合成射流对钝尾缘翼型气动特性的影响 被引量：5

1

作者 程晓龙 马朝臣 +1 位作者 刘恒 杨策 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期148-156,共9页

研究吸力面存在合成射流的情况下,钝尾缘翼型TR-4000-2000流场结构的变化及其升阻力系数等气动特性参数的变化趋势。在相同射流入口速度条件下,采用计算流体力学软件Fluent对相同来流速度不同攻角情况下翼型流场进行非定常数值模拟计算... 研究吸力面存在合成射流的情况下,钝尾缘翼型TR-4000-2000流场结构的变化及其升阻力系数等气动特性参数的变化趋势。在相同射流入口速度条件下,采用计算流体力学软件Fluent对相同来流速度不同攻角情况下翼型流场进行非定常数值模拟计算,分析射流前后翼型升阻力系数变化及翼型表面压力的波动状况;在此基础上,对不同射流频率和不同射流速度情况下翼型流场进行模拟计算,寻求最佳射流参数。结果表明,由于射流及尾缘涡的相互作用导致翼型的升阻力特性不断变化,钝尾缘翼型吸力面合成射流有明显的增升减阻效果,在15°攻角时尤为明显,升力系数提高约40%,阻力系数减小约25%。在量纲一射流速度和量纲一射流频率均为1时,射流对翼型的增升减阻效果最佳。 展开更多

关键词 合成射流 钝尾缘翼型 数值模拟 升阻力特性 压力波动

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均匀流作用下半潜式养殖网箱立柱和网衣耦合水动力数值研究

2

作者 陈诚 王瀚彬 +1 位作者 张雪燕 张显涛 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第4期606-614,共9页

为满足水产养殖场向深远海扩张的趋势,近年来一系列新型网箱概念被提出。该文以半潜式网箱的基本组成单元,立柱—网衣组合结构为研究对象,对其在均匀流下的水动力耦合特性开展了数值研究。采用多孔介质模型对网衣结构进行建模,采用k-ε... 为满足水产养殖场向深远海扩张的趋势,近年来一系列新型网箱概念被提出。该文以半潜式网箱的基本组成单元,立柱—网衣组合结构为研究对象,对其在均匀流下的水动力耦合特性开展了数值研究。采用多孔介质模型对网衣结构进行建模,采用k-ε湍流模型进行数值计算;测量了仅立柱、仅网衣和立柱—网衣组合结构的升阻力特性,初步揭示了立柱和网衣之间的水动力耦合机理。研究结果表明:网衣结构的存在总会使立柱所受阻力增加,这主要与立柱前侧表面压强增大有关;相反,立柱结构的阻塞作用会影响网衣区域的局部流场,使网衣所受阻力增大,其对网衣升力的影响主要与来流角度有关。该研究表明,对新型半潜式网箱等海洋结构物进行水动力分析时,应当考虑立柱和网衣之间的水动力相互作用。 展开更多

关键词 半潜式网箱 立柱—网衣组合结构 多孔介质模型 升阻力特性 耦合机理

原文传递

亚临界雷诺数下串列双波浪锥柱绕流数值模拟

3

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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数值模拟积冰翼型及气动特性分析 被引量：3

4

作者 郎需巍 刘星 《航空计算技术》 2015年第5期82-85,共4页

采用计算流体力学(CFD)的方法对洁净NACA0015翼型和两种典型温度下所形成积冰翼型的气动特性进行数值模拟与分析。流动控制方程为不可压方程,采用湍流模型。数值计算所得洁净翼型升阻力系数与文献中的实验结果较为吻合,表明了方法的可... 采用计算流体力学(CFD)的方法对洁净NACA0015翼型和两种典型温度下所形成积冰翼型的气动特性进行数值模拟与分析。流动控制方程为不可压方程,采用湍流模型。数值计算所得洁净翼型升阻力系数与文献中的实验结果较为吻合,表明了方法的可行、有效性。通过对不同攻角下升阻力特性、6°攻角下压力分布特性和14°攻角下积冰翼型绕流流动特性的数值计算,分析了积冰对翼型气动特性的影响。 展开更多

关键词 数值模拟 气动特性 升阻力特性 压力分布特性 积冰翼型 冰形

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串列双锥柱绕流流动特性的大涡模拟研究 被引量：3

5

作者 刘健 邹琳 +2 位作者 陶凡 左红成 徐汉斌 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1209-1219,共11页

利用大涡模拟研究了雷诺数Re=3900下串列双锥柱在间距比L/D;=2~10下的升阻力特性及三维流动结构.研究发现:上游锥柱在后方形成的两个展向不对称回流区,使其后方压力分布不对称.上游锥柱发展的上洗、下洗和侧面剪切层作用在下游锥柱的附... 利用大涡模拟研究了雷诺数Re=3900下串列双锥柱在间距比L/D;=2~10下的升阻力特性及三维流动结构.研究发现:上游锥柱在后方形成的两个展向不对称回流区,使其后方压力分布不对称.上游锥柱发展的上洗、下洗和侧面剪切层作用在下游锥柱的附着点位置不同是上游和下游锥柱时均阻力系数和脉动升力系数变化的主要原因,串列双锥柱间流动结构随间距比变化可分为三种状态:剪切层包裹状态,过渡状态及尾流撞击状态.剪切层包裹状态.上游锥柱的自由端主导来流在下游锥柱迎风面影响范围广,上游锥柱剪切层完全包裹住下游锥柱,从而抑制下游锥柱后方回流区形成,导致下游锥柱时均阻力系数降低;尾流撞击状态;上游锥柱尾流得到充分发展,其回流区大小随间距比增大不再发生变化,上游锥柱尾流出现周期性脱落,撞击在下游锥柱表面,从而使脉动升力系数大幅增加,最大脉动升力系数较单直圆柱提升约20.7倍;过渡状态,此时时均阻力系数和脉动升力系数均会较剪切层包裹状态增加.该研究可以为风力俘能结构群列阵布局提供理论支持. 展开更多

关键词 串列双锥柱 间距比 升阻力特性 流动结构 大涡模拟

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海流发电装置的叶片翼型改进研究 被引量：1

6

作者 李杰 米智楠 +1 位作者 吕枫 王凯 《流体传动与控制》 2017年第3期20-23,共4页

利用海流发电装置原位地捕获能量将成为实现海底观测仪器长期供电的一种新方式。对海流发电装置翼型前缘及后缘进行结构改进,并利用FLUENT软件和k-ω SST两方程湍流模型对翼型绕流问题进行求解,结果表明前缘半径适当增大,最大升阻比增大... 利用海流发电装置原位地捕获能量将成为实现海底观测仪器长期供电的一种新方式。对海流发电装置翼型前缘及后缘进行结构改进,并利用FLUENT软件和k-ω SST两方程湍流模型对翼型绕流问题进行求解,结果表明前缘半径适当增大,最大升阻比增大,失速攻角将变大;而采用对称增加后缘厚度的方法,升力系数随厚度增大略有提升,但阻力系数亦同时增大。 展开更多

关键词 海流发电机 叶片翼型 k-ω SST湍流模型 升阻力特性

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三维错列双波浪锥柱绕流流动特性数值仿真 被引量：1

7

作者 邹琳 刘健 +2 位作者 吴伟男 闫豫龙 魏翼鹰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期163-170,共8页

利用大涡模拟分析了雷诺数Re=3900下间距比为L/Dm=4和5、交错角为α=0~15°的错列双波浪锥柱升阻力特性、流场结构及尾迹干涉效应。研究发现:对于特定间距比L/Dm=4、5,下游波浪锥柱脉动升力系数得到显著提高,在α=10°时较单直... 利用大涡模拟分析了雷诺数Re=3900下间距比为L/Dm=4和5、交错角为α=0~15°的错列双波浪锥柱升阻力特性、流场结构及尾迹干涉效应。研究发现:对于特定间距比L/Dm=4、5,下游波浪锥柱脉动升力系数得到显著提高,在α=10°时较单直圆柱分别提升20.1倍和21.4倍,这主要是由上游波浪锥柱尾涡卷起撞击在下游波浪锥柱的一侧,下游波浪锥柱表面产生周期性的耦合力导致;受上游波浪锥柱两个自由端及其侧面来流与下游波浪柱作用产生的回流区的影响,下游波浪锥柱时均阻力系数显著降低。随着交错角增加,对于间距比L/Dm=4、5,下游波浪锥柱时均阻力系数逐渐接近上游柱,且在α=10°时,时均阻力系数较单圆柱分别降低34.9%和18.8%。涡量图展示了错列双波浪锥柱之间的完全撞击状态,侧面撞击状态和尾流干扰状态;且由于波浪锥柱表面形状的影响,使得流经波浪锥柱后方的尾涡存在明显分层现象,侧面撞击状态相对于其他两种状态能提供更大的脉动升力系数。本文研究结果可为风力俘能结构列阵的布局提供理论支持。 展开更多

关键词 波浪锥柱 交错角 大涡模拟 升阻力特性 流动结构

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海流发电翼形前缘轮廓对升阻力特性的影响

8

作者 徐航 吴正伟 +1 位作者 陆亮 訚耀保 《机电一体化》 2018年第7期17-21,60,共6页

利用海流能发电可为海洋监测锚系系统供电。发电装置叶片形状对发电效率有直接影响。目前还没有针对海流条件的海流能发电装置叶片翼形设计准则,大多参照风电叶片翼形。相对于风力环境,海流速度较低,密度较大。以NACA4409为例,着重探讨... 利用海流能发电可为海洋监测锚系系统供电。发电装置叶片形状对发电效率有直接影响。目前还没有针对海流条件的海流能发电装置叶片翼形设计准则,大多参照风电叶片翼形。相对于风力环境,海流速度较低,密度较大。以NACA4409为例,着重探讨海流条件下圆形前缘翼形和两种椭圆形前缘翼形的前缘形状对运行状态的影响。采用k-ωsst湍流模型的仿真结果发现:与圆形前缘翼形相比,椭圆形前缘翼形可获得更高的升阻比;椭圆形前缘翼形长短轴比直接影响翼形的升阻力特性,且长短轴比不宜过大。理论分析结果对于海流发电装置叶片设计具有参考价值。 展开更多

关键词 海流发电装置 叶片翼形 前缘轮廓 升阻力特性

原文传递

零航速下的船用多功能翼水动力分析

9

作者 姜寅令 李洋 +1 位作者 张强 竺可 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期55-62,共8页

为了研究船用多功能翼在零航速下水动力特性和展弦比效应,采用计算流体力学(CFD)软件和动网格技术对其进行三维水动力仿真。船用多功能翼根据荷兰Rotor Swing公司推出的可伸缩尾翼稳定器产品WING Stabilizer建立的几何模型,分析其在不... 为了研究船用多功能翼在零航速下水动力特性和展弦比效应,采用计算流体力学(CFD)软件和动网格技术对其进行三维水动力仿真。船用多功能翼根据荷兰Rotor Swing公司推出的可伸缩尾翼稳定器产品WING Stabilizer建立的几何模型,分析其在不同展弦比、攻角和摆动周期下的升/阻力特性。仿真结果表明,对于翼面积为0.5 m^(2)的船用多功能翼,在3~5内选择其展弦比,能在提高升力的同时,产生较小的阻力。因此可以认为多功能翼与常规减摇鳍对不同,过大的展弦比会降低鳍的升阻比。 展开更多

关键词 多功能翼 船舶减摇 升/阻力特性 计算流体力学 零航速

原文传递

转子翼驱动功率与升/阻力特性研究

10

作者 梁利华 姜寅令 +1 位作者 史洪宇 李剑峰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1705-1711,共7页

为了研究新型的Magnus转子式减摇装置(转子翼)的驱动功率问题,本文通过转子翼上动态流体力矩和平均转子角速度计算伺服系统驱动功率。采用ANSYS-Fluent进行转子翼水动力三维瞬态仿真试验,得到横摇周期内动态水动力特性;根据动态流体力... 为了研究新型的Magnus转子式减摇装置(转子翼)的驱动功率问题,本文通过转子翼上动态流体力矩和平均转子角速度计算伺服系统驱动功率。采用ANSYS-Fluent进行转子翼水动力三维瞬态仿真试验,得到横摇周期内动态水动力特性;根据动态流体力和转子角速度,按照惯性力矩、摩擦力矩和粘滞阻力矩3部分计算得出转子翼上的总力矩。研究结果表明:长度3 m、直径0.4 m的转子翼,航速7 kn时,平均升阻比大于4;转子翼在低航速时亦可产生足够升力;转子翼单位投影面积升力大于传统翅片形减摇鳍,阻力则反之;转子翼的驱动功率小于传统减摇鳍。 展开更多

关键词 转子翼 Magnus效应 船舶减摇 升/阻力特性 驱动功率 CFD仿真 减摇鳍 ANSYS软件

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Magnus减摇装置及其升/阻力特性分析

11

作者 梁利华 姜寅令 +1 位作者 亢武臣 赵朋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期555-560,共6页

为了研究基于Magnus效应的船用减摇装置(转子翼)的水动力特性,本文结合美国Quantum公司推出的Maglift型产品,采用ANSYS软件分析了不同航速、转速下转子翼的升/阻特性。建立了转子翼绕流的几何模型,利用ANSYS-CFX对转子翼的升/阻力及升/... 为了研究基于Magnus效应的船用减摇装置(转子翼)的水动力特性,本文结合美国Quantum公司推出的Maglift型产品,采用ANSYS软件分析了不同航速、转速下转子翼的升/阻特性。建立了转子翼绕流的几何模型,利用ANSYS-CFX对转子翼的升/阻力及升/阻系数进行稳态仿真分析,将得到的升力进行非线性曲面拟合,得到转子翼升力与转速和航速的关系。仿真结果表明:转子翼的升/阻力受航速、转速的影响显著,均随二者的增加而增加;与传统减摇鳍对比,Magnus减摇装置具有更高的升力系数,开展对Magnus减摇装置的水动力分析具有十分重要而深远的意义。 展开更多

关键词 Magnus减摇装置 Magnus效应 船舶减摇 升/阻力特性 计算流体力学 ANSYS软件 转子翼 曲面拟合

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