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亚临界雷诺数下串列双波浪锥柱绕流数值模拟
1
作者 邹琳 吴伟男 +2 位作者 刘健 柳迪伟 王家辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期706-715,共10页
针对风力俘能结构布局问题,基于大涡模拟(LES)方法,在亚临界雷诺数下(Re=3900)研究有限长串列双波浪锥柱的升阻力特性及其流动结构随间距比的变化规律。结果表明:由于上游波浪锥柱的影响,下游波浪锥柱的脉动升力系数大幅增大,当间距比为... 针对风力俘能结构布局问题,基于大涡模拟(LES)方法,在亚临界雷诺数下(Re=3900)研究有限长串列双波浪锥柱的升阻力特性及其流动结构随间距比的变化规律。结果表明:由于上游波浪锥柱的影响,下游波浪锥柱的脉动升力系数大幅增大,当间距比为3时,表面时均压力系数分布形式呈反向分布;随间距比增加,上游波浪锥柱尾流充分发展,并产生大量肋状涡撞击在下游波浪锥柱表面,下游波浪锥柱产生大的脉动升力,相较于单直圆柱提升约15.3倍,阻力系数降低约0.172。所得结果可为风力俘能结构布局提供有益参考。 展开更多
关键词 串列双波浪锥柱 间距比 升阻力特性 流动结构 大涡模拟
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波浪锥型风力俘能结构能量转换效率
2
作者 邹琳 闫豫龙 +2 位作者 陶凡 柳迪伟 郑云龙 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1067-1077,共11页
为提高风力俘能结构能量收集效率,提出一种新型的波浪锥型无叶片风力俘能结构,建立了波浪锥型风力俘能结构能量转换数学模型,采用雷诺平均N-S方程结合SST k-ω湍流模型对俘能结构涡激振动响应过程进行了数值模拟,分析了质量比、阻尼比... 为提高风力俘能结构能量收集效率,提出一种新型的波浪锥型无叶片风力俘能结构,建立了波浪锥型风力俘能结构能量转换数学模型,采用雷诺平均N-S方程结合SST k-ω湍流模型对俘能结构涡激振动响应过程进行了数值模拟,分析了质量比、阻尼比对波浪锥型风力俘能结构涡激振动响应和风能转换效率的影响.结果表明:质量比m^(*)=2,阻尼比ζ=0.05的波浪锥型俘能结构可获得更宽的锁频区间,能量转换效率更高.同时发现质量阻尼比m^(*)ζ直接影响能量转换效率,合适的m^(*)ζ组合可以提高能量转换效率,m^(*)ζ=0.10的情况下平均能量转换效率较m^(*)ζ=0.05提高近31%.研究结果可为无叶片风力发电机能量转换效率的提升提供理论支持. 展开更多
关键词 能量转换 涡激振动 质量比 阻尼比 波浪锥型结构
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基于定常吹吸气的波浪型圆柱主动控制研究 被引量：1
3
作者 邹琳 左红成 +2 位作者 柳迪伟 王家辉 徐劲力 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2970-2983,共14页
基于定常吹吸气对波浪型圆柱近尾迹流动进行控制以增强柱体振动,采用大涡模拟研究了亚临界雷诺数(Re=3000)下前吹后吸和前后吸气控制方式在不同吹吸气工况对波浪型圆柱升阻力特性、时均压力系数、环量、湍动能及近尾迹流动结构的影响.... 基于定常吹吸气对波浪型圆柱近尾迹流动进行控制以增强柱体振动,采用大涡模拟研究了亚临界雷诺数(Re=3000)下前吹后吸和前后吸气控制方式在不同吹吸气工况对波浪型圆柱升阻力特性、时均压力系数、环量、湍动能及近尾迹流动结构的影响.研究发现:前吹后吸和前后吸气控制下波浪型圆柱在不同吹吸气动量系数工况脉动升力系数均显著提高,最大较未受控直圆柱和波浪型圆柱分别提升高达636%和391%,这主要可能归因于吹吸气控制使波浪型圆柱回流区变短,高强度涡集中向钝体后方靠拢,旋涡形成长度缩短,展向涡流与顺流向涡流相互作用在波浪型圆柱下游形成的“肋状涡”变大变长,近尾迹环量显著增大,从而导致脉动升力系数增大,这可能将诱导柱体产生更强的振动;同时两种控制方式均改变了波浪型圆柱表面的压力分布,由于在波浪型圆柱前驻点吹气使前端趋于流线型,前吹后吸在不同吹吸气动量系数下波浪型圆柱的高压区减小,但在后驻点吸气使得低压区增大,而前后吸气在不同吹吸气动量系数下波浪型圆柱的高压区基本不变,低压区增大.研究结果可为低风速地区分布式风力俘能结构俘能效率提升提供基础理论支持. 展开更多
关键词 波浪型圆柱 定常吹吸气 大涡模拟 湍动能 流动控制
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基于遗传规划圆柱涡激振动速度反馈控制研究
4
作者 王程 徐劲力 +2 位作者 柳迪伟 魏翼鹰 邹琳 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第8期100-106,共7页
以二维圆柱为研究对象,基于结构振动模型和尾流振子模型,利用遗传规划(Genetic Programming)算法寻找最优速度反馈控制律,探究了在最优控制规律作用下抑制涡激振动的效果。首先计算了质量比为2.36和7.91下圆柱的振动幅值比,发现共振幅... 以二维圆柱为研究对象,基于结构振动模型和尾流振子模型,利用遗传规划(Genetic Programming)算法寻找最优速度反馈控制律,探究了在最优控制规律作用下抑制涡激振动的效果。首先计算了质量比为2.36和7.91下圆柱的振动幅值比,发现共振幅值和锁频区间与实验结果有较好的一致性。然后,通过引入损失函数,利用遗传规划算法计算了在约化速度为7时的最优速度反馈控制规律,计算结果表明:在最优速度反馈控制规律作用下与未受控圆柱相比,振动幅值由0.736降低为0.194,减少了73.6%,显著抑制了圆柱的涡激振动。并且与传统的比例控制规律相比,在具有相同的损失函数值的情况下,遗传规划找到的反馈控制规律能够更有效地抑制涡激振动幅值。 展开更多
关键词 涡激振动 尾流振子 速度反馈控制 遗传规划 振动抑制
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