喷气气流对飞机尾涡耗散影响的数值研究

1

作者 姜沿强 王润东 +2 位作者 潘卫军 张琛 张钰沁 《舰船电子工程》 2025年第3期93-96,108,共5页

为提高机场运行效率,缩短尾流间隔,探究加速飞机尾流快速耗散的方法。使用ANSYS模拟仿真地面喷气气流环境下A330飞机尾涡的耗散情况。选取A320作为遭遇尾流的飞机,使用条带状法进行喷气条件下的空气动力学响应分析。并将加速尾涡耗散后... 为提高机场运行效率,缩短尾流间隔,探究加速飞机尾流快速耗散的方法。使用ANSYS模拟仿真地面喷气气流环境下A330飞机尾涡的耗散情况。选取A320作为遭遇尾流的飞机,使用条带状法进行喷气条件下的空气动力学响应分析。并将加速尾涡耗散后的安全间隔与ICAO RECAT标准相比较,探究尾流间隔缩减效率。结果表明,喷气气流能够促进涡量的扩散,抑制尾涡的下沉速度和二次弹起,加速飞机尾流耗散,促进尾涡流场垂向速度的减小。降低飞机尾流遭遇的危险,缩减前后机的最小尾流间隔。但喷气气流会促进尾流涡核间距的增大,不利于平行近距跑道配对进近的实施。 展开更多

关键词 尾涡耗散 尾流间隔 喷气气流 ANSYS软件

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水流场PIV测试系统示踪粒子特性研究 被引量：48

2

作者 阮驰 孙传东 +3 位作者 白永林 王屹山 任克惠 丰善 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期72-77,共6页

粒子图像测速技术（PIV）是一种新的流场测量技术，通过对流场中的示踪粒子进行多次曝光成像，获得具有相关性的示踪粒子图像，利用软件对粒子图像进行处理后可得到被测流场的信息。水流场PIN测量利用合适的示踪粒子运动来表征流场状况... 粒子图像测速技术（PIV）是一种新的流场测量技术，通过对流场中的示踪粒子进行多次曝光成像，获得具有相关性的示踪粒子图像，利用软件对粒子图像进行处理后可得到被测流场的信息。水流场PIN测量利用合适的示踪粒子运动来表征流场状况，示踪粒子的特性对PIV最终测量结果影响很大。讨论了密度、直径、表面反射率等示踪粒子特性对系统实验测量的影响，并特别针对水流场斜入射离轴PIV测试，选择合适的特性参数设计研制了一种简单实用的水流场示踪粒子。通过在直径为100—200μm的聚苯乙烯微球上利用化学方法进行表面镀银，使示踪粒子具有高的光散射特性，实验结果表明这种微粒非常适合于水流场示踪。 展开更多

关键词 粒子图像测速 示踪粒子 离轴测试 聚苯乙烯

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飞机尾涡系Rayleigh-Ludwieg不稳定性实验研究 被引量：8

3

作者 鲍锋 刘锦生 +1 位作者 朱睿 刘玥 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2166-2176,共11页

以飞机起降过程中主翼和尾翼产生反向涡系存在相互作用的事实为背景,设计了一套反向双漩涡发生装置。通过改变两涡的位置关系与初始涡强度比值,采用流动显示与粒子成像测速(PIV)技术,对涡系相交不稳定性的作用特性进行了研究。结果表明... 以飞机起降过程中主翼和尾翼产生反向涡系存在相互作用的事实为背景,设计了一套反向双漩涡发生装置。通过改变两涡的位置关系与初始涡强度比值,采用流动显示与粒子成像测速(PIV)技术,对涡系相交不稳定性的作用特性进行了研究。结果表明:小涡的引入改变了主涡原有运动轨迹,合理地引入小涡的位置与小涡的强度,对主涡能量的衰减有明显的促进作用,但它们之间不呈现明显的线性关系;涡空间运动轨迹的分析,对未来完善机场起降控制模型有一定借鉴意义;实验结果也为飞机整体设计提供了一定参考依据,在满足飞行力学的设计基础上,优化整体气动布局对降低飞机尾流强度有显著的影响。 展开更多

关键词 飞机尾涡 Rayleigh-Ludwieg不稳定性 流动显示 粒子成像测速(PIV) 低雷诺数流动

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新概念机翼尾流特性实验 被引量：7

4

作者 朱睿 刘锦生 +1 位作者 刘志荣 鲍锋 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1-9,共9页

大型飞机常采用开启襟翼以增大机翼升力系数,实现较大迎角的起飞和降落,而机翼在大迎角状态下,翼尖会产生能量集中且自由消散时间长的飞机尾涡,严重影响后续起降飞机的安全。基于Rayleigh-Ludwieg不稳定性,提出一种新概念飞机襟翼布局,... 大型飞机常采用开启襟翼以增大机翼升力系数,实现较大迎角的起飞和降落,而机翼在大迎角状态下,翼尖会产生能量集中且自由消散时间长的飞机尾涡,严重影响后续起降飞机的安全。基于Rayleigh-Ludwieg不稳定性,提出一种新概念飞机襟翼布局,通过水槽实验发现:新概念布局的襟翼对翼尖涡的消散具有明显的促进作用,不同参数组合下襟翼涡对翼尖涡的运动特性和能量变化的影响均有不同。实验结果也为飞机尾流控制的研究提供了参考,在满足飞行力学设计的基础上,合理运用增升装置构建四涡系统可以有效促进飞机尾流的消散,提高机场飞机起降效率。 展开更多

关键词 飞机尾涡 Rayleigh-Ludwieg不稳定性 襟翼 粒子图像测速 水槽

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PIV系统水洞流场测量准确度与误差分析 被引量：6

5

作者 阮驰 孙传东 +1 位作者 白永林 王屹山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2005-2008,共4页

为了改进粒子图像测速技术,分析限制PIV系统测量准确度的因素.利用PIV系统分析比较了水洞中无模型和圆球模型两种环境下的流场.6m/s水速下,无模型流场测量PIV系统测量准确度优于1.3%.通过比较标准球模型流场理论值和测量结果,表明,所测... 为了改进粒子图像测速技术,分析限制PIV系统测量准确度的因素.利用PIV系统分析比较了水洞中无模型和圆球模型两种环境下的流场.6m/s水速下,无模型流场测量PIV系统测量准确度优于1.3%.通过比较标准球模型流场理论值和测量结果,表明,所测量区域内大部分区域的测量准确度均优于2%,在球模型边界与靠近连接杆位置,误差达到6%～8%左右.对造成PIV测量误差的原因进行了探讨,为系统改进提供了参考. 展开更多

关键词 粒子图像测速 水流场 球模型 误差分析

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基于涡系相交不稳定性的飞机尾流控制方法 被引量：5

6

作者 鲍锋 刘锦生 +2 位作者 朱睿 江建华 王俊伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1381-1387,共7页

在飞机飞行的过程中尾涡会伴随着升力产生,威胁后机的飞行安全.在简化机翼模型上添加扰流片,通过一个矩形翼以引入一个与主翼尾涡大小不同、方向相反的小涡,构建尾流自消散四涡系统,以期诱发尾涡的Rayleigh-Ludwig相交不稳定性.通过改... 在飞机飞行的过程中尾涡会伴随着升力产生,威胁后机的飞行安全.在简化机翼模型上添加扰流片,通过一个矩形翼以引入一个与主翼尾涡大小不同、方向相反的小涡,构建尾流自消散四涡系统,以期诱发尾涡的Rayleigh-Ludwig相交不稳定性.通过改变扰流片的大小形状,调整模型的攻角和拖曳速度,采用粒子图像速度场仪测量系统定量研究在低雷诺数下单主翼尾涡发展特性以及双涡相互作用特性.研究表明：在未添加扰流片时,尾涡环量在45个翼展内相对于初始环量基本保持不变;在添加扰流片的情况下尾涡的环量衰减可以达到35%~55%,而未添加的基本翼型的尾涡的环量则几乎保持不变,这说明添加适当的扰流片能诱发尾涡的Rayleigh-Ludwig相交不稳定性,加速尾涡的消散,当小涡和主涡的初始环量比为-0.489、初始距离比为0.5时,45个翼展范围内,尾涡环量衰减55.9%.本文系统性的实验结果可以为低尾流机翼的设计提供参考依据. 展开更多

关键词 飞机尾流 Rayleigh-Ludwig不稳定性 粒子图像测速(PIV) 扰流片 低雷诺数

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喷流对飞机尾流涡影响的试验研究 被引量：14

7

作者 黄烁桥 申功忻 +2 位作者 Robert Konrath Carl F.v. Carmer Kompenhans Jurgen 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期899-908,共10页

飞机产生的尾流涡,特别是大尺度的翼尖涡,对尾随其后的飞行器是非常有害的,本文旨在探索利用飞机发动机产生的喷流加速尾流涡消亡的方法。试验采用简化的飞机模型(有尾翼),建立了包含一对翼尖涡及一对反向旋转的尾翼涡(通过以负迎角安... 飞机产生的尾流涡,特别是大尺度的翼尖涡,对尾随其后的飞行器是非常有害的,本文旨在探索利用飞机发动机产生的喷流加速尾流涡消亡的方法。试验采用简化的飞机模型(有尾翼),建立了包含一对翼尖涡及一对反向旋转的尾翼涡(通过以负迎角安装尾翼得到)的4涡尾流系统。在无外来扰动的情况下,不同的尾翼设置下得到的尾翼涡对翼尖涡的作用效果不同,有的能导致翼尖涡提前消亡,有的则不能。考察了不同强度的喷流对不同4涡尾流系统的影响,且作为对比,对无尾翼(2涡系统)及无喷流下的各种情况也分别作了观测。试验在拖曳水槽中进行,运用体视粒子图像测速(SPIV)技术,观测了与模型拖曳方向垂直的、从机翼后缘到下游约45翼展间均布的一系列切面。结果表明:当喷流直接作用于涡时,其效果主要取决于两者之间的初始距离及相对强度;而当喷流作用于整个4涡尾流系统时,其引入的扰动对不同的系统均能起到一定程度的改善作用,这种作用的关键在于利用喷流优化对翼尖涡进行扰动的机制,而不仅仅取决于喷流的强度。 展开更多

关键词 流体力学 飞机 尾流 喷流 体视粒子图像测速

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四涡系统构建及其特性的实验研究 被引量：3

8

作者 鲍锋 朱睿 +1 位作者 刘志荣 何意 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1491-1499,共9页

飞机尾涡是与升力相关的固有流动现象,威胁着机场附近的飞行安全,同时也限制了机场使用效率。在矩形机翼翼尖以一定方式安装涡流发生器,产生与主涡旋向相反的小涡,来构建一种具有自我消散机制的四涡系统,能实现尾涡集中能力的快速消散... 飞机尾涡是与升力相关的固有流动现象,威胁着机场附近的飞行安全,同时也限制了机场使用效率。在矩形机翼翼尖以一定方式安装涡流发生器,产生与主涡旋向相反的小涡,来构建一种具有自我消散机制的四涡系统,能实现尾涡集中能力的快速消散。结合流动显示和粒子成像测速(PIV)测量,探索了在不同的参数匹配下,下游25个翼展范围内该四涡系统的空间发展过程、涡量发展曲线,以及45个翼展范围内主涡环量的衰减程度。实验结果表明,受小涡诱导,尾涡出现了相交不稳定性,主涡提前破裂,涡量随之降低。当小涡和主涡的初始环量比为-0.581、初始距离比为0.5时,45个翼展范围内,主涡环量衰减34.7%。该实验结果为低尾流机翼的设计提供了一定的参考。 展开更多

关键词 四涡系统 飞机尾流 涡流发生器 流动显示 PIV

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飞机尾流控制的SPIV实验研究 被引量：7

9

作者 黄烁桥 申功炘 +2 位作者 Robert Konrath Carl F.v. Carmer Kompenhans Jürgen 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期18-22,共5页

利用简化的飞机模型,通过改变尾翼的迎角及展弦比,试图建立一种能加速自我消亡的尾流涡系统。该实验在拖曳水槽中进行,运用SPIV(体视粒子图像测速技术)系统进行测量,获得了一系列空间切面的2D/3C(二维/三分量)数据,给出了三种不同尾翼情... 利用简化的飞机模型,通过改变尾翼的迎角及展弦比,试图建立一种能加速自我消亡的尾流涡系统。该实验在拖曳水槽中进行,运用SPIV(体视粒子图像测速技术)系统进行测量,获得了一系列空间切面的2D/3C(二维/三分量)数据,给出了三种不同尾翼情况(两种有尾翼情况及一种无尾翼情况)下的SPIV观测结果,并将这几种情况作了对比。 展开更多

关键词 尾流涡 SPIV Rayleigh-Ludwieg不稳定性 飞机模型 水槽

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4m×3m风洞风工程试验段研制 被引量：2

10

作者 梁鉴 王勋年 +1 位作者 陈洪 刘义信 《流体力学实验与测量》 CSCD 1999年第1期43-48,共6页

介绍了气动中心低速所４ｍ×３ｍ风洞增设风工程试验段的方案选择、结构设计。这个试验段长１４．５ｍ、宽４ｍ、高２．２ｍ，不改动原风洞结构、装拆方便，可较好地模拟大气边界层、并已成功地应用于风工程试验。

关键词 风工程试验 试验段 低速 风洞 大气边界层

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扑翼尾流脱落涡特性的PIV实验研究 被引量：4

11

作者 鲍锋 邹赫 +2 位作者 曾华轮 刘志荣 朱睿 《气体物理》 2017年第1期48-56,共9页

通过色流实验和粒子成像测速技术(particle image velocimetry,PIV)对扑翼近场尾流脱落涡的结构轨迹和能量进行了定性及定量研究.结果表明:因展向流动充分性的不同,存在两种牛角型涡系结构;上下扑时翅翼交替产生顺时针和逆时针脱落涡,... 通过色流实验和粒子成像测速技术(particle image velocimetry,PIV)对扑翼近场尾流脱落涡的结构轨迹和能量进行了定性及定量研究.结果表明:因展向流动充分性的不同,存在两种牛角型涡系结构;上下扑时翅翼交替产生顺时针和逆时针脱落涡,两涡运动轨迹呈近似弧形对称,对称轴的仰角略大于攻角;脱落涡的涡心涡量在上下扑极点达到最大值,环量最大值出现在到达极点前的1/5~2/5周期之间;产生脱落涡的半周期内,涡的平均环量都随减缩频率的增大而增大,减缩频率较低时,下扑平均环量大于上扑平均环量,减缩频率较高时则相反;振幅对涡能量影响明显,减缩频率为2~2.5时,振幅±40°时的涡平均环量约是振幅±30°时的两倍,减缩频率越大振幅影响越明显. 展开更多

关键词 扑翼 尾流 脱落涡 粒子成像测速 水槽 环量

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平板上挡板前后涡核位置的测量 被引量：1

12

作者 张召明 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第4期549-553,共5页

在水洞中用氢气泡法对平板上挡板前后的涡核位置进行了测量。本试验旨在确定挡板高度及其雷诺数对涡核位置的影响。结果表明，（ａ）对于单个挡板情况，涡核离开平板的高度和涡核与挡板的距离将随着挡板的高度增加而增加，但涡核的高度... 在水洞中用氢气泡法对平板上挡板前后的涡核位置进行了测量。本试验旨在确定挡板高度及其雷诺数对涡核位置的影响。结果表明，（ａ）对于单个挡板情况，涡核离开平板的高度和涡核与挡板的距离将随着挡板的高度增加而增加，但涡核的高度和距离与挡板高度的比例随挡板高度的增加而降低；（ｂ）对于两个挡板情况，挡板的高度和挡板之间的距离对涡核位置的影响是主要的。 展开更多

关键词 水槽 流动显示 平板 氢气泡法 风洞试验

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国外水洞试验设备建设研究综述 被引量：2

13

作者 战培国 王培 《航空科学技术》 2016年第1期1-6,共6页

水洞是水流体动力学研究的主要试验设备,也是空气动力学基础研究的辅助设备。在概述水和空气物理特性差异的基础上,归纳了不同用途水洞的主要形式、特点;介绍了3种有代表性的水流体试验设备,为国内水流体试验设备和空气动力基础研究设... 水洞是水流体动力学研究的主要试验设备,也是空气动力学基础研究的辅助设备。在概述水和空气物理特性差异的基础上,归纳了不同用途水洞的主要形式、特点;介绍了3种有代表性的水流体试验设备,为国内水流体试验设备和空气动力基础研究设备发展提供参考。 展开更多

关键词 水洞 拖曳水槽 水上试验 流体力学 空气动力学

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小型水洞拐角导流片的数值设计 被引量：8

14

作者 周刚 汪家道 陈大融 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期102-109,共8页

拐角是回流式水洞的重要组成部分，对实验段流场的品质有着重要的影响。本文针对某小型高速水洞中的第四拐角，利用RNGk-ε湍流模型，对比模拟了导流片对拐角流场的影响。针对一种等厚圆弧形导流片的长度、布置等进行了对比计算。结果... 拐角是回流式水洞的重要组成部分，对实验段流场的品质有着重要的影响。本文针对某小型高速水洞中的第四拐角，利用RNGk-ε湍流模型，对比模拟了导流片对拐角流场的影响。针对一种等厚圆弧形导流片的长度、布置等进行了对比计算。结果表明导流片的安装对提高流场均匀性、降低湍动能和减弱二次流等具有非常大的意义，其中半径／边长比为0．2、间距／弦长为0．15～0．25的导流片效果最为明显；文中两种非等间距的导流片分布方式以及-4°和＋4°攻角的情形对流场影响较小。 展开更多

关键词 导流片 拐角 水洞 数值模拟 RNG k-ε湍流模型

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水洞实验图像的一种测量与处理方法 被引量：12

15

作者 陈伟政 张宇文 邓飞 《流体力学实验与测量》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期67-70,共4页

在水洞实验中,由于光线在空气、水和观察窗面板中发生折射,准确实验图像的获取一直是一个难题。本文在大量水洞实验图象测量经验积累的基础上,以水洞模型超空化实验中的超空泡外形测量为例,提出了一种基于计算机图形学的水洞实验图像测... 在水洞实验中,由于光线在空气、水和观察窗面板中发生折射,准确实验图像的获取一直是一个难题。本文在大量水洞实验图象测量经验积累的基础上,以水洞模型超空化实验中的超空泡外形测量为例,提出了一种基于计算机图形学的水洞实验图像测量与处理的三步法。该方法不仅可对水洞实验中所拍摄的图像进行修正,消除因不同介质引起的折射误差,而且把图像数据化,可利用计算机对图形自动进行定量处理。经多次应用表明,图像测量与处理的三步法应用方便,具有较高的精度,取得了很好的应用效果。 展开更多

关键词 水洞实验 图像处理 边缘检测 空泡 计算机技术

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水洞流场PIV显示与分析系统离轴测试校正 被引量：3

16

作者 阮驰 孙传东 +3 位作者 白永林 王屹山 任克惠 丰善 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期169-173,共5页

粒子图像测速技术(PIV)通过测量被测流场截面上每一位置点的速度,获得整个被测流场的信息.在PIV一般应用中所使用的照明激光片光与成像CCD装置的拍摄方向是垂直的,在某些应用场合受测试条件的限制,需要采用离轴方式进行测量,此时CCD成... 粒子图像测速技术(PIV)通过测量被测流场截面上每一位置点的速度,获得整个被测流场的信息.在PIV一般应用中所使用的照明激光片光与成像CCD装置的拍摄方向是垂直的,在某些应用场合受测试条件的限制,需要采用离轴方式进行测量,此时CCD成像方向与照明的激光片光不垂直,而是有一定夹角.离轴测试方式将对PIV系统的光学成像系统、示踪粒子选择和粒子图像处理带来影响.实验采用Scheimpflug离轴聚焦的方法对表面镀银高反射率的示踪粒子进行成像,通过调整成像透镜与CCD像面的夹角可获得清晰的粒子成像,并利用网格校正板和软件计算处理等方法有效校正了由于离轴测试带来的影响. 展开更多

关键词 粒子图像测速 离轴测试 图像校正 SCHEIMPFLUG

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拉格朗日剖面法在拖曳水槽涡系演化中的应用 被引量：1

17

作者 陈庆民 胡天翔 +3 位作者 刘沛清 刘岳 赵悦 屈秋林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期57-65,共9页

传统研究方法对于拖曳水槽中的旋涡涡系演化实验,通常水槽的横流面使用激光片光,并对CCD相机拍摄的时间序列下的旋涡运动图像进行分析,但此类研究方法只局限于研究涡系的平面运动.为能从三维空间对于复杂旋涡的演化过程形成进一步的认识... 传统研究方法对于拖曳水槽中的旋涡涡系演化实验,通常水槽的横流面使用激光片光,并对CCD相机拍摄的时间序列下的旋涡运动图像进行分析,但此类研究方法只局限于研究涡系的平面运动.为能从三维空间对于复杂旋涡的演化过程形成进一步的认识,文中提出了一种提取、重构三维复杂涡系的新方法:拉格朗日剖面法,即在基于流场描述的拉格朗日方法下,利用拍摄到的旋涡运动照片,结合伽利略变换和Matlab软件的图像处理技术,编写代码,确定颜色阈值,将流显图片转化为相应数字图像,并提取拖车运动速度与相机拍摄间隔时间重构涡系在时间维度上的相对位置,将二维平面图像转换到三维尺度中,刻画出旋涡的空间演变形态.本方法对直观认识复杂三维涡系演化现象,分析涡系干扰、演变机理具有一定价值,与常规研究尾涡空间演变的方法相比,具有性价比高的特点. 展开更多

关键词 拖曳水槽 伽利略变换 图像处理 空间演变 涡系干扰

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同轴旋转圆台环隙流动机制及实验研究 被引量：3

18

作者 鲍锋 曾华轮 +3 位作者 邹赫 刘锦生 刘志荣 朱睿 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1577-1586,共10页

同轴旋转圆台环隙内流体的流动是基于经典的两同轴旋转圆柱环隙内泰勒库特流的一种扩展研究。通过流动显示实验和PIV粒子图像测速技术对圆台环隙的内部流场进行可视化和定量化的研究,分析涡运动的周期性规律,探究圆台环隙内雷诺应力分... 同轴旋转圆台环隙内流体的流动是基于经典的两同轴旋转圆柱环隙内泰勒库特流的一种扩展研究。通过流动显示实验和PIV粒子图像测速技术对圆台环隙的内部流场进行可视化和定量化的研究,分析涡运动的周期性规律,探究圆台环隙内雷诺应力分布和水位高度对流场的影响。研究表明,随着时间的发展,涡列周期性明显且整体在下移,当脉冲数为100脉冲/s时,环隙内形成均匀分布的正反交替的涡;当脉冲数为200~500脉冲/s时,存在快慢交替的分裂周期;在3种水位高度下也都存在明显周期性分裂,只是周期时间和涡的个数不同;平均流场存在上凸型外向流和下凹型内向流2种流态,流态的差异是离心力与静压力双重作用的强弱变化所致;雷诺应力分布中,径向正应力占主导,并主要集中在环隙中部。 展开更多

关键词 同轴旋转圆台 泰勒库特流 PIV 雷诺应力 分裂周期

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仿生水下探测器试验研究 被引量：1

19

作者 刘佳俊 李子焱 +2 位作者 任海刚 刘应征 温新 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期9-15,共7页

水下探测器广泛运用于海洋工程装备中,是船舶、潜艇等感知水下环境的主要设备。目前常用的传感器有着探测距离短、消耗功率高、信噪比不足等缺陷,应用受到较大限制。长期以来,仿生学研究为海洋工程装备的设计提供了大量的创新灵感。研... 水下探测器广泛运用于海洋工程装备中,是船舶、潜艇等感知水下环境的主要设备。目前常用的传感器有着探测距离短、消耗功率高、信噪比不足等缺陷,应用受到较大限制。长期以来,仿生学研究为海洋工程装备的设计提供了大量的创新灵感。研究发现,海洋生物中的海豹在水下的捕食和避险等行为依赖于其胡须的特殊结构对水下环境进行感知。本文通过对海豹胡须结构的研究,仿制了海豹胡须型水下探测器,通过水槽试验验证了其水中目标探测能力。在试验中,针对角度、来流速度和探测目标位置等不同工况进行了研究,通过探测器收集到的信号的频谱分析,掌握了海豹胡须型探测器的工作规律。 展开更多

关键词 仿生 海豹胡须 水下探测器 海洋工程 频谱分析

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双三角翼非定常俯仰运动实验与数值模拟 被引量：4

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作者 赵悦 胡天翔 +1 位作者 陈庆民 刘沛清 《气体物理》 2020年第5期45-55,共11页

文章针对双三角翼大振幅正弦俯仰运动过程中的非定常载荷和流动特性开展了实验与数值模拟研究,并与相同主翼后掠角的单三角翼进行了对比.实验研究在低速回流式水槽中开展,所采用的实验模型为边条后掠角为75°,主翼后掠角为50°... 文章针对双三角翼大振幅正弦俯仰运动过程中的非定常载荷和流动特性开展了实验与数值模拟研究,并与相同主翼后掠角的单三角翼进行了对比.实验研究在低速回流式水槽中开展,所采用的实验模型为边条后掠角为75°,主翼后掠角为50°的双三角翼全模,俯仰运动的旋转轴位于主翼弦长的2/3处,振幅为0~60°,运动的缩减频率k=0.03,0.06,0.12,0.24,0.48.实验Reynolds数以主翼弦长为参考Re=1.69×10^4.在水槽的测力实验中,发现非定常流动力的迟滞现象,并且随着非定常运动缩减频率的增大,流动的迟滞效应也随之增大.与相同主翼后掠角的单三角翼相比,双三角翼的迟滞环在低缩减频率下更小,但随着缩减频率的增大,这种差距逐渐减小.在数值模拟研究中,采用DDES湍流模型对俯仰双三角翼的流场进行了数值模拟.流场结果表明,在较低的缩减频率下,主翼吸力面的前缘涡是影响气动力的主要因素,非定常流动力的迟滞效应主要与前缘涡在上仰过程中的延迟破裂和下俯过程中的延迟恢复有关;在较高的缩减频率下,机翼前缘涡对气动力的影响减小,由机翼俯仰角速度而产生的环量力成为了气动力的主导因素,因此在较高缩减频率下,单三角翼与双三角翼的升力特性趋于一致. 展开更多

关键词 双三角翼 迟滞环 俯仰运动 前缘涡 环量力

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