡海豹
宋保维
潘光
毛昭勇
杜晓旭
《系统仿真学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
24
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职称材料
2
回转体表面条纹沟槽减阻水洞实验研究
胡海豹
宋保维
潘光
毛昭勇
陈少强
《力学季刊》
CSCD
北大核心
2006
21
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职称材料
3
PIV水下流场测试系统试验研究
胡海豹
宋保维
阮驰
杜晓旭
毛昭勇
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
9
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职称材料
4
回转体表面条纹沟槽降噪水洞试验
胡海豹
宋保维
潘光
陈少强
毛昭勇
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008
6
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职称材料
5
随行波表面减阻降噪机理探索
胡海豹
宋保维
毛昭勇
陈少强
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2007
6
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职称材料
6
条纹沟槽表面近壁区流场数值计算
胡海豹
宋保维
杜晓旭
马骥
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008
5
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职称材料
7
水下回转体外形流体动力性能仿真
胡海豹
潘光
宋保维
刘占一
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2008
2
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职称材料
8
高速列车微结构表面减阻仿真研究
唐焜
马术文
梁红琴
丁国富
《机械设计与制造》
北大核心
2020
5
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职称材料
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