基于SHIPFLOW软件的方尾舰船阻力快速预报 被引量：7

1

作者 陈伟 许辉 +2 位作者 邱辽原 姜治芳 王晓喆 《中国舰船研究》 2012年第4期17-22,共6页

SHIPFLOW软件被广泛应用于基于阻力的船型方案优选,但其对舰船阻力预报的适用性却少有研究。为确保舰船方案论证及优选结果的准确性,针对常规水面舰船方尾船型开展计算分析,提出适用于方尾舰船兴波阻力计算的网格划分方式以及获取兴波... SHIPFLOW软件被广泛应用于基于阻力的船型方案优选,但其对舰船阻力预报的适用性却少有研究。为确保舰船方案论证及优选结果的准确性,针对常规水面舰船方尾船型开展计算分析,提出适用于方尾舰船兴波阻力计算的网格划分方式以及获取兴波阻力系数的方法。为准确估算舰船阻力,可引入排挤厚度来修改船体型值,以在兴波阻力计算中等效计入粘性影响,并在此基础上形成舰船阻力快速预报方法。将某方尾舰船阻力数值计算结果与试验结果进行了对比,结果表明,预报误差基本控制在7%以内,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 SHIPFLOW 方尾 兴波阻力 排挤厚度

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黏性边界层修正对前体/进气道一体化乘波布局气动性能影响分析 被引量：4

2

作者 王旭东 王江峰 +1 位作者 程克明 陈江涛 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期62-70,I0002,共10页

针对基于流线追踪生成的乘波进气道在内流部分存在较大黏性误差的问题,以构建具有消波隔离段的内外流一体化乘波气动布局为目的,发展了一种多级波系锥导或吻切锥乘波体的边界层黏性修正方法。在基于特征线法的多级前体与截短Busemann进... 针对基于流线追踪生成的乘波进气道在内流部分存在较大黏性误差的问题,以构建具有消波隔离段的内外流一体化乘波气动布局为目的,发展了一种多级波系锥导或吻切锥乘波体的边界层黏性修正方法。在基于特征线法的多级前体与截短Busemann进气道一体化乘波布局设计方法基础上,耦合了高超声速可压缩轴对称流动的冯·卡门动量方程积分方法,通过修正边界层位移厚度来提高黏性情况下与设计预期的吻合度。对修正前后的一体化乘波构型进行了设计状态下的流场对比验证以及非设计状态下给定马赫数和迎角范围下的气动性能影响分析。计算结果显示,设计状态下黏性修正构型的前体两级激波和入口反射激波位置与设计预期基本一致,消除了隔离段内多次反射激波,进气道流量比增加4.51%,出口总压损失减少8.23%;非设计状态下修正构型同样具备更强的来流捕获能力和更小的出口冲压损失。所发展的方法能够提升内外流一体化乘波布局设计方法的精度,适用于吸气式高超声速飞行器前体/进气道的精确设计。 展开更多

关键词 乘波布局 特征线法 黏性修正 边界层位移厚度 高超声速

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基于密切原理的Bump进气道外压缩鼓包逆向设计 被引量：3

3

作者 郑晓刚 李怡庆 +2 位作者 欧阳智贤 朱呈祥 尤延铖 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2257-2267,共11页

基于密切乘波理论提出一种Bump进气道外压缩鼓包的设计方法,可根据制定的激波形状及其曲率中心分布来逆向求解外压缩鼓包型面。通过引入曲率中心分布这一变量,可以控制横截面激波形状并调节外压缩鼓包的三维外型及其表面横向压力分布,... 基于密切乘波理论提出一种Bump进气道外压缩鼓包的设计方法,可根据制定的激波形状及其曲率中心分布来逆向求解外压缩鼓包型面。通过引入曲率中心分布这一变量,可以控制横截面激波形状并调节外压缩鼓包的三维外型及其表面横向压力分布,进而提高外压缩鼓包的附面层排移能力。同时,发展了一种Bump进气道的流量系数快速估算法,能够在设计初期以不超过2%的误差快速给出进气道的流量系数。结果表明:基于密切原理的外压缩鼓包设计有利于改进Bump进气道的流量捕获和附面层排移能力。算例中,较锥导鼓包模型,密切鼓包方法设计的Bump进气道流量系数提升4.03%,附面层排移能力提升2.12%。 展开更多

关键词 鼓包 密切 曲率中心 横向压力分布 位移厚度

原文传递

基于CFD结果的轴流压气机附面层堵塞计算方法

4

作者 杨金广 彭铖 +2 位作者 杜娟 刘艳 张敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1710-1719,共10页

为研究轴流压气机附面层堵塞计算方法,提出一种基于计算流体力学结果自动提取附面层厚度的多参数组合方法,该方法整合了多种附面层判断准则,可有效避免单参数判断准则的局限性。通过多个算例,包括二维平板、多级轴流压气机端壁、进口导... 为研究轴流压气机附面层堵塞计算方法,提出一种基于计算流体力学结果自动提取附面层厚度的多参数组合方法,该方法整合了多种附面层判断准则,可有效避免单参数判断准则的局限性。通过多个算例,包括二维平板、多级轴流压气机端壁、进口导流叶片以及带有分离区的静子叶片等,对该多参数判断准则进行了检验。结果表明,此附面层提取方法具有很好的有效性和普适性。该研究建立了多级轴流压气机中端壁堵塞从高维向低维模型的反馈,为压气机设计体系改进提供了更多可能。 展开更多

关键词 轴流压气机 附面层堵塞 位移厚度 多参数判断准则

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航空声学引导风洞收缩段边界层修正的数值模拟和实验研究

5

作者 刘卫红 姚磊 +3 位作者 余永生 吕金磊 屈晓力 朱博 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期93-98,共6页

根据数值分析得到的低速风洞收缩段边界层位移厚度分布通用曲线,针对航空声学引导风洞收缩段,推导得出收缩段边界层位移厚度分布曲线,并对收缩段型面进行修正设计,给出了修正前后的型面坐标偏差,设计加工了试验件,并进行了收缩段修正前... 根据数值分析得到的低速风洞收缩段边界层位移厚度分布通用曲线,针对航空声学引导风洞收缩段,推导得出收缩段边界层位移厚度分布曲线,并对收缩段型面进行修正设计,给出了修正前后的型面坐标偏差,设计加工了试验件,并进行了收缩段修正前后流场的数值模拟和实验验证。数值模拟结果表明:尽管航空声学引导风洞收缩段的边界层很薄,最大位移厚度只相当于试验段水力直径的0.5%左右,但修正效果明显。对于开口和闭口试验段流场,在收缩段型面设计时考虑粘性影响,进行边界层修正,均可显著降低试验段的动压场系数;减小气流偏角,提高试验段流场品质,有利于风洞部段的精细化设计。收缩段型面出口由于逆压梯度的存在,壁面速度过冲,气流均匀性较差,但进入平直段后,动压不均匀度及气流偏角迅速下降,因此收缩段后16.7%长度的平直段对于改善试验段流场品质很关键。在航空声学引导风洞上,采用移测架、皮托管和热线风速仪进行了修正前后收缩段、试验段动压和速度值测量,测量结果也验证了边界层修正的效果,而且实测的边界层位移厚度与理论推导值吻合。根据测量的收缩段内和出口的边界层速度分布,计算边界层位移厚度、动量损失厚度和形状因子,并据此判定,航空声学引导风洞收缩段内的边界层流动保持层流状态,未发生层流到湍流的转捩。 展开更多

关键词 收缩段 边界层位移厚度 修正 动压场 层流

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船尾形状对旋成体马格努斯效应的影响 被引量：7

6

作者 肖中云 缪涛 +1 位作者 陈波 江雄 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期38-47,共10页

尖头旋成体和船尾形状是子弹、炮弹及火箭弹等抛射体上常用的布局形式。研究表明船尾布局具有减小底部阻力、增大射程的作用,但此时旋成体的马格努斯效应增大,对运动稳定性产生不利影响。为了解释这种流动现象,对三维旋转弹流场进行了... 尖头旋成体和船尾形状是子弹、炮弹及火箭弹等抛射体上常用的布局形式。研究表明船尾布局具有减小底部阻力、增大射程的作用,但此时旋成体的马格努斯效应增大,对运动稳定性产生不利影响。为了解释这种流动现象,对三维旋转弹流场进行了数值模拟,对从亚声速到超声速下的旋成体马格努斯力和力矩进行了分析,重点对标准形状和船尾形状两种底部进行了比较。结果表明,相对于标准形状,在所有来流下船尾形状都起到了增大马格努斯效应的作用,并且马格努斯力和力矩与船尾角成正比。为了揭示其流动机理,选择代表性计算状态对两种布局马格努斯力矩系数分布、边界层厚度分布和边界层位移厚度分布进行了对比分析,结果表明,在亚跨声速下船尾马格努斯效应由绕拐角的加速流动引起,使当地压力系数幅值增大;在超声速下船尾马格努斯效应由船尾段的气流膨胀引起,使旋成体左右两侧的边界层位移厚度畸变增大。上述两种效应都使马格努斯力矩增加,对于亚声速流动来说,该效应发生在柱段与船尾段连接位置;对于超声速流动来说,该效应发生在连接点以后的船尾段上。当来流速度在声速点附近时,上述两种效应都可能发挥作用,使船尾形状的旋成体马格努斯效应大幅增加。 展开更多

关键词 旋成体 马格努斯效应 船尾 边界层厚度 边界层位移厚度

原文传递

低速风洞收缩段的边界层修正 被引量：7

7

作者 刘卫红 黄为民 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期51-56,共6页

通过求解不可压雷诺平均NS方程对低速风洞收缩段边界层位移厚度进行了研究,分析了位移厚度的发展规律,给出了不同收缩段口径、不同收缩比、不同收缩段长度下的位移厚度图表,数值证明了通过对收缩段进行边界层修正,可大大提高风洞试验段... 通过求解不可压雷诺平均NS方程对低速风洞收缩段边界层位移厚度进行了研究,分析了位移厚度的发展规律,给出了不同收缩段口径、不同收缩比、不同收缩段长度下的位移厚度图表,数值证明了通过对收缩段进行边界层修正,可大大提高风洞试验段流场品质。研究结果表明,收缩段的边界层分布呈现先厚再薄再厚规律;进行边界层修正时,可只对收缩段后半部分的型面进行修正,不影响修正效果;同一个收缩比下,不同收缩曲线可采用同一个边界层位移厚度分布进行修正,仍可得到满意结果;而且轴对称截面收缩段得到的结果也可应用于矩形截面收缩段。 展开更多

关键词 收缩段 边界层 位移厚度 修正

全文增补中

U形（圆底形）长喉道测流槽水力特性的研究 被引量：3

8

作者 张志昌 张漫丽 《陕西水力发电》 2000年第2期5-8,11,共5页

根据临界水深理论和边界层理论，研究了Ｕ形（圆底形）长喉道测流槽的流量系数，推导了该测流槽的水深流量关系的计算公式，和国际标准给出的算例对比表明，本文提出的计算公式完全满足精度要求。

关键词 长喉道测流槽 边界层位移厚度 临界水深 流量

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某型涡扇发动机进口空气流量测量参数敏感性分析 被引量：5

9

作者 申世才 王小峰 +1 位作者 高扬 马燕荣 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第7期1806-1808,共3页

基于某型涡扇发动机飞行台试飞,以某型涡扇发动机进口空气流量的测量为研究对象;首先建立了发动机进口空气流量计算模型以及相应的误差计算模型,其次采用辨识方法确定了测量参数的敏感系数,最后针对测量参数的无量纲敏感系数随飞行高度... 基于某型涡扇发动机飞行台试飞,以某型涡扇发动机进口空气流量的测量为研究对象;首先建立了发动机进口空气流量计算模型以及相应的误差计算模型,其次采用辨识方法确定了测量参数的敏感系数,最后针对测量参数的无量纲敏感系数随飞行高度和发动机状态的变化进行了分析;分析结果表明:发动机进口空气对测量截面半径最为敏感,其次为主流区总压、主流区总温和主流区总静压差,对附面层位移厚度敏感性较差,且在发动机设计状态附面层对空气流量的影响为3%。 展开更多

关键词 发动机 空气流量 附面层位移厚度}测量参数 敏感系数

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附面层位移厚度对沙障防风效益评价的适用性研究——以聚乳酸(PLA)沙障为例

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作者 张帅 原伟杰 +3 位作者 刘卉 王海霞 官昊慧 王鹿振 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2023年第12期1973-1983,共11页

地表粗糙度作为风蚀防护中常用的传统指标,在防护林、沙障等工程措施的防护效益评价中发挥了重要作用。但在实际应用中发现,地表粗糙度存在不完全准确的现象。针对这一问题,引入新的参考指标附面层位移厚度,借助风洞模拟实验的方法,通... 地表粗糙度作为风蚀防护中常用的传统指标,在防护林、沙障等工程措施的防护效益评价中发挥了重要作用。但在实际应用中发现,地表粗糙度存在不完全准确的现象。针对这一问题,引入新的参考指标附面层位移厚度,借助风洞模拟实验的方法,通过测定不同边长聚乳酸沙袋沙障中的风速频数、拟合风速流场、计算防风效能等来验证地表粗糙度和附面层位移厚度这2个指标的准确性。结果表明:随着聚乳酸沙袋沙障障格边长的增大,平均风速呈现出上升的趋势,其中障格边长为1.5 m和2.0 m沙障内的平均风速分别是1.0 m沙障的1.13和1.24倍;防风效能则呈现出下降的趋势,其中障格边长为1.0 m沙障内各处均大于0.6,1.5 m沙障内各处均大于0.5,2.0 m沙障内各处均大于0.4;风速流场高速区的面积呈现出增大的趋势。这表明随着沙障障格边长的增大,沙障的防护作用逐渐下降。与此同时,随着沙障障格边长的增大,附面层位移厚度呈现出减小的趋势,而地表粗糙度则呈现出先减小后增大的趋势。综上,附面层位移厚度在评价沙障防护作用时的准确性更高,可作为新的补充参考指标。 展开更多

关键词 附面层位移厚度 风蚀评价 风洞模拟 聚乳酸沙障

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压气机试验用流量管气动设计与应用验证 被引量：3

11

作者 向宏辉 侯敏杰 +2 位作者 葛宁 刘志刚 魏崇 《燃气轮机技术》 2015年第4期28-34,共7页

针对压气机性能试验中存在的流量管应用问题,采用附面层厚度修正与实流标定方法,开展了系列流量管流量系数的吹风校准试验,分析了两种校准方法的差异、不同流量管壁面静压分布特性与流量系数变化规律。研究结果表明:在消除试验舱漏气和... 针对压气机性能试验中存在的流量管应用问题,采用附面层厚度修正与实流标定方法,开展了系列流量管流量系数的吹风校准试验,分析了两种校准方法的差异、不同流量管壁面静压分布特性与流量系数变化规律。研究结果表明:在消除试验舱漏气和探针流道堵塞影响作用后,标准音速喷嘴实流标定结果与附面层厚度修正结果吻合,实测流量与计算流量的最大相对偏差为0.3%;流量管壁面静压对来流马赫数变化的数值敏感性可作为评定流量管有效工作范围上限的重要依据;不同流量管附面层粘性堵塞影响程度较为接近,可以采用统一平均流量系数来综合评定流量管的气动特性,本文给定的统一平均流量系数为0.995 4。 展开更多

关键词 流量管 附面层厚度 附面层位移厚度 流量系数 音速喷嘴 校准试验

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发动机进口附面层测量试验与数值模拟 被引量：1

12

作者 廖小文 赵海刚 +1 位作者 汪涛 张晓飞 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2012年第3期54-57,62,共5页

以某型涡扇发动机科研试飞为平台,设计搭建发动机附面层测量试验系统,进行了多种飞行工况及涡扇发动机工作状态下的附面层测量试验。通过试验数据分析和研究,评估了各计算参数对涡扇发动机进口附面层厚度的影响。建立三维数值模型,计算... 以某型涡扇发动机科研试飞为平台,设计搭建发动机附面层测量试验系统,进行了多种飞行工况及涡扇发动机工作状态下的附面层测量试验。通过试验数据分析和研究,评估了各计算参数对涡扇发动机进口附面层厚度的影响。建立三维数值模型,计算了相应工况下的附面层特性,计算数据与试验数据吻合良好。研究结果表明:随着发动机状态的增大,进气道出口的附面层物理厚度增大、附面层位移厚度减小,附面层对空气流通能力的影响降低。 展开更多

关键词 涡扇发动机 飞行试验 附面层位移厚度 发动机空气流量

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基于转捩模型的位移边界层研究

13

作者 邓家钰 王成恩 《计算机仿真》 北大核心 2022年第5期32-37,83,共7页

零压力梯度平板边界层转捩问题是计算流体力学中的一个非常经典的问题,通过采用数值模拟的方法,研究了二维零压力梯度平板边界层中层流向湍流过渡的问题,探究了平板边界层理论中位移边界层厚度在不同来流自由流湍流强度下的变化规律。采... 零压力梯度平板边界层转捩问题是计算流体力学中的一个非常经典的问题,通过采用数值模拟的方法,研究了二维零压力梯度平板边界层中层流向湍流过渡的问题,探究了平板边界层理论中位移边界层厚度在不同来流自由流湍流强度下的变化规律。采用SST transition四方程转捩模型,模拟了零压力梯度平板对入口不同自由流湍流强度的位移边界层的计算结果。通过分析计算结果和对比相关实验,得出位移边界层厚度变化的规律。研究结果表明,自由流湍流强度大小为1%是一个分界线:在自由流湍流强度大于1%的前提下,随着湍流强度的减小,位移边界层厚度沿着流向方向的变化曲线在转捩区域出现下凹现象,且随着湍流强度减少,下凹现象越来越明显;在自由流湍流强度小于1%的提前下,湍流强度接近1%,位移边界层厚度沿着流向方向的变化曲线在转捩区域出现下凹现象,但是随着湍流强度减少,下凹现象逐渐消失。 展开更多

关键词 零压力梯度 转捩 自由流 边界层位移厚度 湍流强度

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含扩展裂纹板计及厚度效应的载荷—位移曲线解析闭合解 被引量：5

14

作者 吴建国 王奇志 张行 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期65-73,共9页

准确预测长寿命结构在其服役期内的剩余强度,是当前结构设计工程师面临的一个重大课题。而裂纹扩展过程中,精确的载荷—位移曲线将为这一问题的突破提供一种非常高效的方法。为此,在考虑厚度效应的断裂韧度与阻力曲线理论基础上,对含穿... 准确预测长寿命结构在其服役期内的剩余强度,是当前结构设计工程师面临的一个重大课题。而裂纹扩展过程中,精确的载荷—位移曲线将为这一问题的突破提供一种非常高效的方法。为此,在考虑厚度效应的断裂韧度与阻力曲线理论基础上,对含穿透裂纹板在裂纹扩展过程中的载—荷位移曲线进行理论与试验研究。用卡氏定理导出含驻止裂纹试件承受载荷作用时,外部载荷与试件中点挠度的关系表达式。引入计及厚度效应的断裂韧度与阻力曲线理论,导出裂纹扩展时试件中点处载—荷位移曲线的解析闭合解。进行准静载单调加载下的裂纹扩展试验。所得数据与由载荷—位移曲线解析闭合解得到的计算结果基本吻合,充分验证该解析闭合解的有效性。 展开更多

关键词 裂纹扩展 载荷—位移曲线 厚度效应 解析闭合解

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隐框幕墙等效弹性层间位移角浅析

15

作者 陈明 《工程质量》 2017年第3期68-70,共3页

隐框幕墙体系中结构胶的厚度设计,关系着后期使用安全问题。合理的设计厚度是在系统确立初期就应解决的问题。结合幕墙系统的实际构造,创新性地提出了隐框幕墙等效弹性层间位移角的概念,进一步可开展对结构胶厚度与弹性层间位移角的关... 隐框幕墙体系中结构胶的厚度设计,关系着后期使用安全问题。合理的设计厚度是在系统确立初期就应解决的问题。结合幕墙系统的实际构造,创新性地提出了隐框幕墙等效弹性层间位移角的概念,进一步可开展对结构胶厚度与弹性层间位移角的关系进行分析。 展开更多

关键词 隐框幕墙 等效弹性层间位移角 结构胶厚度

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