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近壁泊肃叶流中活性粒子迁移规律研究
1
作者 许晓飞 王炯哲 +3 位作者 童松豪 刘凤霞 魏炜 刘志军 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期835-844,共10页
研究活性粒子在剪切流中的迁移规律对实现颗粒分离和过程强化均具有重要意义.基于耗散粒子动力学理论,建立了描述微通道内近壁泊肃叶流中活性粒子迁移运动的数学模型,考察了活性粒子圆周运动角速度、手性诱导角速度、直行运动速度和转... 研究活性粒子在剪切流中的迁移规律对实现颗粒分离和过程强化均具有重要意义.基于耗散粒子动力学理论,建立了描述微通道内近壁泊肃叶流中活性粒子迁移运动的数学模型,考察了活性粒子圆周运动角速度、手性诱导角速度、直行运动速度和转向扩散系数对大肠杆菌和常规活性粒子横向迁移速度和受迫转向频率的影响规律,并确定近壁剪切流中活性粒子横向迁移的形成机制.结果表明,近壁剪切流场中大肠杆菌的横向迁移速度随剪切速率增大先快速增加继而趋于稳定;大肠杆菌横向迁移速度随圆周运动角速度增大而减小,随手性诱导角速度、直行运动速度和转向扩散系数的增大而增大;大肠杆菌的受迫转向频率受圆周运动角速度、直行运动速度和转向扩散系数的影响小,而随手性诱导角速度的增大而加快;相比大肠杆菌,常规活性粒子横向迁移速度显著减小、受迫转向频率明显变慢,二者受直行运动速度和转向扩散系数的影响规律与大肠杆菌类似.直行运动是活性粒子形成横向迁移运动的前提,其他运动参数和结构参数均可一定程度促进或抑制活性粒子在近壁剪切流场中的横向迁移. 展开更多
关键词 活性粒子 剪切流 近壁面 横向迁移 耗散粒子动力学
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水下爆炸近壁面流场局部空化形成机理
2
作者 徐维铮 黄宇 +3 位作者 李业勋 赵宏涛 郑贤旭 王彦平 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期28-37,共10页
为深入认识水下爆炸近壁面流场局部空化的形成机理,采用自行研制的转镜式分幅相机,获得了炸药水下爆炸近壁面流场局部空化效应的光学图像,结合数值模拟和Taylor平面波理论、空泡动力学理论,分析了近壁面空化效应的形成过程。结果表明:... 为深入认识水下爆炸近壁面流场局部空化的形成机理,采用自行研制的转镜式分幅相机,获得了炸药水下爆炸近壁面流场局部空化效应的光学图像,结合数值模拟和Taylor平面波理论、空泡动力学理论,分析了近壁面空化效应的形成过程。结果表明:界面反射的稀疏波作用和水中空化核的膨胀发展是水下爆炸近壁面流场空化效应形成的原因;外界流场压力对空泡初期膨胀运动影响较小,对空泡后期运动行为影响较大;低压环境下不同尺度空泡的运动行为存在较大差异,小尺度空泡(半径小于10μm)在低压环境下处于快速膨胀、溃灭状态,对流场空化影响较小;大尺度空泡(半径大于10μm)可失去稳定性,半径持续增大,对流场空化区的形成影响较大;水中不同尺寸空泡空间分布的随机性可导致空化区成长过程中呈现非规则形状。 展开更多
关键词 水下爆炸 空化效应 流场 近壁面 冲击波
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水下柱体近壁过程数值仿真研究 被引量：4
3
作者 潘光 吴文辉 +1 位作者 胡海豹 黄明明 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第3期335-339,共5页
水下物体在近壁运动过程当中会受到壁面的流体动力干扰作用,在流体动力计算中必须加以考虑。基于非结构动网格技术,采用有限体积法,在不同的Re数下,对圆柱近壁面过程进行二维数值仿真,得到了不同间隙比(e=h/Dc)下流体动力变化规律及速... 水下物体在近壁运动过程当中会受到壁面的流体动力干扰作用,在流体动力计算中必须加以考虑。基于非结构动网格技术,采用有限体积法,在不同的Re数下,对圆柱近壁面过程进行二维数值仿真,得到了不同间隙比(e=h/Dc)下流体动力变化规律及速度场压力场的流场细节。仿真结果表明在间隙比(e=h/Dc)较大时,圆柱受壁面影响较小,受力大小与无界流场中圆柱绕流受力接近;在间隙比较小时,圆柱受壁面干扰作用较明显,并且在靠近壁面时其两侧涡结构会往上移动。仿真结果在远壁面时与试验值接近,并且与势流理论所得结论吻合,为进一步计算更加复杂的流体动力干扰提供快捷可信的方法。 展开更多
关键词 流体动力干扰 近壁面 动网格 非定常 相对运动
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近壁面气泡运动特性的数值计算 被引量：3
4
作者 李健 荣吉利 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期168-174,共7页
采用体积加速度模型确定水下爆炸气泡运动的初始条件,基于MSC.DYTRAN有限元软件开发了定义流场初始条件和边界条件的子程序,对气泡在水平刚性壁面附近的运动特性进行了数值模拟,通过对比发现数值计算结果与实验结果具有较好的一致性,证... 采用体积加速度模型确定水下爆炸气泡运动的初始条件,基于MSC.DYTRAN有限元软件开发了定义流场初始条件和边界条件的子程序,对气泡在水平刚性壁面附近的运动特性进行了数值模拟,通过对比发现数值计算结果与实验结果具有较好的一致性,证明了初始条件定义、子程序开发和有限元模型建立的正确性和数值计算的准确性。以此为基础,研究了水深、泡心与刚性底面之间的距离对气泡动态特性和射流速度的影响,通过数值计算得到了一些有规律的曲线。计算模型、方法及结果对相关的工程研究和计算具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 水下爆炸 气泡脉动 近壁面 射流 数值计算
原文传递
血管支架内表面正六边形微织构对血液流动特性的影响 被引量：2
5
作者 郑凯瑞 杨发展 +3 位作者 赵国栋 卞东超 黄珂 林云龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期280-287,310,共9页
目的 探究具有不同面积占有率的正六边形凹坑微织构血管支架对血液流动特性的影响,探究微织构在抑制支架再狭窄中的作用。方法 在管状血管支架内表面设计具有不同面积占有率的正六边形凹坑微织构,采用Ansys有限元分析方法探究不同面积... 目的 探究具有不同面积占有率的正六边形凹坑微织构血管支架对血液流动特性的影响,探究微织构在抑制支架再狭窄中的作用。方法 在管状血管支架内表面设计具有不同面积占有率的正六边形凹坑微织构,采用Ansys有限元分析方法探究不同面积占有率微织构的存在对其腔内血液流速的影响。结果 带有微织构的支架腔体内血液流速大于无织构的支架腔体内血液流速。在整个心动周期内,心脏收缩时微织构面积占有率为31.9%的血管支架腔体内的主流区血液流速整体上最快;心脏舒张时微织构面积占有率为11.2%的血管支架腔体内的主流区血液流速最快。在峰值时微织构支架下的血液流动方向会产生径向跳动和扰动,血液流速产生了径向分量,在近壁面处血液出现了扰动和不稳定流动现象,微织构面积占有率越大,壁面产生扰动的血液越多。在平稳时刻,近壁面血液会产生回流,在无微织构支架下腔体内正常流动的血液与回流区血液形成了漩涡,面积占有率越大,形成的漩涡越明显。结论 血管支架内壁微织构的存在可以减小血液的黏附和流动时所受到的阻力,提高血液的流速,同时可以使近壁面处血液更好地混合,有利于改善血液的流动状态,降低再狭窄现象的发生概率,提高血管支架正常服务的寿命。 展开更多
关键词 微织构 血管支架 近壁面 血流速度
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水平槽道近壁面附近颗粒尾流特性的高分辨率PIV实验研究 被引量：2
6
作者 薛志亮 王肖 +4 位作者 吴学成 邱坤赞 樊建人 罗坤 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期810-818,共9页
采用PIV测量方法,对不同雷诺数下球形颗粒的尾流特性进行了研究。实验中颗粒是10mm的不锈钢球,距壁面高度G/D(28)0、0.25、0.5和1.0,Rep(28)900、2500和5000,气相示踪粒子为峰值粒径2.5?m的雾化液滴。通过对实验得到的瞬态速度场进行分... 采用PIV测量方法,对不同雷诺数下球形颗粒的尾流特性进行了研究。实验中颗粒是10mm的不锈钢球,距壁面高度G/D(28)0、0.25、0.5和1.0,Rep(28)900、2500和5000,气相示踪粒子为峰值粒径2.5?m的雾化液滴。通过对实验得到的瞬态速度场进行分析,得到时均流线图和速度场。结果表明,G/D(28)0时,整体涡脱落强度明显减小,颗粒下部的漩涡脱落完全被抑制,在颗粒尾部形成一个顺时针回流区,大小约为颗粒尺寸的1.5倍。0.25?G/D?0.5时,壁面的存在使得颗粒尾流结构出现了不对称,呈一定的角度向上倾斜。随着颗粒与壁面距离的增加,壁面对颗粒尾流的影响减弱,在颗粒后缘会出现一对回流区,上方呈顺时针旋转,而下方呈逆时针,且回流区的长度先减小后增大。 展开更多
关键词 球形颗粒 尾流结构 水平槽道 近壁面 粒子图像测速法 速度场
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装药量对近壁面气泡形态影响的研究 被引量：1
7
作者 李立州 罗骁 +2 位作者 张新燕 张珺 原梅妮 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第4期336-343,共8页
采用AUTODYN模拟对TNT近壁面水下爆炸冲击波传播过程和气泡脉动过程,研究了气泡结构形状、二次压力波和射流现象,发现模拟结果和试验结果一致.比较研究了TNT装药对气泡形状结构的影响,结果表明:在装药较少时,气泡底部射流会刺穿气泡;在... 采用AUTODYN模拟对TNT近壁面水下爆炸冲击波传播过程和气泡脉动过程,研究了气泡结构形状、二次压力波和射流现象,发现模拟结果和试验结果一致.比较研究了TNT装药对气泡形状结构的影响,结果表明:在装药较少时,气泡底部射流会刺穿气泡;在装药较大时,气泡上部射流会刺穿气泡;当装药较大或者较小时,气泡为单冠;其他装药时,底侧面射流会切割气泡形成双冠. 展开更多
关键词 水下爆炸 近壁面 冲击波 气泡脉动 射流 TNT炸药
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不同间隙比和边界层厚度下的近壁面弹性圆柱涡激振动特性
8
作者 刘旭菲 花阳 +1 位作者 卫昱含 及春宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第21期35-44,共10页
采用嵌入式迭代浸入边界法对不同间隙比和边界层厚度下的近壁面弹性圆柱涡激振动进行了三维直接数值模拟研究。间隙比G/D=0.6和1.0,边界层厚度δ/D=0,0.7和1.6,雷诺数Re=350,质量比m^(*)=6,圆柱长细比L/D=25。分析了流场旋涡分布、圆柱... 采用嵌入式迭代浸入边界法对不同间隙比和边界层厚度下的近壁面弹性圆柱涡激振动进行了三维直接数值模拟研究。间隙比G/D=0.6和1.0,边界层厚度δ/D=0,0.7和1.6,雷诺数Re=350,质量比m^(*)=6,圆柱长细比L/D=25。分析了流场旋涡分布、圆柱振动振幅、振动频率、振动同步性与振动轨迹随间隙比和边界层厚度的变化情况。结果发现:泄涡具有较强的三维性,跨中部分泄涡强,尾涡宽度大;振动幅值与圆柱和边界层之间的相对位置密切相关;顺流向和横流向振动均呈现一阶振型,且频率相同,振动轨迹呈现水滴形或椭圆形;随着近壁圆柱逐渐没入边界层中,圆柱顺流向和横流向振动相位差逐渐增大。 展开更多
关键词 近壁面 涡激振动 边界层 间隙比
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过渡流下近壁单方柱绕流的实验研究
9
作者 谢福兴 翟少华 +1 位作者 周磊 喜冠南 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第11期44-47,共4页
为了探究过渡流下不同雷诺数、不同间隙比的近壁方柱绕流的流动特性,该实验搭建了开式循环水槽,采用了粒子图像测速系统(PIV),对过渡流下近壁单方柱绕流进行了实验研究。结果表明:雷诺数、间隙比对方柱的速度场、涡量场等均有明显的影... 为了探究过渡流下不同雷诺数、不同间隙比的近壁方柱绕流的流动特性,该实验搭建了开式循环水槽,采用了粒子图像测速系统(PIV),对过渡流下近壁单方柱绕流进行了实验研究。结果表明:雷诺数、间隙比对方柱的速度场、涡量场等均有明显的影响。增大C/D,方柱尾流形态由单涡逐渐变为对称的涡对,尺度逐渐减小,当C/D<0.8时,壁面与方柱相互作用明显。增大Re,方柱尾流处速度矢量旋度及涡尺度均增大,当Re=200时,C/D对方柱绕流特性有明显的影响。 展开更多
关键词 过渡流 近壁 间隙比 雷诺数 方柱
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血管支架内壁微织构参数对近壁面血流特性的影响
10
作者 郑凯瑞 杨发展 +3 位作者 赵国栋 卞东超 黄珂 车成业 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期185-195,共11页
为了改善血管支架置入后近壁面的血流特性,抑制血管支架内血小板、脂类等物质的黏附,降低支架内出现再狭窄现象的概率,基于仿生学原理,在管状血管支架内表面设计了不同高度的正六边形凸起微织构,采用有限元法探究不同高度微织构在心脏... 为了改善血管支架置入后近壁面的血流特性,抑制血管支架内血小板、脂类等物质的黏附,降低支架内出现再狭窄现象的概率,基于仿生学原理,在管状血管支架内表面设计了不同高度的正六边形凸起微织构,采用有限元法探究不同高度微织构在心脏收缩期和舒张期内对近壁面处血流状态的影响。结果表明,相比于无织构支架,内壁带有微织构的支架能够有效改善血流状态:在心脏收缩期,当血液流速达峰值时刻,微织构高度为35μm的支架下血流速度可提高0.78%,微织构高度为50μm的血管支架下血流速度能够提高8.93%;在心脏舒张期血液平稳流动时,微织构高度为35μm的支架下血流速度提高2.20%,微织构高度为50μm的血管支架下血液流速增幅达14.37%。尤其是在血液流速达峰值时,近壁面处的血液出现扰动和停滞区,随着微织构高度的增加,血液扰动的幅度逐渐增大;而当血液流动处于平稳状态,血液在近壁面产生漩涡和回流现象,微织构越高,血液回流量越小,漩涡强度越大。相比于无织构支架,微织构支架能够有效改善近壁面处的血流特性,提高血液流动速度和近壁面处的扰动,减少血液黏附,降低血管支架出现再狭窄的风险。 展开更多
关键词 微织构 血管支架 近壁面 血流速度 有限元分析 Ansys 流体力学
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拟序结构下空泡近壁区运动规律研究 被引量：1
11
作者 储训 牛权 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期291-295,共5页
从湍流的近壁拟序结构对近壁区小粒径空泡的运动规律的影响出发,对空泡产生的机理做了新的探讨。从理论上推导出基于典型湍流边界层模式的非拟序结构下空泡的近壁区运动方程,并导出基于湍流近壁拟序结构作用的空泡近壁区运动方程。两种... 从湍流的近壁拟序结构对近壁区小粒径空泡的运动规律的影响出发,对空泡产生的机理做了新的探讨。从理论上推导出基于典型湍流边界层模式的非拟序结构下空泡的近壁区运动方程,并导出基于湍流近壁拟序结构作用的空泡近壁区运动方程。两种不同条件下的运动方程比较表明,湍流近壁区的拟序结构对空泡的产生具有决定性的意义,正是由于拟序猝发作用的存在,才使得空泡对壁面的空蚀作用得以发生。 展开更多
关键词 拟序结构 空泡 湍流 近壁区 运动规律
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过渡流下近壁插入双圆柱对壁面传热特性的影响（英文）
12
作者 周磊 史晔 +1 位作者 失尾匡永 喜冠南 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第4期28-33,47,共7页
为了研究过渡流下间隙比对传热特性的影响,通过Fortran程序建立了近壁插入串列双圆柱的模拟模型.控制方程包括连续方程、不稳定Navier-stokes方程和能量方程,通过有限体积的方法进行求解.结果表明,Nusselt数有两个峰值.第一个峰值出现... 为了研究过渡流下间隙比对传热特性的影响,通过Fortran程序建立了近壁插入串列双圆柱的模拟模型.控制方程包括连续方程、不稳定Navier-stokes方程和能量方程,通过有限体积的方法进行求解.结果表明,Nusselt数有两个峰值.第一个峰值出现是由于下壁面和上游圆柱之间流体的加速.随着间隙比的增加,流体的加速效应减小,峰值的大小降低.第二个峰值是由于流体的加速和上游圆柱尾流的洗刷效应.随着间隙比的增加,存在一个最佳插入位置,使得洗刷效应和加速效应达到峰值.当Re=200,P_s=4D,近壁插入串列双圆柱存在一个最佳插入位置,使得壁面的传热特性最佳. 展开更多
关键词 近壁 过渡流 有限体积法 间隙比 热传递
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壁面湍流模型对湍流分离流动数值模拟的影响 被引量：11
13
作者 王泽 刘卫明 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期198-205,共8页
本文用三种近壁湍流模型计算了二个二维的湍流分离流动 :单包流动和多包流动。结果表明 :二层模型和低Reynolds数模型具有类似的特性。它们基本上给出合理的分离流动结构。
关键词 数值模拟 影响 壁面湍流模型 k-ε模型 湍流分离流动
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固液搅拌槽内近壁区液相速度研究 被引量：17
14
作者 李良超 张仲敏 黄雄斌 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期33-38,共6页
在直径 4 76mm的固液搅拌槽内 ,采用自行研制的双电导电极探头对搅拌槽内距壁 0 4mm的近壁区液相速度进行了测定。平均固相体积分数v 从 1 0 %至 5 4%。实验结果表明 :固体颗粒离底悬浮最小液相速度与固液的物理性质有关 ,而与... 在直径 4 76mm的固液搅拌槽内 ,采用自行研制的双电导电极探头对搅拌槽内距壁 0 4mm的近壁区液相速度进行了测定。平均固相体积分数v 从 1 0 %至 5 4%。实验结果表明 :固体颗粒离底悬浮最小液相速度与固液的物理性质有关 ,而与实验的操作条件无关 ;液相速度和搅拌转速在近壁上流区成正比关系 ,而在槽底区不成正比关系 ;临界均匀悬浮时 ,近壁上流区液相速度不随固相体积分数变化 ; 展开更多
关键词 搅拌槽 近壁区 液相速度 固体悬浮
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悬跨海底管道绕流三维特性的大涡数值模拟研究 被引量：12
15
作者 许明 陈学东 +3 位作者 王冰 关卫和 范志超 董杰 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第5期18-24,共7页
自由悬跨是海底管道安全的风险之一,涡激振动(VIV)引起的疲劳是自由悬跨海底管道的主要失效模式之一。悬跨高度是影响海底管道涡激振动频率和载荷大小的一个重要因素。采用大涡数值模拟方法(LES)研究了不同悬跨间隙比(G/D)海底管道绕流... 自由悬跨是海底管道安全的风险之一,涡激振动(VIV)引起的疲劳是自由悬跨海底管道的主要失效模式之一。悬跨高度是影响海底管道涡激振动频率和载荷大小的一个重要因素。采用大涡数值模拟方法(LES)研究了不同悬跨间隙比(G/D)海底管道绕流的流场特性,分析了悬跨的间隙比对海管绕流场剪切层相互作用、升阻力系数和旋涡脱落等的影响规律。结果表明:与湍流模型的雷诺平均方法(RANS)相比,大涡数值模拟方法能够得到更准确和详细的近壁面圆柱绕流结果。在G/D小于0.8以后升阻力系数有明显变化,升力系数的均方根值随着G/D的减小而减小。当G/D大于0.8,升力系数的均值和均方根值基本不变,此时悬跨高度对绕流不再有明显影响。因此,可将G/D等于0.8作为临界悬跨间隙比,大于临界悬跨高度时的疲劳分析可等同于孤立管道。当G/D小于0.3以后,由于旋涡发放被抑制,升力系数的均方根值基本保持在很小的值,因此疲劳失效的风险大幅降低。而在中间过渡阶段的间隙比情况下,可以参考获得的升力系数值做更为精确的疲劳分析。 展开更多
关键词 海底管道 悬跨高度 近壁面 升阻力系数 大涡数值模拟
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矩形管边界层内亚微米颗粒运动热泳规律的实验研究 被引量：8
16
作者 周涛 杨瑞昌 +3 位作者 张记刚 赵磊 王世超 刘若雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期92-97,共6页
建立带有玻璃窗的由"煮黑"工艺完成的矩形通道实验装置,对已有的颗粒动态分析(particle dynamicsanalyzer,PDA)测量技术进行了改进,并以此方法对矩形通道内的不均匀温度场中近壁区的亚微米颗粒的运动情况进行了测量。改进的PD... 建立带有玻璃窗的由"煮黑"工艺完成的矩形通道实验装置,对已有的颗粒动态分析(particle dynamicsanalyzer,PDA)测量技术进行了改进,并以此方法对矩形通道内的不均匀温度场中近壁区的亚微米颗粒的运动情况进行了测量。改进的PDA测量方式可更有效地了解近壁面颗粒运动状况。利用实验数据对在温度场中亚微米颗粒的受力情况和运动情况进行了分析。研究表明:亚微米颗粒在湍流温度场中运动,既有湍流和热泳的沉积效应,也存在较小颗粒的团聚效应。热泳力对较小粒子的作用强于较大粒子,但如果粒径太小,粒子在主流中的跟随性变强。热泳力对亚微米颗粒作用较强,湍流对较大颗粒作用较强。由于亚微米颗粒能够跟随气流运动,对沉积也带来不利的影响。当温度较高时,在边界层内,热泳力超过由于速度梯度造成的横向沙夫曼力,是使细颗粒发生热泳沉积的重要原因。布朗扩散可能对亚微米颗粒运动起到主导作用。 展开更多
关键词 亚微米颗粒 热泳 近壁面 沉积 湍流
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基于CFD技术的滑行艇静水阻力计算 被引量：9
17
作者 邵文勃 马山 +2 位作者 段文洋 邢晓鹏 邵飞 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2019年第9期41-45,137,共6页
基于CFD技术开展滑行艇阻力计算,分析时间步长与近壁面网格划分对计算精度的影响。数值计算结果表明,时间步长和近壁面网格划分的不同主要影响的是滑行艇的摩擦阻力以及艇底表面的气液分布情况。合理的参数设置可以使数值计算结果与试... 基于CFD技术开展滑行艇阻力计算,分析时间步长与近壁面网格划分对计算精度的影响。数值计算结果表明,时间步长和近壁面网格划分的不同主要影响的是滑行艇的摩擦阻力以及艇底表面的气液分布情况。合理的参数设置可以使数值计算结果与试验结果较好地吻合,证明了基于CFD技术计算滑行艇阻力是可行的。 展开更多
关键词 滑行艇 静水阻力 CFD技术 近壁面网格划分 时间步长
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三种形状肋条减阻特性与机理研究 被引量：8
18
作者 刘德俊 于洋 +2 位作者 王国付 张明明 李雪松 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1411-1415,共5页
为了探究不同形状肋条的减阻特性的差异及其机理,本文采用CFD软件对V形肋条、间隔三角形肋条以及刀刃形肋条三种比较典型的肋条进行数值计算。通过改变肋条的h/s(肋高与肋间距之比)值,选取常见的h/s=0.5和h/s=1两种比值,探索其对肋条减... 为了探究不同形状肋条的减阻特性的差异及其机理,本文采用CFD软件对V形肋条、间隔三角形肋条以及刀刃形肋条三种比较典型的肋条进行数值计算。通过改变肋条的h/s(肋高与肋间距之比)值,选取常见的h/s=0.5和h/s=1两种比值,探索其对肋条减阻的影响规律;从肋条表面切应力、近壁区湍动能等方面分析了上述三种肋条减阻效果差异的原因。研究结果表明:不同形状的肋条的底部都存在大面积的低阻力区,这是肋条能够减阻的共同原因。低阻力区受壁面高度影响,当肋条高度增加,低阻力区摩擦阻力减小。在肋条突出顶部存在高于平板切应力的高阻力区,肋条减阻效果主要决定于该区域的大小.并且,该高阻力区与湍动能密切相关,通过对湍流的分析即可判断不同肋条高阻力区的摩擦强度。 展开更多
关键词 肋条减阻 表面切应力 近壁区湍动能
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亚声速条件下总压探针临壁效应的数值研究 被引量：6
19
作者 郑光华 王肖 +2 位作者 郭林 惠呈程 吕文召 《航空工程进展》 CSCD 2020年第2期256-263,共8页
航空发动机在试验过程中要用到各种传感器,而探针作为一种接触式测量工具,势必改变流场内部的流动状态,影响测量准确性。为了研究壁面对总压探针的影响,基于数值模拟方法,研究四种不同结构(A型、B型、C型、D型)的总压探针在不同近壁距... 航空发动机在试验过程中要用到各种传感器,而探针作为一种接触式测量工具,势必改变流场内部的流动状态,影响测量准确性。为了研究壁面对总压探针的影响,基于数值模拟方法,研究四种不同结构(A型、B型、C型、D型)的总压探针在不同近壁距离条件下对流场及自身总压测量值造成的影响,并将数值模拟结果与文献实验结果进行对比。结果表明:相对近壁距离c/d越小,总压探针头部气流偏转越大,总压探针的测量误差越大,最大值小于1%;当c/d>3,总压测量误差趋近于0,说明近壁距离大于3倍探针外径时临壁效应消失;在同一工况下,四种结构的总压探针测量值受临壁效应的影响依次增大;被测流场流动均匀性减小,靠近总压探针支杆后方速度均匀度最小。 展开更多
关键词 总压探针 临壁效应 相对近壁距离 测量误差 总压损失系数
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Y^+值对潜艇流场大涡模拟计算精度的影响 被引量：7
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作者 王超 郑小龙 +1 位作者 李亮 艾子涛 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期79-83,共5页
为了准确获得潜艇的流场信息,采用不同的近壁面处理方法,结合两种湍流模型(SSTk-ω和LES)对潜艇的黏性流场进行数值仿真,并将计算结果与试验值进行对比分析,研究了潜艇黏性流场在定常及非定常情况下近壁面网格尺寸对计算结果的影响.结... 为了准确获得潜艇的流场信息,采用不同的近壁面处理方法,结合两种湍流模型(SSTk-ω和LES)对潜艇的黏性流场进行数值仿真,并将计算结果与试验值进行对比分析,研究了潜艇黏性流场在定常及非定常情况下近壁面网格尺寸对计算结果的影响.结果表明:调整近壁面网格的Y+值能够有效地改善计算结果的准确性,当结合SSTk-ω湍流模型进行定常计算时,阻力计算结果的准确性随近壁面网格尺寸的增大而降低,Y+值处于2~50的计算结果最为精确;当应用大涡模拟对潜艇流场进行计算时,同一Y+值并不适用于所有计算项,阻力计算时Y+值控制在10~250、伴流场求解Y+值控制在2~50是最佳计算方案. 展开更多
关键词 潜艇流场 湍流模型 数值仿真 近壁面网格 非定常 大涡模拟
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