提出一种基于非结构混合网格和有限体积法的有效计算策略,对第二期国际涡流试验项目(second international vortex flow experiment,VFE-2)的尖前缘65°三角翼在马赫数0.4,迎角20.3°,雷诺数2×10~6条件下的亚音速复杂流场...提出一种基于非结构混合网格和有限体积法的有效计算策略,对第二期国际涡流试验项目(second international vortex flow experiment,VFE-2)的尖前缘65°三角翼在马赫数0.4,迎角20.3°,雷诺数2×10~6条件下的亚音速复杂流场结构进行数值模拟,重点探讨了基于计算数据进行该类型复杂涡系干扰表面和空间流场关键特征提取和数据可视化问题.通过与相关试验类比,建立了与先进试验流动显示技术相比拟的定性和定量分析方法,为三角翼这类复杂流场结构的精细分析奠定了技术基础.采用上述方法,细致分析了亚音速三角翼的大迎角复杂旋涡流场结构,得到了与试验一致的结论.研究证实:在大迎角条件下,三角翼流动物理复杂,黏性效应耦合严重,只有通过N-S方程计算才能准确地捕捉主涡和二次涡的发展.展开更多
为了研究大跨度斜拉桥超长拉索在不同流场特性下的高阶多模态涡激振动问题,以牛顿定律为基础,建立了考虑张力变化以及垂度效应的拉索结构振子方程,引入改进的Van Der Pol式尾流振子模型,以加速度耦合两非线性振子,提出了一种简便的拉索...为了研究大跨度斜拉桥超长拉索在不同流场特性下的高阶多模态涡激振动问题,以牛顿定律为基础,建立了考虑张力变化以及垂度效应的拉索结构振子方程,引入改进的Van Der Pol式尾流振子模型,以加速度耦合两非线性振子,提出了一种简便的拉索涡激振动流固耦合预报模型;采用二阶中心差分法,对两振子方程在空间域和时间域进行离散迭代求解,编制了拉索涡激振动的MATLAB计算程序,并验证了其可靠性。该方法为研究拉索涡激振动提供了一种新思路,可解决风洞试验和数值软件(CFD)不便模拟大长细比拉索结构的问题。基于提出的预报模型,以1根330 m超长拉索为研究对象,分析了拉索多模态涡激振动特性,探讨了不同流场特性对拉索涡激振动的影响。研究结果表明:均匀流作用下,拉索发生涡激锁定现象,以单一模态发生振动,随着风速的增加,拉索涡激锁定区间增大而最大振幅不发生改变;剪切流作用下,拉索发生多模态涡激振动,位移响应呈现"拍"的特点,振动频率分布在Strouhal涡脱频率范围内,存在2个或3个主导频率,主导频率全程参与振动,非主导频率间歇参与振动;拉索多模态涡激振动位移响应表现为行波-驻波并存的状态,随着风剖面指数的增加,涡激振动行波效应显著。展开更多
为加深对西南低涡的移动规律的认识及为降水落区预报提供参考,利用NCEP/NCAR再分析资料、中国自动气象站与CMORPH降水产品融合的降水资料,应用位涡动力学等理论对2008年6月11~13日一次西南低涡引发的广西强降水进行诊断分析。结果表明...为加深对西南低涡的移动规律的认识及为降水落区预报提供参考,利用NCEP/NCAR再分析资料、中国自动气象站与CMORPH降水产品融合的降水资料,应用位涡动力学等理论对2008年6月11~13日一次西南低涡引发的广西强降水进行诊断分析。结果表明：西南低涡生成于四川南部（700 h Pa）,其在高原低槽引导下东南移动进入广西,降水主要发生在西南低涡的中东部。强降水的发生发展和湿位涡（MPV）的时空演变有很好的对应关系,强降水区位于对流层低层正压分量MPV1的正负值交界区和斜压分量MPV2的负值区。二阶湿位涡对降水落区有一定的指示作用,当湿位涡梯度增大到一定程度时,二阶湿位涡的水平分布与6h后降水落区分布有较好的对应关系。条件对称不稳定是本次强降水发展增强的一种可能机制。展开更多
文摘提出一种基于非结构混合网格和有限体积法的有效计算策略,对第二期国际涡流试验项目(second international vortex flow experiment,VFE-2)的尖前缘65°三角翼在马赫数0.4,迎角20.3°,雷诺数2×10~6条件下的亚音速复杂流场结构进行数值模拟,重点探讨了基于计算数据进行该类型复杂涡系干扰表面和空间流场关键特征提取和数据可视化问题.通过与相关试验类比,建立了与先进试验流动显示技术相比拟的定性和定量分析方法,为三角翼这类复杂流场结构的精细分析奠定了技术基础.采用上述方法,细致分析了亚音速三角翼的大迎角复杂旋涡流场结构,得到了与试验一致的结论.研究证实:在大迎角条件下,三角翼流动物理复杂,黏性效应耦合严重,只有通过N-S方程计算才能准确地捕捉主涡和二次涡的发展.
文摘为了研究大跨度斜拉桥超长拉索在不同流场特性下的高阶多模态涡激振动问题,以牛顿定律为基础,建立了考虑张力变化以及垂度效应的拉索结构振子方程,引入改进的Van Der Pol式尾流振子模型,以加速度耦合两非线性振子,提出了一种简便的拉索涡激振动流固耦合预报模型;采用二阶中心差分法,对两振子方程在空间域和时间域进行离散迭代求解,编制了拉索涡激振动的MATLAB计算程序,并验证了其可靠性。该方法为研究拉索涡激振动提供了一种新思路,可解决风洞试验和数值软件(CFD)不便模拟大长细比拉索结构的问题。基于提出的预报模型,以1根330 m超长拉索为研究对象,分析了拉索多模态涡激振动特性,探讨了不同流场特性对拉索涡激振动的影响。研究结果表明:均匀流作用下,拉索发生涡激锁定现象,以单一模态发生振动,随着风速的增加,拉索涡激锁定区间增大而最大振幅不发生改变;剪切流作用下,拉索发生多模态涡激振动,位移响应呈现"拍"的特点,振动频率分布在Strouhal涡脱频率范围内,存在2个或3个主导频率,主导频率全程参与振动,非主导频率间歇参与振动;拉索多模态涡激振动位移响应表现为行波-驻波并存的状态,随着风剖面指数的增加,涡激振动行波效应显著。
文摘为加深对西南低涡的移动规律的认识及为降水落区预报提供参考,利用NCEP/NCAR再分析资料、中国自动气象站与CMORPH降水产品融合的降水资料,应用位涡动力学等理论对2008年6月11~13日一次西南低涡引发的广西强降水进行诊断分析。结果表明：西南低涡生成于四川南部（700 h Pa）,其在高原低槽引导下东南移动进入广西,降水主要发生在西南低涡的中东部。强降水的发生发展和湿位涡（MPV）的时空演变有很好的对应关系,强降水区位于对流层低层正压分量MPV1的正负值交界区和斜压分量MPV2的负值区。二阶湿位涡对降水落区有一定的指示作用,当湿位涡梯度增大到一定程度时,二阶湿位涡的水平分布与6h后降水落区分布有较好的对应关系。条件对称不稳定是本次强降水发展增强的一种可能机制。
