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DBD等离子体激励控制外掠后台阶流场的机理研究
1
作者 俞建阳 吴延龙 +1 位作者 谢维潇 孙丰实 《航空动力学报》 北大核心 2025年第8期96-107,共12页
为探究介质阻挡放电(dielectric barrier discharge, DBD)等离子体控制外掠后台阶流场结构机理,通过数值模拟获得了DBD激励诱导流场结构与大尺度自由驻涡耦合流动过程,利用本征正交分解(proper orthogonal decomposition, POD)分析方法... 为探究介质阻挡放电(dielectric barrier discharge, DBD)等离子体控制外掠后台阶流场结构机理,通过数值模拟获得了DBD激励诱导流场结构与大尺度自由驻涡耦合流动过程,利用本征正交分解(proper orthogonal decomposition, POD)分析方法提取了耦合流场的主要含能模态分布特征,基于湍动能分布等流场特征信息探讨了流动结构特性及其相互作用,分析对比了不同激励参数下的流场结构发展演变过程。结果表明:非定常等离子体激励增强了剪切层的动量传输能力,使得回流区中的小尺度涡结构被抑制,分离区长度减小。通过POD模态分析,发现中频激励与低、高频激励实现流动控制的机理存在显著差异。低、高频激励下剪切层位置的往复摆动是等离子体激励作用下诱导流场的主要运动形式,而中频激励的作用则体现在对小尺度湍流脉动作用上。 展开更多
关键词 流场结构 外掠后台阶 非定常等离子体激励 自由驻涡 本征正交分解
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15 MW级风力机纵荡过程中的气弹耦合特性研究 被引量：1
2
作者 周乐 李逸佳 +3 位作者 马璐 沈昕 欧阳华 杜朝辉 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第7期2254-2260,共7页
基于升力线自由尾迹模型及几何精确梁模型,以IEA-15 MW风力机为对象研究了纵荡条件下风力机的气弹耦合特性。结果表明:纵荡工况下风力机的载荷会呈现出周期性波动,且受风轮尾迹的诱导作用、翼型的非定常气动特性及叶片形变运动的影响,... 基于升力线自由尾迹模型及几何精确梁模型,以IEA-15 MW风力机为对象研究了纵荡条件下风力机的气弹耦合特性。结果表明:纵荡工况下风力机的载荷会呈现出周期性波动,且受风轮尾迹的诱导作用、翼型的非定常气动特性及叶片形变运动的影响,载荷的响应存在一定的延迟。在考虑叶片柔性后,叶片的形变(尤其是扭转变形)会降低风力机的功率和推力。此外,纵荡工况下浮台运动和叶片自身重力影响的叠加会使叶片的形变特征较固定工况更加复杂。 展开更多
关键词 浮式风力机 纵荡运动 气弹耦合 自由尾迹模型 几何精确梁模型
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水流攻角对有限长圆柱涡激振动影响机理研究
3
作者 段德荣 代森良 +3 位作者 王慕豪 张晓娅 张辉 杨学锋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期80-88,共9页
海工装备中有限长圆柱不同的工作姿态会产生不同的水流攻角冲击作用,为了揭示水流攻角对有限长圆柱涡激振动响应的影响机理,采用三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程和剪切应力传输k-ω模型,对不同攻角下有限长圆柱进行双向流固耦合数... 海工装备中有限长圆柱不同的工作姿态会产生不同的水流攻角冲击作用,为了揭示水流攻角对有限长圆柱涡激振动响应的影响机理,采用三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程和剪切应力传输k-ω模型,对不同攻角下有限长圆柱进行双向流固耦合数值计算,并通过试验验证了数值结果的准确性。研究结果表明,攻角的增大会使结构两侧流体流速不平衡加剧,升力和阻力均增大,且升力比阻力变化明显,导致有限长圆柱的振动响应随攻角增大而提高。当攻角由0°增大到2°和4°时,自由端横流向振幅分别增加了7.3%和21.2%,顺流向振幅分别增加了6.3%和24.6%,顺流向涡激振动的振动主频不再是横流向的2倍。由于自由端和固定端的存在,干扰了圆柱后方漩涡的形成和脱落,攻角越大,尾流漩涡脱落的宽度越宽,有限长圆柱振动幅值越大。 展开更多
关键词 水流攻角 涡激振动 流固耦合 有限长 自由端
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纵荡工况下叶片柔性对15 MW级浮式风力机气动特性影响研究
4
作者 马璐 周乐 +3 位作者 张险峰 雷肖 沈昕 杜朝辉 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期667-675,共9页
以IEA-15 MW风力机为对象,基于涡尾迹模型和几何精确梁模型研究了纵荡工况下叶片形变对风力机性能的影响。结果表明,浮台的纵荡运动所带来的附加速度会改变风力机的入流速度,从而使风力机的载荷出现波动;而相比于固定工况,纵荡工况下风... 以IEA-15 MW风力机为对象,基于涡尾迹模型和几何精确梁模型研究了纵荡工况下叶片形变对风力机性能的影响。结果表明,浮台的纵荡运动所带来的附加速度会改变风力机的入流速度,从而使风力机的载荷出现波动;而相比于固定工况,纵荡工况下风力机的输出功率有所提升,且在考虑叶片柔性后风力机载荷有所下降。此外,在风力机纵荡运动过程中,风力机的载荷对入流速度变化的响应存在延迟,同时叶片柔性形变带来的附加速度会加剧载荷响应的延迟。 展开更多
关键词 浮式风力机 气动特性 柔性形变 自由尾迹模型 几何精确梁模型
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不同涡设计下混流泵叶轮参数分析与性能优化 被引量：2
5
作者 王梦成 丁征 +4 位作者 林仁荣 张灵波 陈婷婷 夏卫刚 陈加琦 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期312-322,共11页
根据环量分布形式不同,可将混流泵设计分为自由涡、强迫涡和复合涡设计。以一导叶式混流泵叶轮为研究对象,通过采用反问题设计方法控制叶轮出口处环量分布形式,结合正交试验设计方法,对比分析了自由涡和复合涡设计对混流泵叶轮的参数分... 根据环量分布形式不同,可将混流泵设计分为自由涡、强迫涡和复合涡设计。以一导叶式混流泵叶轮为研究对象,通过采用反问题设计方法控制叶轮出口处环量分布形式,结合正交试验设计方法,对比分析了自由涡和复合涡设计对混流泵叶轮的参数分析及性能优化结果的影响。研究结果表明:环量控制参数rv_(h)和rv_(s)对所有工况下效率及扬程均具有较大影响;与原始模型相比,自由涡设计优化结果在0.8、1.0、1.2倍设计流量处效率分别增加0.31、1.63、1.03个百分点,而复合涡设计优化结果效率分别增加了1.09、3.51、9.71个百分点,且设计流量处三者扬程差较小;内流分析结果表明采用考虑环量分布的复合涡设计有利于叶轮出口处流态的进一步改善从而降低叶轮下游部件水力损失。 展开更多
关键词 混流泵 自由涡设计 复合涡设计 数值模拟 流场分析
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均匀流作用下并联悬垂双取水管涡激振动载荷特性试验研究
6
作者 赵光义 张萌萌 +3 位作者 付世晓 许玉旺 任浩杰 白英利 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第8期1067-1080,共14页
悬垂取水管作为温差能发电平台等生产设施的核心部件,日益受到关注.悬垂连接双管结构较之单管有着更高的输送效率与更低的制造工艺要求,但是其涡激振动特性尚不明确.为此,开展了一系列悬垂连接双管模型试验,提出了一种针对大位移、小变... 悬垂取水管作为温差能发电平台等生产设施的核心部件,日益受到关注.悬垂连接双管结构较之单管有着更高的输送效率与更低的制造工艺要求,但是其涡激振动特性尚不明确.为此,开展了一系列悬垂连接双管模型试验,提出了一种针对大位移、小变形问题的涡激载荷识别方法,并对比分析了双管与单管的涡激振动特性.研究结果表明:在相同流速和流向条件下,悬垂双管和悬垂单管的涡激振动位移幅值在低流速时相似,但在高流速下存在差异;悬垂双管更易表现出涡激振动不稳定性,包括行波和多频响应等;双管结构可以采用与单管相同的斯特劳哈尔数进行涡激振动预报;此外,悬垂双管与悬垂单管在横向流动方向上的附加质量系数存在显著差异,其主要起到调节固有湿频率的作用,以使得双管发生涡激振动共振. 展开更多
关键词 悬垂管 涡激振动 涡激力 模型试验
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直升机盘旋参数对旋翼非定常桨/涡干扰特性的影响机理
7
作者 周旭 赵国庆 +1 位作者 招启军 曹宸恺 《航空动力学报》 北大核心 2025年第7期361-373,共13页
开展了盘旋飞行参数对旋翼非定常桨/涡干扰特性的影响规律研究。建立了考虑桨叶挥舞以及盘旋修正的旋翼桨尖涡高效准确模拟自由尾迹方法,机身与尾桨载荷求解基于风洞试验数据进行数值拟合。在此基础上构建了兼顾效率与精度的全机配平方... 开展了盘旋飞行参数对旋翼非定常桨/涡干扰特性的影响规律研究。建立了考虑桨叶挥舞以及盘旋修正的旋翼桨尖涡高效准确模拟自由尾迹方法,机身与尾桨载荷求解基于风洞试验数据进行数值拟合。在此基础上构建了兼顾效率与精度的全机配平方法。在配平条件下对不同盘旋状态的旋翼涡尾迹分布及气动载荷开展模拟,揭示了盘旋飞行参数对非定常桨/涡干扰特性的影响机理。结果表明:小速度小半径盘旋时,部分尾迹涡段在桨盘下方方位角桨盘上方附近区域,在一定的相位区间内形成桨叶与多段涡元的连续集中干扰,导致了垂向诱导速度的快速变化,气动载荷在小范围内产生突变;盘旋方向不影响桨/涡干扰的影响机理,但会改变气动载荷的谐波特点,1阶气动载荷对盘旋方向的敏感性最强;随着盘旋半径的增加,桨盘上方集中干扰现象受尾迹畸变的减弱快速消失,桨盘范围内的其他扰动逐渐突出,使气动载荷的分布沿周向移动,5阶以上气动载荷衰减极快,低阶气动载荷随盘旋半径的影响范围较宽;盘旋速度的增加使得尾迹涡在空间分布上拉伸,削弱了桨/涡干扰现象,各阶气动载荷呈一致变化趋势。 展开更多
关键词 直升机 盘旋飞行 桨/涡干扰 自由尾迹 气动载荷 离散傅里叶变换
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直升机滑油箱临界淹没深度仿真及试验研究
8
作者 胡悦 钟易成 +2 位作者 代亚 叶祎 覃经文 《直升机技术》 2025年第3期30-33,39,共5页
直升机发动机滑油箱受成附件布局限制,其截面积与高度呈非线性关系。采用三维CFD方法对滑油箱吸油过程开展数值模拟计算,分析不同温度下自由表面旋涡对临界淹没深度的影响,得到了不同温度下的相对临界淹没深度和弗劳德数。在此基础上,... 直升机发动机滑油箱受成附件布局限制,其截面积与高度呈非线性关系。采用三维CFD方法对滑油箱吸油过程开展数值模拟计算,分析不同温度下自由表面旋涡对临界淹没深度的影响,得到了不同温度下的相对临界淹没深度和弗劳德数。在此基础上,针对某典型滑油箱设计了一套吸油模拟试验装置,开展不同温度下临界淹没深度测量试验,获得了不同淹没深度下供油流量的变化规律。试验得到的相对临界淹没深度与数值模拟结果较为吻合,最大偏差为3.4%。研究成果可为直升机滑油箱吸油口设计提供参考。 展开更多
关键词 滑油系统 滑油箱 自由表面旋涡 供油流量 数值计算
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气动计算与SSI效应对单桩风机动力响应的影响
9
作者 梁生金 冷平 +2 位作者 彭婧芙 刘珈铭 王凯 《船舶工程》 北大核心 2025年第9期144-154,共11页
[目的]为准确预测风机在复杂环境下的气动特性和动力响应,[方法]基于OpenFAST程序对海上固定式单桩风机进行一体化时域耦合建模,针对风浪联合作用下的不同工况,研究叶素-动量理论与自由涡尾迹2种气动载荷计算方法以及刚性连接与耦合弹簧... [目的]为准确预测风机在复杂环境下的气动特性和动力响应,[方法]基于OpenFAST程序对海上固定式单桩风机进行一体化时域耦合建模,针对风浪联合作用下的不同工况,研究叶素-动量理论与自由涡尾迹2种气动载荷计算方法以及刚性连接与耦合弹簧2种桩土相互作用模型在风机气动性能、运动学和动力学特性分析中的影响。[结果]研究表明:相较于叶素-动量理论方法,自由涡尾迹方法计算得到更稳定的功率系数和推力系数的波动,得到的结构运动及动力响应均值更小;而相较于刚性连接,通过耦合弹簧模型计算得到的风机功率与推力系数的波动以及塔基运动和动力响应均有明显提升。[结论]采用不同气动方法结合不同桩土相互作用模型分析将导致计算结果存在较大差异,在停机工况下尤为显著,采取叶素-动量理论方法结合耦合弹簧模型得到的载荷均值与标准差较大,计算结果较为保守。 展开更多
关键词 海上风力机 固定式基础 自由涡尾迹 桩土相互作用 一体化分析
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大型风电机组不同保真度气动仿真模型的对比确认
10
作者 曾涛 尹景勋 +3 位作者 彭凡 杨蕾 张策 王立闻 《风机技术》 2025年第4期63-70,共8页
本文对当前常用的BEM、FVM和CFD三种不同保真度的气动仿真方法进行对比确认。以NREL 5 MW风电机组为例,分别采用三种模型在全风速工况下进行气动模拟。采用相同的控制方法,分别对机组的功率、推力及载荷分布进行对比分析。研究结果表明... 本文对当前常用的BEM、FVM和CFD三种不同保真度的气动仿真方法进行对比确认。以NREL 5 MW风电机组为例,分别采用三种模型在全风速工况下进行气动模拟。采用相同的控制方法,分别对机组的功率、推力及载荷分布进行对比分析。研究结果表明,在低于额定风速区间,三种模型计算所得机组功率、推力及载荷分布均具有较好的一致性。而在高于额定风速时出现偏差,并且随着风速的增加,偏差进一步增大;CFD方法的计算结果最为接近报告值;基于BEM模型的Bladed软件及自编软件在所有测试工况下,计算结果基本一致。推力的结果的偏差大于功率的结果,因此对于推力的模拟精度需要关注。通过载荷分析得知,BEM及FVM与CFD相比在接近叶尖处数值偏差较为明显,并在大风速下叶片中部出现分离流动时数值偏差也较为明显,表明BEM和FVM模型对叶尖与中叶展出现的三维流动的模拟精度有限。 展开更多
关键词 风电机组 气动仿真 叶素动量理论 自由涡尾迹
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非对称无油涡旋压缩机多载荷耦合分析及实验研究
11
作者 杨冬林 刘伟 +2 位作者 李昊 汪昱 李聪敏 《陕西理工大学学报(自然科学版)》 2025年第4期10-18,108,共10页
针对非对称无油涡旋压缩机的涡旋盘在复杂环境和受力下,容易引起变形和应力增加,进而影响密封性和工作效率的问题,对某型号非对称无油涡旋压缩机的涡旋盘在多种载荷条件下进行了数值模拟研究。首先,对该型号非对称涡旋压缩机在运行时的... 针对非对称无油涡旋压缩机的涡旋盘在复杂环境和受力下,容易引起变形和应力增加,进而影响密封性和工作效率的问题,对某型号非对称无油涡旋压缩机的涡旋盘在多种载荷条件下进行了数值模拟研究。首先,对该型号非对称涡旋压缩机在运行时的内部流场进行仿真模拟,分析导致温度场和压力场分布不均的原因。随后,将流场的计算结果以多种载荷方式施加到涡旋盘壁面上,以分析涡旋盘在不同载荷条件下的应力分布和变形规律。仿真结果表明,在高速运转条件下,非对称无油涡旋压缩机工作腔内部压力和温度呈现非对称分布。在多载荷耦合作用下,最大变形发生在涡旋齿齿头顶部,最大应力位于涡旋盘端板中心位置,其中温度载荷对涡旋齿变形起着主要作用,随着腔内气体温度升高,涡旋齿发生显著热变形。最后,通过搭建压缩机台架实验机验证仿真结果的准确性,为该型号压缩机的进一步优化提供了重要的理论支持。 展开更多
关键词 非对称无油涡旋压缩机 多载荷耦合 数值模拟 变形分析
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基于双通道残差网络实现的湍流信道下OAM识别
12
作者 项雨安 闫石 +2 位作者 谢文武 柯友刚 唐峰 《成都工业学院学报》 2025年第2期31-36,共6页
轨道角动量(OAM)模式的准确识别是大气湍流信道中基于轨道角动量的光通信面临的主要难题。为实现OAM模式的高精度识别,提出了一种基于双通道残差网络实现湍流信道下的OAM模式识别。首先,通过涡旋调制的方法进一步放大相邻阶OAM之间的差... 轨道角动量(OAM)模式的准确识别是大气湍流信道中基于轨道角动量的光通信面临的主要难题。为实现OAM模式的高精度识别,提出了一种基于双通道残差网络实现湍流信道下的OAM模式识别。首先,通过涡旋调制的方法进一步放大相邻阶OAM之间的差异,并设计了改进残差神经网络模型的结构,又将单通道数据输入设计为双通道数据输入,分别将原光束和调制后的光束输入,提高模型的识别精度并保留光束的原本结构。最后,设计了一种基于OAM的通信系统用于验证该方法的可行性。光束传播仿真实验结果表明,改进后的模型训练需要样本数量降低为600,其模型的识别精度达到93%以上。通信系统模拟仿真传输彩色图像的实验结果表明,通过该方法展现出图像的较高保真度,有力地证明了双通道残差网络模型的实用性和有效性。 展开更多
关键词 残差网络 轨道角动量 大气湍流 涡旋光束 自由空间光通信
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恒温水浴振荡-涡旋-DCB提取-分光光度法测土壤游离铁
13
作者 温小琴 王柳玲 +1 位作者 李志鹏 沈家欢 《化工管理》 2025年第23期161-165,共5页
依托第三次全国土壤普查游离铁项目测定工作,文章针对国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室指定的传统游离铁测定方法(《土壤分析技术规范(第二版)》19.1《土壤中不同形态铁的测定》)进行改良,并对改良后方法的检出限、精密度、准确... 依托第三次全国土壤普查游离铁项目测定工作,文章针对国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室指定的传统游离铁测定方法(《土壤分析技术规范(第二版)》19.1《土壤中不同形态铁的测定》)进行改良,并对改良后方法的检出限、精密度、准确度和回收率进行验证确认。结果显示,该方法检出限为0.13 mg/kg(以Fe计);对三种不同浓度水平的有证标准物质ASA-20、ASA-11、BW0716各进行6次平行测定,测定结果相对偏差在1.3%~2.5%之间;应用于实际土壤测定时,加标回收率为93.5%~99.0%。研究表明,改良后的方法可靠,可为实验室开展大批量各类土壤中游离铁的检测工作提供技术支持与经验借鉴。 展开更多
关键词 游离铁 土壤 恒温水浴振荡器 涡旋 分光光度法
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浅水强非线性波作用下的悬沙输运数值研究
14
作者 张建鹏 陈鑫 《工程力学》 北大核心 2025年第2期263-272,共10页
波浪作用下的泥沙运动是海岸工程的研究热点;波形效应和表面波效应是公认的影响近岸泥沙输运的原因。由于构建大尺度波浪水槽和相应造波的困难,波浪作用下的泥沙输运实验和数值研究大多基于一维往复流水槽开展,波浪水槽的结果较少。与... 波浪作用下的泥沙运动是海岸工程的研究热点;波形效应和表面波效应是公认的影响近岸泥沙输运的原因。由于构建大尺度波浪水槽和相应造波的困难,波浪作用下的泥沙输运实验和数值研究大多基于一维往复流水槽开展,波浪水槽的结果较少。与传统往复流水槽不同的是,波浪水槽可以同时考虑波形效应和表面波效应对泥沙输运的影响,在尺度上更加接近真实情况。该文构建了适用于浅水强非线性波输沙且计算成本低的数值波浪水槽,采用边界造波法造波和阻尼法消波,由VOF模型追踪自由表面。将体现了相位差、质量守恒、加速度效应和边界层非对称发展的泥沙近底边界条件拓展至二维波浪水槽,避免了两相模型对近底高含沙区域颗粒碰撞、摩擦以及动床面捕捉的复杂计算。此外,利用已有成果在泥沙运动中考虑了颗粒尾流涡效应和非静水高含沙的相对速度理论修正。该波浪水槽成功模拟了强非线性二阶椭圆余弦波作用下的泥沙输运,可靠性得到了大尺度波浪水槽实验及包含自由表面波的两相模型结果验证。数值波浪水槽同往复流水槽的结果对比显示,在自由表面波影响下存在额外的向岸流使向岸输沙显著增强。 展开更多
关键词 数值波浪水槽 椭圆余弦波 表面波效应 近底泥沙边界条件 颗粒尾流涡 泥沙运动
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涡旋光轨道角动量的拓扑荷差值法测量
15
作者 王华鑫 王彤 熊晗 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期216-223,共8页
本文提出一种针对涡旋光轨道角动量的拓扑荷差值检测技术。通过两束拓扑荷不同的涡旋光得到周期性的差值法强度分布图,读取其中一个周期的光斑个数,即可快速准确地计算出待测涡旋光的轨道角动量。相比干涉法和衍射法等需要接收完整涡旋... 本文提出一种针对涡旋光轨道角动量的拓扑荷差值检测技术。通过两束拓扑荷不同的涡旋光得到周期性的差值法强度分布图,读取其中一个周期的光斑个数,即可快速准确地计算出待测涡旋光的轨道角动量。相比干涉法和衍射法等需要接收完整涡旋光的传统检测方法,拓扑荷差值法只需接收小部分涡旋光即可进行测量,这在高阶、大尺寸涡旋光测量方面有非常大的优势,在涡旋光的远距离自由空间光通信方面具有潜在应用。 展开更多
关键词 涡旋光 轨道角动量 拓扑荷差值 自由空间光通信
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均匀流作用下柔性悬垂管涡激振动响应特性试验研究 被引量：5
16
作者 王靖 许玉旺 +3 位作者 任浩杰 付雪鹏 付世晓 张萌萌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1405-1419,共15页
温差能发电是近年海洋可再生能源研究的热点,悬垂取水管作为温差发电装置中提取深层冷海水的关键结构,其涡激振动响应特性尚不明确。本文开展了均匀流下悬垂管的涡激振动水池模型试验,利用光纤光栅应变传感器测量涡激振动应变响应,通过... 温差能发电是近年海洋可再生能源研究的热点,悬垂取水管作为温差发电装置中提取深层冷海水的关键结构,其涡激振动响应特性尚不明确。本文开展了均匀流下悬垂管的涡激振动水池模型试验,利用光纤光栅应变传感器测量涡激振动应变响应,通过模态分析法、小波变换等数据处理方法研究悬垂管的幅值和频率特征。分析试验结果发现:均匀流作用下,悬垂管的涡激振动位移响应最大幅值主要位于悬垂管底部;柔性悬挂立管IL(in-line)和CF(cross-flow)主导频率基本满足二倍频关系,但是在模态转换的流速工况下会出现IL和CF方向主导频率相同的现象,同时伴随着明显的“行波”、“多频响应”以及“时间共享”特征;处理得到背景洋流作用下悬垂管的CF和IL方向斯特哈尔数分别为0.15和0.30,略小于以往两端铰支柔性立管试验结果,该值将为悬垂输水管涡激振动预报研究提供参数输入。 展开更多
关键词 悬垂管 柔性立管 涡激振动 模型试验
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平台多自由度运动下悬垂管涡激振动响应特性试验研究
17
作者 王靖 付世晓 +4 位作者 张萌萌 许玉旺 任浩杰 付雪鹏 牛智搏 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2093-2102,共10页
平台在海洋环境下会产生复杂的多自由度运动响应,对与平台相连的立管响应尚缺乏系统研究。本文重点针对以往研究中鲜有关注的平台多自由度运动作用下悬垂管涡激振动响应特性,开展水池模型试验研究,通过光纤光栅应变片测量悬垂管的涡激... 平台在海洋环境下会产生复杂的多自由度运动响应,对与平台相连的立管响应尚缺乏系统研究。本文重点针对以往研究中鲜有关注的平台多自由度运动作用下悬垂管涡激振动响应特性,开展水池模型试验研究,通过光纤光栅应变片测量悬垂管的涡激振动应变信息。经过对试验结果的分析,可以发现:大KC数下最大振荡速度是影响面外涡激振动响应主导频率的主要参数;小KC数下振动主导频率是顶部平台运动频率的两倍。通过对比平台三自由度运动下悬垂管的试验和数值计算结果,发现此情形下涡激振动对悬垂管总体动力响应的影响不可忽略,可为进一步研究计及平台运动影响的悬垂管涡激振动提供参考。 展开更多
关键词 涡激振动 悬垂管 模型试验 振荡流场
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掺氢海管悬跨段的拍振耦合响应实验研究
18
作者 朱红钧 唐堂 +1 位作者 谢宜蒲 张文翔 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第5期801-810,共10页
关于大长径比柔性海底管道悬跨段的流致振动与管床拍击耦合响应的实验研究目前甚少,而掺氢输送是海洋风能、光能等新能源利用海水原位制氢后实现大规模氢能转运的重要途径,氢气的掺入使内外流耦合作用下的悬跨海管流致振动响应更为复杂... 关于大长径比柔性海底管道悬跨段的流致振动与管床拍击耦合响应的实验研究目前甚少,而掺氢输送是海洋风能、光能等新能源利用海水原位制氢后实现大规模氢能转运的重要途径,氢气的掺入使内外流耦合作用下的悬跨海管流致振动响应更为复杂,进一步影响了小间隙比下的管床拍击过程。该文在循环实验水槽中开展了近底床小间隙比柔性悬跨管的内外流耦合振动响应实验,测试了外流约化速度7.82~21.36和内流掺氢比0.0~1.0范围内的管道振动响应与管床拍击特征。研究结果表明:管内为静止液体时,悬跨管呈现二阶振动响应,掺氢后振动降阶,但随着掺氢比的增大,振动响应增强;掺氢比的增大使得发生管床拍击的临界约化速度升高,掺氢比≥0.5时,临界约化速度达到12.93;掺氢比的变化会引起振动模态的改变,从而造成管床拍击位置的时空变化,尤其在模态竞争组次,拍击长度、拍击部位均随时间波动。 展开更多
关键词 海底管道 悬跨段 掺氢混输 涡激振动 管床拍击
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动态水力旋流器圆管螺旋流场特性研究 被引量：15
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作者 刘晓敏 蒋明虎 +2 位作者 王尊策 赵立新 李枫 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期89-93,共5页
对动态水力旋流器圆管螺旋流场结构及形成原理作了简要描述。在深入研究动态水力旋流器分离机理及分离性能的基础上 ,运用圆管螺旋流动方程式进行了动态水力旋流器内部螺旋流动分布理论研究 ,得到旋流器内部流场按强制涡、自由涡、组合... 对动态水力旋流器圆管螺旋流场结构及形成原理作了简要描述。在深入研究动态水力旋流器分离机理及分离性能的基础上 ,运用圆管螺旋流动方程式进行了动态水力旋流器内部螺旋流动分布理论研究 ,得到旋流器内部流场按强制涡、自由涡、组合涡及螺旋涡的分布特性。同时利用直圆管柱模型 ,模拟计算出了圆管螺旋流的理论分布结果。研究和掌握动态水力旋流器内部流体螺旋流的运动及分布规律 ,为今后深入进行其分离机理、流场测试及分离性能研究打下了一定的基础。 展开更多
关键词 动态水力旋流器 螺旋流 强制涡 自由涡 组合涡 流场分布 非牛顿流体
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风剪切和动态来流对水平轴风力机尾迹和气动性能的影响 被引量：34
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作者 周文平 唐胜利 吕红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期122-127,共6页
对风剪切和动态来流情况下NREL Phase VI风力机尾迹结构和气动性能进行计算。计算方法采用基于Weissinger-L升力面模型和时间推进自由尾迹模型的涡尾迹方法。应用所建立的方法对轴流工况时风力机的气动性能进行计算,并与实验数据进行比... 对风剪切和动态来流情况下NREL Phase VI风力机尾迹结构和气动性能进行计算。计算方法采用基于Weissinger-L升力面模型和时间推进自由尾迹模型的涡尾迹方法。应用所建立的方法对轴流工况时风力机的气动性能进行计算,并与实验数据进行比较,验证了模型的有效性。之后对不同来流风,包括稳态风剪切、极端垂直风切变和极端运行阵风时风力机的尾迹结构和气动性能进行计算。结果表明,风剪切使得叶片在旋转周期内经历变化的风速,导致尾迹结构不对称,叶片载荷随时间周期性波动;非稳态来流时,尾迹结构非对称性更明显,载荷波动更大,风力机疲劳载荷增加。计算结果能够为风力机优化设计提供支持。 展开更多
关键词 水平轴风力机 自由尾迹 动态来流 气动性能
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