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Simulation of Flow Field of Molten Salt in Neodymium Metal Electrolytic Cell Using Vortex-Flow Function Method
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作者 Ren Yonghong Kong Xiangmin Xie Liying 《Journal of Rare Earths》 SCIE EI CAS CSCD 2004年第z1期252-256,共5页
With the applications of Nd-Fe-B material extending in recent years, the materials of neodymium metal and other rare earth metal alloy confront the increased demand and the high quality request at the same time.These ... With the applications of Nd-Fe-B material extending in recent years, the materials of neodymium metal and other rare earth metal alloy confront the increased demand and the high quality request at the same time.These factors stimulated greatly to perfect the producing craft of RE metals and improve the equipments.The rare earth electrolysis cell is developing towards large-scale way.Notwithstanding the present electrolysis cell of Nd metal, include 6 kA and 10 kA cell, exists some insurmountable problems during operation and these problems lead to lower electric efficiency and higher operating costs.So it is significant to study the physical fields of rare earth electrolysis cell.In this paper,a numerical flow mode is established using vortex- flowing function method and the fluid flow field of 3000A Nd electrolysis cell is computed using MATLAB.The results of the study will be important reference in theory for improving and enlarging rare earth fluoride system cell. 展开更多
关键词 NEODYMIUM electrolytic cell FLUID flow field vortex-flowing function METHOD numerical SIMULATION RARE earths
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Taylor-Couette涡流动特性及其絮凝行为响应
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作者 毛玉红 邢照敏 +1 位作者 何锦彬 王敏 《化工进展》 北大核心 2026年第1期106-113,共8页
利用大涡模拟(LES)方法对Taylor-Couette涡流场进行瞬态模拟,深入剖析各类涡的流动特性,同时在不同涡流动形态下进行絮凝实验,探讨絮凝过程对不同涡流动特性的响应行为,定量研究不同涡流动形态对絮凝反应过程的影响。研究发现,流场中的... 利用大涡模拟(LES)方法对Taylor-Couette涡流场进行瞬态模拟,深入剖析各类涡的流动特性,同时在不同涡流动形态下进行絮凝实验,探讨絮凝过程对不同涡流动特性的响应行为,定量研究不同涡流动形态对絮凝反应过程的影响。研究发现,流场中的速度梯度、剪切应力与涡流态变化密切相关,在不同涡流动形态下差异较大。反应器内涡流动特性变化会直接影响流场的传质性能,不同涡流动形态下絮凝响应行为也存在较大差异:波状涡流动与化学条件相辅相成,能最大程度触发絮凝剂潜能,生成絮体性能最佳,絮凝过程响应最好,而且絮凝剂投加量越大,絮凝效果越好;调制波状涡流动要在合适的絮凝剂投加量下才有比较好的絮凝响应行为。絮凝过程的响应行为和涡流动形态密切相关,合适的涡流动形态才能与化学条件相互成就,促成最佳絮凝行为的响应与表达。 展开更多
关键词 Taylor-Couette 数值模拟 涡流动流态 流动 混凝
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离心泵气液两相流噪声特性分析
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作者 谈明高 王昊晨 +3 位作者 刘厚林 吴登昊 吴江海 吴贤芳 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期357-364,共8页
为探究离心泵在气液两相工况下内场噪声机理,本文采用SST k-ω模型结合MUSIG两相流模型模拟泵内气液两相流得到声源,应用声学有限元方法求解Helmholtz波动方程得到声场,对泵内气液两相流噪声进行了研究,分析了不同流量对泵内两相流动噪... 为探究离心泵在气液两相工况下内场噪声机理,本文采用SST k-ω模型结合MUSIG两相流模型模拟泵内气液两相流得到声源,应用声学有限元方法求解Helmholtz波动方程得到声场,对泵内气液两相流噪声进行了研究,分析了不同流量对泵内两相流动噪声声压级频域特性、总声压级特性和声压级分布特性的影响规律。研究结果表明:不均匀的气液两相流动和叶轮与隔舌的动静干涉作用是泵内气液两相流噪声的2个主要噪声源;蜗壳内各监测点的噪声总声压级与其所处断面面积呈反比关系;除了隔舌处,泵内其他位置的总声压级随着流量的增加均呈现不同程度的增加趋势,当流量从小流量增加到设计流量时,增幅分别为0.31%、0.67%、0.15%、0.48%和0.33%,进一步增加为大流量时,增幅为0.25%、0.20%、1.86%、0.10%和0.71%;叶频处离心泵内高声压级区主要位于隔舌附近的蜗壳螺旋段及叶轮出口区域,且叶轮内噪声声压级会整体上随着流量的增加而逐渐增大。 展开更多
关键词 离心泵 气液两相流 涡结构 试验测试 声源强度 内流噪声 计算流体力学 计算声学
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基于激光雷达的飞机尾涡反演方法改进研究
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作者 魏志强 杨宪康 《激光与红外》 北大核心 2026年第2期211-219,共9页
针对激光雷达径向分辨率偏大、致使尾涡反演精度偏低的问题。通过三次插值和三次样条插值在激光雷达距离门之间按照密度1、2、4、8 m对尾涡径向风场进行插值,并使用梯度法反演涡核位置;然后对梯度法进行改进,在各个距离门的梯度绝对值... 针对激光雷达径向分辨率偏大、致使尾涡反演精度偏低的问题。通过三次插值和三次样条插值在激光雷达距离门之间按照密度1、2、4、8 m对尾涡径向风场进行插值,并使用梯度法反演涡核位置;然后对梯度法进行改进,在各个距离门的梯度绝对值最大值之间使用三次插值和三次样条插值按照密度1、2、4、8 m进行插值。最后提出了基于三次样条插值的分辨率提升方法,通过改进梯度法提高了涡核识别准确度。研究表明,三次样条插值较三次插值对尾涡数据吻合程度更高;在算例中,三次插值涡核位置最高修正率为20%~35%,三次样条插值涡核位置最高修正率为39%~71%;比较尾涡径向风场插值算法和改进梯度法识别涡核的效率,改进梯度法较尾涡径向风场插值算法所用时间提高了82%。 展开更多
关键词 尾涡参数反演 涡核位置估算 激光雷达 飞机尾流 尾涡流场仿真
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涡流发生器对动车组气动减阻的研究
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作者 崔洪江 吴博威 +1 位作者 樊伟航 关颖 《铁道学报》 北大核心 2026年第2期31-39,共9页
为了降低列车高速运行受到的气动阻力,选择尾车3个典型安装位置,包括流线型过渡位置、边界层突变处和尾车压力突变处。采用基于SST k-ω湍流模型的雷诺时均法研究高速列车尾车安装涡流发生器对尾部流动特征以及列车气动载荷的影响。结... 为了降低列车高速运行受到的气动阻力,选择尾车3个典型安装位置,包括流线型过渡位置、边界层突变处和尾车压力突变处。采用基于SST k-ω湍流模型的雷诺时均法研究高速列车尾车安装涡流发生器对尾部流动特征以及列车气动载荷的影响。结果表明:涡流发生器能显著改变尾车周围的流场,产生一对与原涡流旋向相反的涡流结构,降低尾流涡强度和范围。在尾车安装涡流发生器后,气流流动受到涡流发生器的阻碍产生积聚,从而在尾车表面形成正压区域,降低压差阻力;当涡流发生器布置在尾车压力突变处时,阻力显著降低,尾车阻力降低16.8%,整车阻力降低6.82%。研究结果为动车组气动减阻提供了新的思路,对突破传统气动减阻技术的局限性具有重要意义。 展开更多
关键词 动车组 流动控制 涡流发生器 气动减阻 压差阻力
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基于PANS方法的喷油器喷嘴内涡旋空化流动特性模拟
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作者 范立云 张瀚文 +3 位作者 魏云鹏 张佃浩 邓奕铖 冷先银 《内燃机学报》 北大核心 2026年第1期41-47,共7页
使用可靠的计算方法对喷油器喷嘴处的高雷诺数强湍流涡旋空化两相流动进行模拟,是高性能喷嘴结构设计的关键.采用一种在工业上被广泛应用的标准k-ε湍流模型基础上发展而来的部分平均Navier-Stokes(PANS)方法计算模型,结合流体体积法(V... 使用可靠的计算方法对喷油器喷嘴处的高雷诺数强湍流涡旋空化两相流动进行模拟,是高性能喷嘴结构设计的关键.采用一种在工业上被广泛应用的标准k-ε湍流模型基础上发展而来的部分平均Navier-Stokes(PANS)方法计算模型,结合流体体积法(VOF)多相流模型和Zwart-Gerbera-Belamri(ZGB)相变传质模型,对轨压为60 MPa、环境压力为0.101 MPa条件下的喷嘴内空化两相流动开展研究.对比采用Wall-adapting local eddy-viscosity(WALE)亚网格尺度模型的大涡模拟计算结果,评估了不同湍动能、湍流耗散分辨率参数(f_(k) ,f_(ε))组合的PANS计算模型对于涡旋空化现象的预测能力.研究表明:fk越小,喷嘴内流体域物理场的计算越准确;f_(k)=0.1 、 f_(ε)=1.0的PANS计算模型具有求解复杂大尺度涡的能力,可以较好地解析喷油器喷嘴内非定常涡旋空化流动;fk>0.3时,对湍流的求解不准确,湍动能与湍流耗散发展更剧烈,从而导致涡结构失真,喷嘴内涡旋空化无法被准确计算. 展开更多
关键词 喷油器喷嘴 多相流 涡旋空化 部分平均Navier-Stokes方法
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叶顶斜切结构对液环泵轴向间隙泄漏流的控制机理研究
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作者 郭广强 郭栋梁 +3 位作者 张人会 王吉生 陈学炳 蒋利杰 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第1期143-151,共9页
液环泵内气相区域压力分布呈排气侧高压、吸气侧低压,在其压力差的作用下,气体介质在叶轮轴向叶顶间隙处产生泄漏,复杂间隙泄漏流的时空演化特性导致泵的效率和运行稳定性降低;针对此问题,提出斜切叶顶结构被动流动控制方法对泵轴向间... 液环泵内气相区域压力分布呈排气侧高压、吸气侧低压,在其压力差的作用下,气体介质在叶轮轴向叶顶间隙处产生泄漏,复杂间隙泄漏流的时空演化特性导致泵的效率和运行稳定性降低;针对此问题,提出斜切叶顶结构被动流动控制方法对泵轴向间隙泄漏流动进行控制,探究斜切叶顶对液环泵轴向间隙泄漏流的控制效果及影响机理。研究结果表明,相比原始平顶型叶顶,斜切叶顶液环泵在进口质量流量为0.03 kg/s工况下的进口真空度提升1000 Pa,效率提升0.3个百分点。斜切叶顶对间隙泄漏流的控制效果与泄漏流强度密切相关;当弱泄漏流流经斜切叶顶时在斜切腔附近无法形成诱导涡,而直接沿斜切面流动至下游流道,造成泄漏恶化;当泄漏流增强时,在斜切叶顶位置产生诱导涡结构,其与间隙泄漏流相互作用会消耗泄漏流的能量,进而抑制泄漏流向下游流道内的发展,起到正面的控制效果。研究结果可为液环泵性能优化及斜切叶顶在液环泵上的工程应用提供理论参考。 展开更多
关键词 液环泵 轴向间隙泄漏 斜切叶顶 流动控制 诱导涡
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真实海况下15 MW级浮式风力机气弹响应特性研究
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作者 陈昊 周乐 +3 位作者 李睿 于珉 王建胜 沈昕 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期414-423,共10页
以安装于VolturnUS-S半潜式平台的IEA-15 MW浮式风力机为对象,研究真实海况下风轮的气弹响应特性及其与浮台运动之间的相互影响,并对不同入流条件下相关特性的差异进行讨论。结果表明,真实海况下浮台的运动受波浪载荷和风轮气动载荷的... 以安装于VolturnUS-S半潜式平台的IEA-15 MW浮式风力机为对象,研究真实海况下风轮的气弹响应特性及其与浮台运动之间的相互影响,并对不同入流条件下相关特性的差异进行讨论。结果表明,真实海况下浮台的运动受波浪载荷和风轮气动载荷的联合影响,浮台的运动则会造成风轮的载荷的显著波动;在考虑叶片弹性变形的影响后,浮台的运动幅度和风力机载荷均有所下降,而湍流入流条件则会导致浮台运动、风轮载荷及叶片形变等波动幅度的增加。 展开更多
关键词 浮式风力机 气弹耦合特性 自由尾迹 几何精确梁理论 势流理论
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不同转速工况下喷水推进泵的空化流动试验研究
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作者 龙云 郑凯旋 +2 位作者 万初瑞 蔡佑林 王宗龙 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期281-289,共9页
为了研究喷泵在不同转速下的空化流动现象和涡结构的干涉机理,本文基于喷泵闭式试验台在不同转速下的空化性能试验得到了喷泵在不同转速下的空化性能曲线,利用高速摄影技术获得了喷泵在不同转速工况在不同空化发展程度下的空化涡结构的... 为了研究喷泵在不同转速下的空化流动现象和涡结构的干涉机理,本文基于喷泵闭式试验台在不同转速下的空化性能试验得到了喷泵在不同转速下的空化性能曲线,利用高速摄影技术获得了喷泵在不同转速工况在不同空化发展程度下的空化涡结构的可视化图片。分析了各转速下喷水推进泵空化涡结构随空化发展的演变规律,讨论了转速对喷泵空化形态演变的影响。结果表明:转速的减小使喷泵空化发展的有效汽蚀余量值域范围变大,延缓了喷泵空化发展过程;转速的减小削弱了主流对涡结构的作用,改变了叶片对空化涡结构切割频率,对不同转速工况下的空化流动结构在运动位移和溃灭点的位置上形成差异。 展开更多
关键词 喷水推进泵 不同转速 高速摄影技术 空化性能试验 空化涡结构 空化演变规律 混流泵 不同空化工况 临界空化工况
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低雷诺数对跨声速离心压气机流动损失机理研究
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作者 张鑫 杜文海 +3 位作者 彭旻扬 陈珂 刘琛祺 张燕峰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期379-387,共9页
高空条件下的低雷诺数效应会对跨声速离心压气机的气动性能产生不利影响,因此有必要深入研究低雷诺数条件下跨声速离心压气机内部流动损失机理。本文以NASA CC3离心压气机作为研究对象,利用CFX软件研究了该压气机在不同雷诺数条件下的... 高空条件下的低雷诺数效应会对跨声速离心压气机的气动性能产生不利影响,因此有必要深入研究低雷诺数条件下跨声速离心压气机内部流动损失机理。本文以NASA CC3离心压气机作为研究对象,利用CFX软件研究了该压气机在不同雷诺数条件下的气动性能,仿真结果显示:当工作高度从0升高到20 km时,设计点压比下降了13.8%,设计点等熵效率下降了13.6%,其中叶轮和扩压器效率分别下降3.96%和9.98%;叶轮的损失主要发生在叶尖部分,主要是叶片进口吸力面在低雷诺数下的流动分离引发叶片二次流,同时二次流与叶尖泄漏涡共同作用,在叶片压力面侧形成了大量低速区,引起流动损失增加;低雷诺数条件下,叶片扩压器在10%和98%叶高位置的压力面处产生了前缘涡和叶顶涡,从而引发扩压器效率下降较多。本文的研究能为低雷诺数下跨声速离心压缩机的气动设计及数值仿真提供理论依据。 展开更多
关键词 跨声速流动 离心压气机 低雷诺数 流动损失 二次流 涡流 计算流体力学 边界层
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不同流场下螺旋列板涡激振动抑制效果研究进展
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作者 侯静 牛智搏 +3 位作者 冯现洪 付世晓 化怡龙 宋斌 《船海工程》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
螺旋列板涡激振动抑制装置在海洋工程中得到广泛应用,其极佳的抑制效果在均匀流场下已得到充分验证。基于国内外已发表模型试验结果,系统总结螺旋列板在均匀流、剪切流、振荡流和内波流4种典型流场下的涡激振动抑制效果,重点分析鳍高、... 螺旋列板涡激振动抑制装置在海洋工程中得到广泛应用,其极佳的抑制效果在均匀流场下已得到充分验证。基于国内外已发表模型试验结果,系统总结螺旋列板在均匀流、剪切流、振荡流和内波流4种典型流场下的涡激振动抑制效果,重点分析鳍高、鳍距及覆盖率对其抑制性能的影响,分析结果表明,螺旋列板的设计参数需根据具体的流场条件进行选取,进而给出不同流场下螺旋列板设计参数选取建议,为螺旋列板在实际工程中的应用提供参考。 展开更多
关键词 螺旋列板 涡激振动 设计参数 海洋立管 不同流场
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工业铜电解槽阴阳极板间狭长空间的多漩涡传质数值模拟
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作者 武文雅 李纯 +3 位作者 蒙毅 铁军 朱琰 彭兴祖 《中国有色冶金》 北大核心 2026年第1期125-133,共9页
在铜电解精炼过程中,电解液的流动行为及其传质特性对电解效率、产品质量及能耗具有显著影响,工业电解槽中电极尺寸远大于极间距,阴阳极板间会形成特殊的狭长空间,电解质的流动和传质特性更为复杂多变。本文建立了工业尺度电解槽的二维... 在铜电解精炼过程中,电解液的流动行为及其传质特性对电解效率、产品质量及能耗具有显著影响,工业电解槽中电极尺寸远大于极间距,阴阳极板间会形成特殊的狭长空间,电解质的流动和传质特性更为复杂多变。本文建立了工业尺度电解槽的二维有限元数值模型,深入分析了阴阳极板间狭长空间内电解液的流速分布、铜离子浓度分布及传输情况,得到以下主要结论。极板间电解液流动速度不均匀,上部区域比较慢,下部区域比较快,且形成多个漩涡区域;在阴阳极表面附近,水平方向速度几乎为0,垂直方向速度在0.3~15 mm/s范围内波动;中间线上,水平方向速度在0~22 mm/s范围内波动,垂直方向速度在0~9 mm/s范围内波动。极板间的漩涡对铜离子浓度分布有较大影响,在阴极表面附近,铜离子浓度在440~620 mol/m^(3)范围内波动,在阳极表面附近,铜离子浓度在530~740 mol/m^(3)范围内波动,中间线上铜离子浓度在500~630 mol/m^(3)范围内波动,浓度的波动与漩涡区域相对应。铜离子的传输主要靠对流驱动,漩涡与漩涡之间的横向流动实现了铜离子从阳极到阴极的直接传输;漩涡在将铜离子从阳极传输到阴极的同时,也将阳极区域附近形成的悬浮杂质携带到阴极表面,阴极的下部区域表面杂质含量高于上部区域。 展开更多
关键词 铜电解精炼 工业电解槽 狭长空间 多漩涡传质 流动特征 流速 铜离子浓度 铜离子传输
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旋流燃烧技术综述
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作者 李雯霖 王志宁 张扬 《工业加热》 2026年第2期5-10,共6页
旋流燃烧技术在能源高效利用与环境保护方面具有巨大潜力。首先,概述了旋流的产生方式,总结了其流场特征和NO_(x)生成规律。旋流的流场随旋流数的变化呈现不同结构,低旋流数时缺乏明显的回流区域,NO_(x)排放随旋流数的增加而减少,高旋... 旋流燃烧技术在能源高效利用与环境保护方面具有巨大潜力。首先,概述了旋流的产生方式,总结了其流场特征和NO_(x)生成规律。旋流的流场随旋流数的变化呈现不同结构,低旋流数时缺乏明显的回流区域,NO_(x)排放随旋流数的增加而减少,高旋流数时则形成中心回流区、角回流区及剪切层的典型结构,NO_(x)排放随旋流数的增加而增加。实际应用中,旋流燃烧技术面临燃烧不稳定性的挑战,这与涡/火焰的相互作用密切相关。目前对涡/火焰相互作用的定性研究已较为广泛,未来应从理论研究和实践应用两方面着手开展涡/火焰相互作用的定量研究,并结合新技术优化旋流燃烧器的设计,拓展其应用领域。 展开更多
关键词 旋流燃烧 流场特征 NO_(x)排放 涡/火焰相互作用
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涡街流量计示值误差三种检定方法的比较
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作者 范雨强 邓博文 张铭 《石油石化节能与计量》 2026年第1期59-64,共6页
涡街流量计示值误差的检定,根据国家检定规程可以分为三种方法,分别是瞬时流量相对示值误差、累积流量相对示值误差和K系数线性度。而这三种检定方法,由于被检流量计流量值的读取方式不同,又分为直读、模拟信号和脉冲信号三种,通过理论... 涡街流量计示值误差的检定,根据国家检定规程可以分为三种方法,分别是瞬时流量相对示值误差、累积流量相对示值误差和K系数线性度。而这三种检定方法,由于被检流量计流量值的读取方式不同,又分为直读、模拟信号和脉冲信号三种,通过理论和试验检验三种检定方法的差异很有必要。从信号采集和数学模型上分析,累积流量检定方法比瞬时流量较为准确,脉冲信号检定比模拟信号较为准确。脉冲信号的检定方法通常分为已知K系数和未知K系数两种,未知K系数的检定即K系数线性度检定。试验证明,同一台流量计,采用不同的检定方法进行检定,其示值误差很有可能差别很大。因此实际工作中,涡街流量计在投用之前,不但要确认其示值误差合格,还要确认溯源时采用的检定方法,综合考量检定方法有可能带来的测量不确定度。采用未知K系数的检定方法检定合格的涡街流量计,说明检定机构通过试验,赋予了该流量计一个线性度和准确度都合格的K系数,投用之前,务必更新原有K系数。 展开更多
关键词 涡街流量计 K系数 累积流量 瞬时流量 示值误差
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分体双箱梁涡激振动特性:一种强迫与自由振动结合的数值方法
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作者 段青松 陈浩男 +1 位作者 冉欣平 马存明 《振动与冲击》 北大核心 2026年第4期103-108,139,共7页
分体双箱梁的涡激振动性能在大跨度桥梁抗风设计中具有重要意义。该研究通过提出一种强迫振动与自由振动结合的数值分析方法预测涡激振动性能,即:根据强迫振动方法初步确定涡激振动风速区间,采用自由振动分析方法确定涡激振动幅值,并分... 分体双箱梁的涡激振动性能在大跨度桥梁抗风设计中具有重要意义。该研究通过提出一种强迫振动与自由振动结合的数值分析方法预测涡激振动性能,即:根据强迫振动方法初步确定涡激振动风速区间,采用自由振动分析方法确定涡激振动幅值,并分析分体双箱梁断面的涡激振动性能及机理。通过对比风洞试验结果,验证了该数值分析方法的可行性。该方法为主梁涡激振动性能预测与分析提供了新的思路。结果表明:中央开槽是诱导涡激振动的一个重要因素;在+3°风攻角下,开槽两侧的导流板使主梁竖向涡激振动最大振幅减小50%。这是因为上、下游旋涡与开槽部分的气流相互作用,在开槽与下游箱梁桥面存在较大旋涡,开槽出导流板使大部分上游旋涡向下游移动,下游桥面的旋涡消失,优化了主梁的涡激振动性能。 展开更多
关键词 双箱梁截面 涡激振动 自由振动 强迫振动 风洞试验 流场结构
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大型气动声学风洞轴流风扇气动与噪声特性数值评估 被引量:1
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作者 刘沛清 陈阅 +3 位作者 张瑾 屈秋林 郭昊 马利川 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第10期1-11,共11页
本文对北京航空航天大学4 m×3 m低湍流度气动声学风洞(aeroacoustic wind tunnel of Beihang University,BHAW)的风扇系统流场及声学性能进行了数值模拟,并采用CFD/ACTRAN混合方法评估了该风洞轴流风扇的气动噪声特性。该轴流风扇... 本文对北京航空航天大学4 m×3 m低湍流度气动声学风洞(aeroacoustic wind tunnel of Beihang University,BHAW)的风扇系统流场及声学性能进行了数值模拟,并采用CFD/ACTRAN混合方法评估了该风洞轴流风扇的气动噪声特性。该轴流风扇基于任意涡流叶栅设计方法,任意涡流指数取0.85,并结合叶栅数据进行修正。最终设计由16片桨叶和7片反扭导流片组成。桨叶叶根区域采用GOE797翼型(相对厚度16%),叶尖区域采用GOE796翼型(相对厚度12%),反扭导流片统一采用C4翼型(相对厚度12%)。数值模拟结果与实验验证对比表明:在设计转速310 r/min下,风扇流量的模拟值与实测值相对误差小于2.3%,电机输出功率的相对误差小于4.6%,风扇增压模拟值为2364.9 Pa,与设计值误差为3.4%。流场分析表明,气流轴向性保持良好,全工况范围内无流动分离。声学评估结果显示,在风扇转速310 r/min、对应开口试验段最高风速80 m/s条件下,入口与出口10 m测点处的总声压级分别为124 dB与123 dB,基频82 Hz处的离散噪声分别为115 dB与113 dB,实现了低噪声设计目标。 展开更多
关键词 气动声学风洞 轴流风扇 气动噪声 数值模拟 任意涡流叶栅设计方法
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水泵水轮机低负荷区流动及熵产特性研究 被引量:3
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作者 王子瑞 张军智 +2 位作者 谢永兰 王李科 金东兵 《水力发电学报》 北大核心 2025年第7期131-139,共9页
为了适应新型电力系统的调节需求,水泵水轮机需要在更宽广的负荷范围内运行,在低负荷运行时会导致机组的性能下降,影响安全稳定运行。因此以原型水泵水轮机为研究对象,采用数值模拟的方法研究了不同运行负荷下水泵水轮机的内部流动特性... 为了适应新型电力系统的调节需求,水泵水轮机需要在更宽广的负荷范围内运行,在低负荷运行时会导致机组的性能下降,影响安全稳定运行。因此以原型水泵水轮机为研究对象,采用数值模拟的方法研究了不同运行负荷下水泵水轮机的内部流动特性,采用熵产理论分析了运行负荷与能量损失和流动结构的关系。结果表明,熵产损失以脉动熵产为主,负荷下降后,相对液流角下降,在转轮叶片进口的流动分离形成低速区,在50%负荷工况低流速区在转轮内交替出现,并且在叶片进口沿周向出现了涡结构,阻塞水流进入流道,导致转轮内熵产损失和占比均明显增加。转轮出口水流的切向速度与尾水管涡带的形成有密切关系,随着负荷减小,切向速度逐渐增大,流进入尾水管后周向运动趋势增强,涡带从柱状涡带发展为螺旋形涡带,并且在深度低负荷区转变为双螺旋涡带。研究成果为抽水蓄能电站安全稳定运行提供理论支撑。 展开更多
关键词 水泵水轮机 熵产理论 低负荷 涡带 流场
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吸入涡演化对立式离心泵水力稳定性的影响 被引量:1
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作者 冯建军 崔文豪 +3 位作者 朱国俊 戈振国 赵天齐 闫思娜 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期70-76,共7页
泵站进水池中形成的吸入涡影响泵站安全稳定运行。为研究不同工况下吸入涡形态及其演化过程对离心泵稳定性的影响,该文通过高速摄影技术捕捉不同流量下吸入涡的发展形态,并结合数值模拟对大流量工况下吸入涡的演化过程和泵内压力脉动特... 泵站进水池中形成的吸入涡影响泵站安全稳定运行。为研究不同工况下吸入涡形态及其演化过程对离心泵稳定性的影响,该文通过高速摄影技术捕捉不同流量下吸入涡的发展形态,并结合数值模拟对大流量工况下吸入涡的演化过程和泵内压力脉动特性展开研究。结果表明:试验过程中,吸入涡稳定存在的时间随着流量的增大而增加,在大流量工况下(流量Q=15.6 m^(3)/h),由于大尺度气泡脱落吸入涡投影面积产生剧烈波动;数值模拟捕捉到的吸入涡发展路径与试验结果基本吻合;在吸入涡由发展阶段向保持阶段演化时,含气率迅速增大致使气泡团聚集在叶轮流道内,从而导致保持阶段的叶片吸力面压力脉动变化范围为发展阶段的2倍,压力脉动主频由转频变为2倍转频,且随气相作用的增强,2倍转频处的压力脉动幅值沿流动方向不断增大,不均匀进气也致使叶轮径向力向正Y侧发生偏移;气泡运动至蜗舌附近时引发局部高湍动能分布;无叶区、导叶和蜗壳在靠近蜗舌方位的压力脉动峰峰值增幅最大,分别增加了59%、57%和58%,影响离心泵的稳定运行。研究结果可为后续开展吸入涡结构抑制研究、提升泵站运行稳定性提供理论参考。 展开更多
关键词 离心泵 吸入涡 气液两相流动 水力稳定性 压力脉动
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大型客机翼尖涡不稳定性及其模态特征研究综述
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作者 向阳 吴奕铭 +2 位作者 陈炫羽 程泽鹏 刘洪 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第1期62-94,I0002,共34页
翼尖涡是客机尾涡的重要组成部分,不仅会产生诱导阻力影响飞机的经济性,同时还会带来尾迹遭遇问题进而影响到后续飞机的安全性。随着数值模拟和实验技术的提升,对翼尖涡结构特征、动力学特征、不稳定性发展、演变规律等现象和机理的认... 翼尖涡是客机尾涡的重要组成部分,不仅会产生诱导阻力影响飞机的经济性,同时还会带来尾迹遭遇问题进而影响到后续飞机的安全性。随着数值模拟和实验技术的提升,对翼尖涡结构特征、动力学特征、不稳定性发展、演变规律等现象和机理的认知不断加深,并取得了丰富的研究成果。近些年,随着不稳定性理论和模态解析方法的发展,研究者针对翼尖涡的不稳定性及其模态特征开展研究,试图揭示翼尖涡不稳定性演变的规律及机制,并期望能建立一种基于不稳定性的流动策略,从而实现对翼尖涡失稳衰减的最优化控制。本文对飞机翼尖涡不稳定性及其模态特征的研究展开综述,首先介绍翼尖涡的不稳定性特征,然后比较典型模态分析方法的基本原理,进而分析翼尖涡不稳定性及其模态结构特征,最后讨论翼尖涡不稳定性模态分析的研究现状及未来发展趋势。 展开更多
关键词 大型客机 翼尖涡 模态分解 涡不稳定性 流动控制
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涡旋式竖流沉降过滤器沉淀分离特性分析
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作者 管崇武 刘安东 陈石 《渔业现代化》 北大核心 2025年第5期35-43,共9页
针对传统竖流沉淀器在高水力负荷下颗粒物截留效率低、易受湍流干扰的缺陷,本研究设计了一种涡旋式竖流沉降过滤器,通过融合竖流沉淀与旋流分离原理,结合CFD-DPM耦合模拟与试验验证,系统探究其对循环水养殖系统(RAS)悬浮颗粒物的强化去... 针对传统竖流沉淀器在高水力负荷下颗粒物截留效率低、易受湍流干扰的缺陷,本研究设计了一种涡旋式竖流沉降过滤器,通过融合竖流沉淀与旋流分离原理,结合CFD-DPM耦合模拟与试验验证,系统探究其对循环水养殖系统(RAS)悬浮颗粒物的强化去除机制。数值模拟表明,涡旋结构通过离心力与重力协同作用优化流场分布,有效抑制颗粒物逃逸;对比试验中,在15 m^(3)/(m^(2)·h)水力负荷下,涡旋式过滤器对进水TSS 25 mg/L和50 mg/L的截留率分别达72.92%±7.40%和59.24%±5.15%,较传统装置提升28.6%和36.0%(P<0.05),而两者出水TSS质量浓度随流量增加的变化无显著差异(P>0.05)。研究表明,涡旋式设计可通过旋流强化机制缩短水力停留时间,显著提升高负荷工况下颗粒物截留稳定性,解决了传统装置因流速升高导致的性能衰退问题。该成果为RAS固液分离设备的优化提供了兼具高效性与工程适用性的解决方案。 展开更多
关键词 循环水养殖系统 涡旋式竖流沉降过滤器 颗粒物截留效率 水力负荷 总悬浮物去除
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