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转臂式高速离心机减阻设计及机室流场特性研究
1
作者 陈红永 杨鑫 +4 位作者 黎启胜 龚志斌 宋琼 李心耀 尹益辉 《应用力学学报》 北大核心 2026年第1期164-170,共7页
风阻功率是大型转臂式土工离心机驱动功率设计的重要依据,机室流场具有随流、温升、流速高等特点。为降低风阻需对转臂或吊篮采取整流减阻设计。针对两型分别采用转臂整流和整流罩减阻的离心机,开展了基于CFD(computational fluid dynam... 风阻功率是大型转臂式土工离心机驱动功率设计的重要依据,机室流场具有随流、温升、流速高等特点。为降低风阻需对转臂或吊篮采取整流减阻设计。针对两型分别采用转臂整流和整流罩减阻的离心机,开展了基于CFD(computational fluid dynamics)的气动特性仿真,通过优化仿真参数获得离心机高速运行时的机室内部流场流场特性及离心机风阻功率,并通过型线设计对离心机整流罩进行了气动阻力系数优化。研究表明:高速离心机低气压运行时机室下壁面的摩擦阻力矩占主导,高于周向壁面的摩擦阻力矩;吊篮不采用整流罩时,在迎风端面肩部出现了流动分离,压差阻力较大;采用整流罩后,吊篮前缘肩部的分离被削弱,总阻力系数大幅降低。研究表明对于高速离心机开展整流设计是必要的,通过转臂外形设计及整流罩设计,可有效降低风阻功率,更有益于控制机室温升。 展开更多
关键词 转臂式离心机 高速转动 流场 CFD 整流罩
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4:1矩形柱绕流的风攻角和雷诺数效应
2
作者 杜晓庆 徐离 朱红玉 《力学学报》 北大核心 2026年第1期73-82,共10页
以宽高比为4:1的矩形柱为对象,采用大涡模拟(LES)方法,在风攻角α=0°~12°、雷诺数Re=100~120000范围内,研究了风攻角α和雷诺数Re联合作用对矩形柱的表面风压、气动力和Strouhal数等气动性能的影响规律,探究了绕流场流态和转... 以宽高比为4:1的矩形柱为对象,采用大涡模拟(LES)方法,在风攻角α=0°~12°、雷诺数Re=100~120000范围内,研究了风攻角α和雷诺数Re联合作用对矩形柱的表面风压、气动力和Strouhal数等气动性能的影响规律,探究了绕流场流态和转捩点位置的演变过程.结果表明,随着风攻角的增加,平均阻力系数逐渐增大,脉动升力系数先增大后减小,而Strouhal数的变化较为复杂;气动力系数在100≤Re≤1000之间变化剧烈,而在1000<Re≤120000之间则变化较小.随着风攻角和雷诺数的增加,矩形柱上壁面会依次呈现“后角分离”、“分离再附”和“前角分离”3种流态,下壁面则表现为“后角分离”和“分离再附”两种流态,流态的变化伴随表面风压、气动力和Strouhal数的突变.随着雷诺数的增大,矩形柱绕流场会出现层流、尾流转捩和剪切层转捩等流动现象,而风攻角会影响发生流动转捩的临界雷诺数;当Re=100,所有攻角的矩形柱绕流均为层流;当Re=250,随着风攻角的增加,流动依次出现层流涡脱、尾流转捩和剪切层转捩;当Re=500,α=0°时流场发生尾流转捩,而当α≥3°时则均为剪切层转捩;当Re≥1000,所有攻角均发生剪切层转捩现象. 展开更多
关键词 矩形柱 雷诺数 风攻角 气动性能 流场结构
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狭缝内双圆柱对称位置空泡溃灭试验研究
3
作者 应嘉泽 沈钧炜 +1 位作者 张书瑞 张宇宁 《排灌机械工程学报》 北大核心 2026年第2期133-140,共8页
基于高速摄影试验台,对狭缝内双圆柱对称位置下的空泡动力学进行了试验研究.定性分析了不同初生位置下空泡的生长溃灭情况,归纳出了3种量纲一距离下的典型试验现象.同时,定量探究了不同典型现象下的空泡形态演化、形心移动、泡壁运动等... 基于高速摄影试验台,对狭缝内双圆柱对称位置下的空泡动力学进行了试验研究.定性分析了不同初生位置下空泡的生长溃灭情况,归纳出了3种量纲一距离下的典型试验现象.同时,定量探究了不同典型现象下的空泡形态演化、形心移动、泡壁运动等特征.研究结果表明,双圆柱对称位置上的空泡动力学行为可根据空泡量纲一距离l^(*)归纳为3种情形:情形1(l^(*)较小),左右泡壁凹陷显著,无射流;情形2(l^(*)中等),左右泡壁凹陷较弱,并产生射流;情形3(l^(*)较大),右泡壁凹陷,产生射流.远离双圆柱一侧的泡壁形态演化剧烈程度大于靠近双圆柱的一侧,剧烈程度会随着量纲一距离的变大而增加.在双圆柱对称位置上,在空泡溃灭过程中其圆度、形心移动距离与溃灭半径和量纲一距离大小呈正相关. 展开更多
关键词 空泡 空泡溃灭 狭缝 双圆柱
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液滴沿锯齿形超疏水-超亲水界面自发移动的运动特性研究
4
作者 胡翠书 邱超 张俊杰 《中国民航飞行学院学报》 2026年第1期28-32,48,共6页
通过超疏水表面上的锯齿形超亲水图案设计,实现了液滴的自发定向移动,为微流控芯片提供了一种低能耗、高效的液滴操控方案。研究发现,液滴的运动由拉普拉斯力与润湿梯度力协同驱动,其速度与加速度受锯齿形图案长宽之比δ的调控。通过实... 通过超疏水表面上的锯齿形超亲水图案设计,实现了液滴的自发定向移动,为微流控芯片提供了一种低能耗、高效的液滴操控方案。研究发现,液滴的运动由拉普拉斯力与润湿梯度力协同驱动,其速度与加速度受锯齿形图案长宽之比δ的调控。通过实验得出结论:与δ=50时相比,液滴沿δ=45、δ=40、δ=35、δ=30、δ=25、δ=20运动的最大速度显著提升了4.62%、9.73%、15.41%、21.80%、27.77%、34.31%。进一步研究液滴在倾斜角分别为3°、5°、8°的锯齿形超亲水表面上的自驱动性能,当倾角为3°、5°时,液滴能够克服粘滞力和自身重力自下而上自发运动,但当倾角增大到8°时,液滴只能在δ<30的表面实现爬坡运动。 展开更多
关键词 液滴 超疏水-超亲水界面 拉普拉斯力 润湿梯度力 自发移动
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基于重叠网格技术柔性旗帜与流体耦合运动数值模拟 被引量：3
5
作者 杜小振 郭东兴 +3 位作者 王文秀 韩艺 刘晓彤 王淑珺 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期473-483,共11页
为研究分析自然界与风能采集领域中柔性旗帜与空气流固耦合运动特性,基于空气动力学原理和二维柔性板轴向不可拉伸假设推导旗帜颤振非线性理论模型,研究了旗帜与空气之间的耦合运动,分析长度、质量比和风速对其运动特性影响。利用双向... 为研究分析自然界与风能采集领域中柔性旗帜与空气流固耦合运动特性,基于空气动力学原理和二维柔性板轴向不可拉伸假设推导旗帜颤振非线性理论模型,研究了旗帜与空气之间的耦合运动,分析长度、质量比和风速对其运动特性影响。利用双向流固耦合方法及重叠网格技术对旗帜随风摆动过程进行数值模拟,得出流场中旗帜运动行为及周围流场特性。结果表明:临界颤振风速随旗长增加而减小,摆动位移随风速增加先增大后减小;质量比越大,颤振频率越小,斯特劳哈尔数受其影响较小;旗帜尺寸一定时,风速较小,摆动位移、频率较小,风速超过临界颤振风速发生大幅度颤振现象;旗帜周围漩涡会经历产生、脱落和消失过程,周围压力及速度会随漩涡运动过程发生变化。可见采用基于重叠网格技术的数值模拟方法可有效解决柔性旗帜大变形问题,实现理论与数值仿真验证分析。 展开更多
关键词 柔性旗帜 流固耦合 重叠网格 流场 数值模拟
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可控加载功能梯度材料设计程序改进与高通量优化设计
6
作者 李蕾 陈翰 +3 位作者 柏劲松 张睿智 张建 吴楯 《高压物理学报》 北大核心 2025年第11期37-46,共10页
为了实现梯度材料高通量优化设计,需要梯度材料加载性能的准确性和快速预测能力。人工智能技术结合飞速发展的硬件条件已逐渐成为不同学科领域的革命性研究工具。在材料科学领域,机器学习方法在材料的高通量设计和性能的高通量预测方面... 为了实现梯度材料高通量优化设计,需要梯度材料加载性能的准确性和快速预测能力。人工智能技术结合飞速发展的硬件条件已逐渐成为不同学科领域的革命性研究工具。在材料科学领域,机器学习方法在材料的高通量设计和性能的高通量预测方面均发挥着巨大作用。在可控加载梯度材料优化设计中引入机器学习方法,结合基于物理模型的计算结果,建立了较为准确的快速预测模型,显著提高了优化计算通量。多物质流体弹塑性计算程序MLEP在梯度材料实验设计和数据解读中已经过多轮校验,对实验结果具有较高的预测精度,基于该程序的数值实验样本可以建立高精度的代理模型。为了使MLEP可以应用于更宽范围的密度梯度材料设计及实验预测,在现有模拟程序中加入了p-α模型,用于描述低密度聚合物在冲击/准等熵加载中的力学行为,可以实现飞片密度从0.5 g/cm^(3)左右增大至15.0 g/cm^(3)。 展开更多
关键词 功能梯度材料 机器学习 高通量设计
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关于矩形截面管道比摩阻的数值分析
7
作者 刘丽丽 陶聪颖 +3 位作者 王庆 杨含笑 杨晶 范家伟 《力学与实践》 2025年第1期238-241,共4页
《工程流体力学》本科生教材的基本理论和工程应用都是针对圆形管道适用的,而对于非圆形管道的计算,教科书中提到采用当量直径的方法,认为非圆形管道的阻力和当量直径相同的圆形管道近似,从而将非圆形管道按照圆形管道进行计算。但当量... 《工程流体力学》本科生教材的基本理论和工程应用都是针对圆形管道适用的,而对于非圆形管道的计算,教科书中提到采用当量直径的方法,认为非圆形管道的阻力和当量直径相同的圆形管道近似,从而将非圆形管道按照圆形管道进行计算。但当量直径相同的圆管和非圆形管的阻力受不同条件影响差别较大,所以本文采用数值计算方法分析影响矩形截面管道比摩阻的要素,为异型管阻力计算提供依据。 展开更多
关键词 矩形截面 比摩阻 当量直径
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超音速喷管雾滴粒径的仿真研究
8
作者 刘承婷 王璐娜 +1 位作者 陈康健 杨心茹 《河南科学》 2025年第11期1577-1582,共6页
解决天然气气井积液问题常用的方法是利用超音速喷管雾化原理进行排水采气。通过在喉部与扩张管之间连接一个进水管,建立一种新型的超音速喷管模型--拉瓦尔Ⅱ喷管模型,该模型让气体和液体从不同的流动路径流入并在喉部尾部相遇,从而达... 解决天然气气井积液问题常用的方法是利用超音速喷管雾化原理进行排水采气。通过在喉部与扩张管之间连接一个进水管,建立一种新型的超音速喷管模型--拉瓦尔Ⅱ喷管模型,该模型让气体和液体从不同的流动路径流入并在喉部尾部相遇,从而达到气相携带液相举升至地面的效果。同时,通过探究入水管尺寸和入水管流速对拉瓦尔Ⅱ喷管雾化能力的影响,以便对超音速喷管进行优化设计,提高超音速喷管的雾化能力。结果表明:相同条件下,在入水管直径为0.5~1.1 mm范围内,雾滴颗粒平均直径随着入水管直径的减小而明显减小,雾化效果越好;在入水管流速为0.8~1.4 m·s^(-1)时,雾滴颗粒平均直径随着入水管流速的减小而明显减小,雾化效果越好;当入水管直径和入水管流速过小或过大时,对雾滴颗粒平均直径的影响波动较稳定。 展开更多
关键词 超音速喷管 雾化 流速 拉瓦尔喷管 雾滴颗粒平均直径
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基于神经网络的流体晃荡波高和压强的预测研究 被引量：1
9
作者 金鑫 王宇圣 +4 位作者 张福贵 陈健 李登松 樊昌元 刘名名 《船舶力学》 北大核心 2025年第3期388-399,共12页
基于Navier-Stokes方程的数值模型和物理模型实验研究流体晃荡现象存在计算效率低和经济成本高的不足。为此,本文通过构建神经网络模型对数值和实验结果进行时序重构,预测流体晃荡的压强和波高。以数值和实验的总压强和自由表面高程数... 基于Navier-Stokes方程的数值模型和物理模型实验研究流体晃荡现象存在计算效率低和经济成本高的不足。为此,本文通过构建神经网络模型对数值和实验结果进行时序重构,预测流体晃荡的压强和波高。以数值和实验的总压强和自由表面高程数据作为训练样本,将神经网络中表征能力强的CNN、RNN、LSTM用于重演流体晃荡响应的时间演化过程。在模型训练过程中,系统地调节神经网络的内部结构参数,分析预测结果与实际值之间的误差和相关性。结果表明,RNN和LSTM的重构误差低于4%,相关性达到0.88,整体优于CNN;LSTM的整体性能最佳,可以作为预测长序列数据的首选。整体来讲,三种代理模型均可以较好地复现流体晃荡的波高和压强,在流体晃荡研究方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 流体晃荡 神经网络 数值模拟 预测
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基于Fluent的卧式超细分级磨流场特性研究 被引量：1
10
作者 张琳琳 秦梦妍 +1 位作者 赵季福 秦志英 《河北工业科技》 2025年第3期295-302,共8页
为了明晰卧式超细分级磨的工作原理及内部流场分布,建立分级磨三维模型,并进行网格划分及独立性检验。基于Fluent模型模拟分级磨中流体的湍流特性,并选择欧拉-拉格朗日方法模拟空气连续相和颗粒离散相之间的气固两相流;以速度和压力为... 为了明晰卧式超细分级磨的工作原理及内部流场分布,建立分级磨三维模型,并进行网格划分及独立性检验。基于Fluent模型模拟分级磨中流体的湍流特性,并选择欧拉-拉格朗日方法模拟空气连续相和颗粒离散相之间的气固两相流;以速度和压力为评价指标分析内部流场的相互作用。结果表明:在磨盘的高速旋转作用下,粉碎腔Z=-100 mm平面上的速度和压力由内向外呈梯形分布,且沿磨盘周向呈交变特性,磨盘和齿形磨壁之间速度最大,高达11 m/s,叶片运动前方压力最大,最大为4200 Pa;工作腔Z=150 mm平面上的扬析流场和分级流场相互作用,2个流场交界处两侧速度较小,降低到5 m/s左右,压力增加到4000 Pa;粉碎区域和分级区域通过扬析区域实现动态流场耦合,有效分离粉碎后的颗粒,提升了工作效率。研究通过多尺度流场耦合分析揭示了分级磨内部流场的交变特性和动态耦合机制,研究结果对分级磨的结构参数优化和能量效率提升具有重要的工程指导价值,可为同类型粉体装备的流场调控与性能改进提供理论参考。 展开更多
关键词 机械动力学 分级磨 独立性检验 FLUENT 相互作用 交变特性
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带凸起壁面附近空化泡溃灭动力学研究
11
作者 刘雅斌 王雨非 +3 位作者 马少武 郭子通 王笑语 张宇宁 《核科学与工程》 北大核心 2025年第2期273-282,共10页
在水力机械中,空化侵蚀常对壁面造成损伤而诱导形成不平整壁面。本文通过高速摄影系统和Kelvin冲量理论对带双半球凸起壁面附近的空泡动力学行为进行了研究,重点分析了空泡位于对称位置情况下的空泡溃灭形态演化特征,定量探讨了核心参... 在水力机械中,空化侵蚀常对壁面造成损伤而诱导形成不平整壁面。本文通过高速摄影系统和Kelvin冲量理论对带双半球凸起壁面附近的空泡动力学行为进行了研究,重点分析了空泡位于对称位置情况下的空泡溃灭形态演化特征,定量探讨了核心参数对泡壁收缩速度及空泡受到的Kelvin冲量强度的影响。研究发现:(1)在凸起和壁面的共同影响下,空泡在溃灭阶段会呈现为钟形、卵形、锥形、子弹形四种典型形态;(2)相较于远壁侧,近壁侧的泡壁收缩速度更小。随着凸起半径增大或两凸起间距减小,空泡近壁侧和远壁侧的泡壁速度差异在逐渐增大;(3)空泡受到的Kelvin冲量强度在凸起半径增大、凸起间距减小或空泡与壁面间距减小的情况下,会呈现增大的趋势。 展开更多
关键词 空化泡 泡动力学 不平整壁面 高速摄影 Kelvin冲量
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基于流固耦合联合仿真的软管锥套式空中加油对接过程建模与分析
12
作者 杨宇宸 杨超越 +2 位作者 王斌 索涛 豆清波 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第7期123-136,共14页
软管锥套式空中加油过程涉及气动力、燃油流动、柔性结构变形的复杂耦合,其耦合求解对仿真技术要求高、计算量大,严重制约了软管空中加油的准确性与安全性。为了准确分析软管锥套组合体在对接输油过程中的动力学特性,避开动力学方程建... 软管锥套式空中加油过程涉及气动力、燃油流动、柔性结构变形的复杂耦合,其耦合求解对仿真技术要求高、计算量大,严重制约了软管空中加油的准确性与安全性。为了准确分析软管锥套组合体在对接输油过程中的动力学特性,避开动力学方程建模的劣势,提出了一种考虑气动力、尾涡、软管变形与气流场双向影响、燃油内部流动综合影响下软管锥套组合体结构变形过程的流固耦合有限元模型及求解方法。模型中计算了稳定伞的作用效果并等效解耦成力和转角边界条件,推导了机翼尾涡作用力方程,采用联合仿真技术进行了流固耦合分析,软管拖曳平衡状态的计算结果与试验数据吻合良好。通过进一步仿真计算,对燃油流动、对接参数及飞行参数等甩鞭现象产生的影响因素进行了分析,结果表明:对接速度和回收加速度的匹配关系是甩鞭载荷的主要影响因素,回收加速度与最优匹配对接速度大小正相关;其次,飞行参数是次要影响因素,在不考虑燃油流动时,每一种高度下都呈现出“飞行速度越高,甩鞭载荷越低”的特点;燃油流动是一项干扰因素,一定程度上会干扰上述规律,但不会影响整体规律,需针对工况进行分析。 展开更多
关键词 空中加油 软管锥套组合体 流固耦合 联合仿真 影响因素
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凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象的数值研究
13
作者 刘宇航 段靖飞 +4 位作者 刘一帆 胡进森 王笑语 高丹 张宇宁 《核科学与工程》 北大核心 2025年第4期784-793,共10页
基于开源软件OpenFOAM,采用流体体积法对半球形凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象进行了模拟研究。重点对针状射流形成与演化、射流诱导的冲击波以及流场中涡的演化开展了定性分析,并对针状射流的速度及空化泡内、外压力峰值随... 基于开源软件OpenFOAM,采用流体体积法对半球形凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象进行了模拟研究。重点对针状射流形成与演化、射流诱导的冲击波以及流场中涡的演化开展了定性分析,并对针状射流的速度及空化泡内、外压力峰值随时间的变化进行了定量分析。结果表明:空化泡溃灭时出现的颈缩断裂是针状射流形成的核心机制,射流速度峰值可达900 m/s;随着射流发展,射流在泡内激发生成两道传播速度不同的冲击波。此外,当射流刺穿空化泡和撞击壁面时,射流顶端的液体压力骤增;针状射流在平壁面、泡内以及凹陷底部诱发涡的生成。其中,位于凹陷底部的涡沿径向向凹陷外演化发展,并逐渐分裂为多个涡结构。 展开更多
关键词 空化泡 凹陷壁面 针状射流 冲击波 涡
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蝠鲼自主游动数值模拟研究
14
作者 陈晓 叶继坤 +1 位作者 黄桥高 潘光 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第1期76-83,共8页
蝠鲼是胸鳍推进模式的典型代表,稳定性好,利于广域巡游,非常适合作为仿生航行器的仿生目标。建立蝠鲼两自由度自主游动的计算模型,耦合求解蝠鲼运动方程与流体动力方程,数值模拟了蝠鲼从静止状态启动加速,最终到达稳态巡游的自主游动过... 蝠鲼是胸鳍推进模式的典型代表,稳定性好,利于广域巡游,非常适合作为仿生航行器的仿生目标。建立蝠鲼两自由度自主游动的计算模型,耦合求解蝠鲼运动方程与流体动力方程,数值模拟了蝠鲼从静止状态启动加速,最终到达稳态巡游的自主游动过程,分析了蝠鲼游动速度、水动力、压力分布以及三维流场结构的时间历程变化。计算结果表明:在蝠鲼自主游动过程中,前游方向的速度、加速度、位移等完全由胸鳍柔性变形时产生的净推力以及前游时受到的净阻力共同决定,在加速阶段净推力占优,且推力主要由靠近鳍尖部分产生,推阻力平衡时蝠鲼到达稳态巡游阶段,蝠鲼胸鳍展向及弦向叠加的柔性变形会产生复杂的三维涡结构。文中提出的数值仿真方法以及对蝠鲼自主游动过程的研究为后续揭示蝠鲼游动机理奠定了基础。 展开更多
关键词 蝠鲼 自主游动 数值模拟 涡结构
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相对浸润性对双元液滴碰撞影响的数值研究
15
作者 张艺凡 孙一颉 +1 位作者 孙中国 席光 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第11期115-124,共10页
为了阐明液滴间的相对浸润性对液滴碰撞现象及过程的影响,采用无网格移动粒子半隐式(MPS)方法,建立了不同相对浸润性下的表面张力模型。在传统表面自由能模型的基础上,采用流体间宏观接触角拟合两相流体在界面处的分子间势能,实现不同... 为了阐明液滴间的相对浸润性对液滴碰撞现象及过程的影响,采用无网格移动粒子半隐式(MPS)方法,建立了不同相对浸润性下的表面张力模型。在传统表面自由能模型的基础上,采用流体间宏观接触角拟合两相流体在界面处的分子间势能,实现不同浸润性下双元液滴碰撞与融合过程的仿真。通过大量数值计算,分析了双元液滴碰撞与融合的机理,根据韦伯数和碰撞参数划分了双元液滴碰撞的聚并、破碎和拉伸分离区域,研究了流体的相对浸润性对双元液滴碰撞形态及结果的影响。结果表明:相对浸润性对碰撞机理图的影响十分明显,在相对浸润角从0°增加至120°的过程中,拉伸分离-融合分界线随相对浸润角增加向低韦伯数方向单调偏移;在相对浸润角从0°增加至60°时,融合-破碎分界线向低韦伯数方向偏移,相对浸润角继续增加至120°时,分界线又向高韦伯数方向回移。该结论为实际工程中液滴碰撞与融合过程的研究提供了相关理论依据。 展开更多
关键词 浸润性 表面张力 移动粒子半隐式方法 液滴
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狭缝边界附近空泡溃灭行为研究
16
作者 刘雅斌 马少武 +2 位作者 扈庆祎 王笑语 张宇宁 《核科学与工程》 北大核心 2025年第2期289-297,共9页
本文利用高速摄影实验平台,研究了狭缝内部与外部环境交界附近空泡的动力学行为,特别是空泡溃灭时的射流特性和变形情况。分析了空泡轮廓的变化,定量考察了空泡变形及形心在溃灭过程中的移动特性。主要结论如下:(1)空泡溃灭射流按射流... 本文利用高速摄影实验平台,研究了狭缝内部与外部环境交界附近空泡的动力学行为,特别是空泡溃灭时的射流特性和变形情况。分析了空泡轮廓的变化,定量考察了空泡变形及形心在溃灭过程中的移动特性。主要结论如下:(1)空泡溃灭射流按射流特性及空泡变形可以被归纳为三种典型模式,分别为产生正反射流,产生正射流伴随泡壁圆弧形凹陷,产生正射流并以椭球形收缩;(2)空泡靠近狭缝边界侧壁面变形较另一侧更剧烈。同时,空泡整体向狭缝内移动;(3)随着空泡与狭缝边界距离增加或狭缝宽度的增加,空泡两侧的差异逐渐变小。 展开更多
关键词 空泡 狭缝 空泡溃灭 空泡射流
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柱形气泡非线性动力学及稳定性研究
17
作者 李德超 王笑语 +1 位作者 冼海珍 张宇宁 《水动力学研究与进展(A辑)》 北大核心 2025年第3期419-424,共6页
基于可压缩液体中柱形气泡泡壁运动方程和李雅普诺夫稳定性理论,该文研究了柱形气泡非线性振荡特性、稳定性及重要参数的影响。基于此,该文研究了声激励振幅与频率、气泡平衡半径、表面张力及液体黏度等物理参数对泡非线性振荡影响。主... 基于可压缩液体中柱形气泡泡壁运动方程和李雅普诺夫稳定性理论,该文研究了柱形气泡非线性振荡特性、稳定性及重要参数的影响。基于此,该文研究了声激励振幅与频率、气泡平衡半径、表面张力及液体黏度等物理参数对泡非线性振荡影响。主要结论包括:(1)当声激励振幅较大时,气泡非线性特征显著,表现出较高的不稳定性;(2)随着液体黏度或表面张力系数的增加,气泡由不稳定的混沌运动转为稳定的周期运动,且存在倒分叉现象;(3)随着气泡平衡半径与声激励频率的增加,气泡非线性运动表现为周期和混沌状态交替出现。 展开更多
关键词 柱形气泡 非线性动力学 李雅普诺夫指数 混沌
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气液两相流曲面重构改进算法研究
18
作者 龚军华 董静 +4 位作者 陈宇杰 孙东亮 宇波 石国赟 陈斌 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期202-213,共12页
针对曲面重构(CIR)算法在界面重构及体积分数法(VOF)方程求解过程中,由于采用分段逼近策略导致的经验性、精度损失和界面高度重复计算问题,提出了基于积分的曲面重构(ICIR)算法。该算法通过一系列处理策略,实现基于积分的体积分数求解,... 针对曲面重构(CIR)算法在界面重构及体积分数法(VOF)方程求解过程中,由于采用分段逼近策略导致的经验性、精度损失和界面高度重复计算问题,提出了基于积分的曲面重构(ICIR)算法。该算法通过一系列处理策略,实现基于积分的体积分数求解,避免了对界面的经验性分段以及各分段界面高度的重复求解。测试结果表明:在随机重构1000个圆形界面的静态测试中,相比CIR算法,ICIR算法的重构精度提升了7.71%,界面方程求解加速比为6.78;在简单汽泡水平移动测试和复杂时间反转单涡问题测试中,ICIR算法的精度相比CIR算法分别提升了3.96%和13.09%,计算耗时分别缩短了40.88%和68.31%。总体而言,ICIR算法显著提升了计算效率,并提高了重构界面的精度。 展开更多
关键词 界面重构 曲面重构 气液两相流
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串列双加热圆柱流场特性研究
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作者 陈世康 冈敦殿 +1 位作者 丰源 米琦 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第9期2891-2897,共7页
加热器是常规高超声速风洞的重要部件,直热式电加热器内部一般由加热圆柱阵列组成,气流通过高温圆柱对流换热实现温度升高,其内部流动通常可以简化为加热圆柱绕流。本研究利用纹影和粒子图像测速法对串联双加热圆柱绕流流场展开实验研... 加热器是常规高超声速风洞的重要部件,直热式电加热器内部一般由加热圆柱阵列组成,气流通过高温圆柱对流换热实现温度升高,其内部流动通常可以简化为加热圆柱绕流。本研究利用纹影和粒子图像测速法对串联双加热圆柱绕流流场展开实验研究。结果表明:低壁温时两圆柱间分离涡周期性脱落,壁温升高后第一圆柱后分离涡脱落位置后移并接近第二圆柱,当两圆柱间形成稳定回流区时,第二圆柱后的分离涡结构趋近于单圆柱绕流模式;壁流速较低时第一圆柱后分离涡规律脱落,流速超某一阈值时第一圆柱后分离涡突然消失,两圆柱间形成稳定回流区,此时第二圆柱后分离涡再次完整重现,并趋于单圆柱模式。 展开更多
关键词 双加热圆柱绕流 流动分离 粒子图像测速 涡旋脱落 尾流结构
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等离子体合成射流抑制桨尖涡强度实验研究
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作者 张涛 陈晨 +4 位作者 曹亚雄 曾伟 孟镱炜 刘汝兵 林麒 《实验流体力学》 北大核心 2025年第5期108-120,共13页
为抑制直升机旋翼桨叶的桨-涡干扰噪声,运用等离子体合成射流抑制桨尖涡强度。首先通过实验获得等离子体合成射流激励器在不同加载电源参数(电压、频率、占空比)下的射流特性;然后利用仿真设计等离子体合成射流控制桨尖涡的方案,考察射... 为抑制直升机旋翼桨叶的桨-涡干扰噪声,运用等离子体合成射流抑制桨尖涡强度。首先通过实验获得等离子体合成射流激励器在不同加载电源参数(电压、频率、占空比)下的射流特性;然后利用仿真设计等离子体合成射流控制桨尖涡的方案,考察射流数目、位置和射流孔径等参数对桨尖涡抑制效果的影响;最后基于仿真设计优选的流动控制方案,在桨尖模型端面下沿靠前缘处布置垂直射流,在低速风洞内进行吹风实验,对比等离子体合成射流与连续射流对桨尖涡强度的抑制效果,分析射流抑制桨尖涡的机理。研究结果表明:等离子体合成射流能有效抑制旋翼桨尖涡的发展,且比连续射流控制更为有效,只需将若干射流布置于桨尖端面下沿靠前缘部位即可获得良好的效果。 展开更多
关键词 等离子体合成射流 主动流动控制 桨尖涡 风洞实验 流动控制方案仿真设计
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