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导流装置对受电弓非定常气动特性的影响 被引量:8
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作者 牛纪强 周丹 +1 位作者 梁习锋 贾丽荣 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期752-760,共9页
采用基于Spalart-Allmaras(S-A)湍流模型的延时分离涡方法(DDES)对不同形式导流装置的列车非定常气动特性进行模拟,对比分析不同导流装置下受电弓各构件非定常气动力及波动特性,该算法经过了风洞验证.研究结果表明,浴盆式导流装置显著... 采用基于Spalart-Allmaras(S-A)湍流模型的延时分离涡方法(DDES)对不同形式导流装置的列车非定常气动特性进行模拟,对比分析不同导流装置下受电弓各构件非定常气动力及波动特性,该算法经过了风洞验证.研究结果表明,浴盆式导流装置显著影响了受电弓及周围流场结构.无侧滑角时,翼板式改善了受电弓阻力系数及波动特性;存在侧滑角时,导流装置会恶化受电弓各构件的气动性能.侧滑角改变了受电弓部分构件的升力方向,导流装置在改变受电弓各构件升力效果方面差异明显.导流装置在改变受电弓各构件气动力频谱特性方面存在明显差异,不合适的导流装置会加剧受电弓气动力波动,而翼板式导流装置对受电弓气动力波动强度有相对较好的改善作用. 展开更多
关键词 高速列车 导流装置 受电弓 波动 延时分离涡方法(ddes)
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基于URANS与DDES方法的空腔近场噪声数值研究 被引量:7
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作者 刘俊 杨党国 +1 位作者 王显圣 罗新福 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期154-159,共6页
采用基于SST(Shear-Stress Transport)湍流模式的URANS(Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes)和DDES(Delayed Detached Eddy Simulation)方法开展了马赫数0.85的三维空腔非定常流动数值计算。计算结果表明:两种方法得到的空腔底... 采用基于SST(Shear-Stress Transport)湍流模式的URANS(Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes)和DDES(Delayed Detached Eddy Simulation)方法开展了马赫数0.85的三维空腔非定常流动数值计算。计算结果表明:两种方法得到的空腔底部静压、脉动压力声压级和功率谱均与实验及参考文献结果具有良好的一致性;DDES在模拟流动失稳、小尺度结构等流动细节方面更具优势,对高频压力脉动的捕捉也要优于URANS。通过对时均流场的分析,确定了模拟的空腔流动类型为过渡式流动,同时发现空腔内存在的复杂三维涡结构,并分析了这些涡结构对空腔流场特性的影响。 展开更多
关键词 URANS ddes 空腔噪声 脉动压力 涡结构
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带螺旋侧板的Spar平台涡激运动数值模拟 被引量:5
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作者 何佳伟 赵伟文 万德成 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期74-84,共11页
[目的]长时间持续的涡激运动可能会引起Spar平台锚泊系统疲劳甚至是平台结构损坏,因此,必须充分考虑到涡激运动的不利影响。[方法]利用自主开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU以及动网格方法,对Spar平台的涡激运动流场特性进行数值模拟。采... [目的]长时间持续的涡激运动可能会引起Spar平台锚泊系统疲劳甚至是平台结构损坏,因此,必须充分考虑到涡激运动的不利影响。[方法]利用自主开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU以及动网格方法,对Spar平台的涡激运动流场特性进行数值模拟。采用基于剪切输运应力方程的延时分离涡(SST-DDES)湍流模式,对带螺旋侧板的Spar平台的三维精细尾涡结构进行模拟,研究其在不同折合速度下的纵向、横向、艏摇运动响应以及运动轨迹。采用水平线性弹簧系统替代模拟平台系泊系统,并在研究中考虑平台不同自由度间的耦合作用对平台涡激运动的影响,然后将数值模拟结果与模型试验结果进行对比,分析带螺旋侧板的Spar平台横向和流向运动时间历程、频谱特性、锁定现象等,以揭示其涡激运动的内在机理。[结果]结果显示,加装螺旋侧板可有效减小Spar平台涡激运动响应幅值;采用自主开发的CFD求解器计算模拟海洋平台涡激运动问题具有良好的精度和可靠性。[结论]带螺旋侧板Spar平台涡激运动的数值模拟分析对Spar平台实际设计工作具有重要意义。 展开更多
关键词 SPAR平台 螺旋侧板 涡激运动 延时分离涡模拟
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不同工况下螺旋桨尾流场数值分析 被引量:3
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作者 陈卓 艾子涛 王恋舟 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第9期89-94,100,共7页
基于延迟分离涡模拟(DDES)方法对轻载和重载工况下的螺旋桨尾流场进行数值模拟,对比不同载况下的螺旋桨尾流动力学特征,结果表明:在高进速系数的轻载工况下,桨后螺旋涡的螺距较大,尾流更加稳定;而在低进速系数的重载工况下,桨后螺旋涡... 基于延迟分离涡模拟(DDES)方法对轻载和重载工况下的螺旋桨尾流场进行数值模拟,对比不同载况下的螺旋桨尾流动力学特征,结果表明:在高进速系数的轻载工况下,桨后螺旋涡的螺距较大,尾流更加稳定;而在低进速系数的重载工况下,桨后螺旋涡螺距较小,相邻梢涡之间的干扰效应增强,涡系统趋于更早的发生不稳定行为甚至崩溃。研究结果对螺旋桨的设计和优化具有一定的工程价值和指导意义。 展开更多
关键词 尾流场 梢涡 螺旋桨 延迟分离涡模拟
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吊柱干涉作用下吊舱推进器的激振力特性
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作者 赖元庆 高波 +2 位作者 张宁 梅子逸 燕昀航 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2023年第10期91-96,152,共7页
为了探究螺旋桨与吊柱干涉作用下的吊舱推进器激振力特性,采用延迟分离涡模拟方法,开展均匀来流下吊舱推进器非定常敞水数值模拟,获得0.60、0.82和1.00等3种进速系数下螺旋桨推力、扭矩及吊舱表面压力脉动特性。结果表明:均匀来流下受... 为了探究螺旋桨与吊柱干涉作用下的吊舱推进器激振力特性,采用延迟分离涡模拟方法,开展均匀来流下吊舱推进器非定常敞水数值模拟,获得0.60、0.82和1.00等3种进速系数下螺旋桨推力、扭矩及吊舱表面压力脉动特性。结果表明:均匀来流下受吊舱体作用,在吊柱前方产生局部高伴流区,使叶片周期性扫掠吊柱前方流场时发生叶面短暂压升,从而诱导轴向力及扭矩脉动,其特征频率主要为叶频;吊舱左右两侧表面压力脉动呈现非对称性,左侧与右侧对称测点压力差值为10%~20%;舱体前缘至后缘表面压力呈现先减后增趋势,主要特征频率为轴频及叶频;部分测点还捕捉到4倍轴频,可能与吊舱表面二次涡结构有关。 展开更多
关键词 吊舱推进器 吊柱干涉 均匀来流 延迟分离涡模拟 激振力
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基于DDES方法的汽油机进气流动湍流特性
6
作者 李卫 刘大明 +1 位作者 田福全 王天友 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期298-306,共9页
采用基于切应力输运(SST)耦合延迟分离涡模拟(DDES)方法,对某汽油机进行了稳流试验条件下的数值模拟,并采用光学发动机上3D-粒子图像测速(PIV)试验数据对结果进行了验证,在此基础上研究了缸内湍流场的空间域及频域特征.通过与试验及雷... 采用基于切应力输运(SST)耦合延迟分离涡模拟(DDES)方法,对某汽油机进行了稳流试验条件下的数值模拟,并采用光学发动机上3D-粒子图像测速(PIV)试验数据对结果进行了验证,在此基础上研究了缸内湍流场的空间域及频域特征.通过与试验及雷诺平均(RANS)数值模拟结果的对比发现,DDES方法对发动机缸内复杂流动模拟有明显优势.结果表明:滚流中心面内高气门升程下缸内流动对称趋势较低气门升程工况更好,三维流动区域主要集中在燃烧室及进气门下方区域.平均流雷诺数决定了缸内流场湍流能谱的整体特征,平均流雷诺数越高的区域,湍流能量进入惯性输运的涡团尺度越小.湍流雷诺数主要影响惯性子区长度,湍流雷诺数越高,湍流发展越充分,惯性子区越明显.湍流脉动强度的平方代表湍流能谱所包围的面积;相对湍流脉动强度则影响低频湍流能量密度的高低. 展开更多
关键词 汽油机 延迟分离涡模拟 湍流特性 粒子图像测速
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类X-51A飞行器非定常湍流精细模拟 被引量:3
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作者 余华峰 刘宏康 +1 位作者 陈树生 阎超 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期624-632,共9页
针对类X-51A飞行器在超声速大迎角状态下存在的大范围非定常分离流动,开展了精细化湍流数值模拟研究。计算基于高阶格式下的延迟分离涡模拟方法(DDES),来流马赫数为2.5,迎角为10°。分析了该复杂流场中存在的分离流动现象、分离流... 针对类X-51A飞行器在超声速大迎角状态下存在的大范围非定常分离流动,开展了精细化湍流数值模拟研究。计算基于高阶格式下的延迟分离涡模拟方法(DDES),来流马赫数为2.5,迎角为10°。分析了该复杂流场中存在的分离流动现象、分离流动诱导的气动特性变化规律以及压力脉动特点;其中重点研究了壁面压力脉动强度分布情况和监测点压力脉动频谱特性。分析结果表明:飞行器大迎角飞行时从侧缘诱导出明显的分离涡,并对尾部舵面产生干扰;受干扰尾舵表现出明显的非线性及非定常气动特性;分离涡的存在导致飞行器尾舵前缘等位置的壁面压力脉动显著增强,200~300Hz的低频高幅值脉动可能会导致结构破坏。 展开更多
关键词 非定常 分离流动 压力脉动 延迟分离涡模拟(ddes) 数值模拟
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DDES方法在复杂旋翼流场计算中的应用 被引量:3
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作者 董军 叶靓 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期13-25,共13页
应用延迟脱体涡模拟(DDES)方法,进行了复杂分离流动旋翼流场的数值模拟研究。为控制计算规模,更好地模拟旋翼桨叶近壁面附近区域流动分离及远场尾迹发展,采用了贴体与背景自适应直角网格嵌套的网格系统;同时为提高计算速度,采用了基于... 应用延迟脱体涡模拟(DDES)方法,进行了复杂分离流动旋翼流场的数值模拟研究。为控制计算规模,更好地模拟旋翼桨叶近壁面附近区域流动分离及远场尾迹发展,采用了贴体与背景自适应直角网格嵌套的网格系统;同时为提高计算速度,采用了基于分布式存储的数据并行模式,实现了贡献单元搜索、洞切割和流场计算的并行化。计算工作包含一个共轴双旋翼悬停和单旋翼下降状态,目的是分别讨论DDES方法在旋翼表面附近空间区域是否存在大范围分离时计算结果与雷诺平均Navier-Stokes结果之间的差异。计算表明,对于下降状态,DDES方法预测出了更强的尾迹区分离流动;对于桨叶表面基本为附着流动的双旋翼中等桨距角情况,两种方法预测的流场结构相似,仅在下旋翼桨叶气动力和旋翼桨根下方空间区域的诱导速度计算结果上存在微细差异。 展开更多
关键词 旋翼 流场 嵌套网格 并行计算 延迟脱体涡模拟(ddes)
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轴流压气机静子角区分离流动的DDES数值研究 被引量:2
9
作者 李骏 胡骏 +1 位作者 王志强 屠宝锋 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期687-700,共14页
为进一步加深对压气机静子角区分离流动非定常性和湍流特性的认识,以某台用于低速模拟的多级低速轴流压气机的第3级改型静子为研究对象,采用延迟脱落涡模拟(DDES)方法进行详细的数值研究。结果表明:压气机静子角区分离流动受到叶片几何... 为进一步加深对压气机静子角区分离流动非定常性和湍流特性的认识,以某台用于低速模拟的多级低速轴流压气机的第3级改型静子为研究对象,采用延迟脱落涡模拟(DDES)方法进行详细的数值研究。结果表明:压气机静子角区分离流动受到叶片几何参数和来流条件的综合影响;通道涡是引起静子角区分离的主要涡系结构,其发展过程伴随着大小尺度发簪涡的交替出现;通道涡、发簪涡和尾迹脱落涡的相互作用是引起静子角区分离流动非定常性的主要来源;静子角区存在高度各向异性和能量反传的湍流特征;角区分离区的频率幅值强于主流区,振幅较大的区域位于500 Hz以下的低频区。 展开更多
关键词 压气机静子 角区分离 延迟脱落涡模拟(ddes) 涡结构 非定常性 湍流特性
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微小圆柱控制后向台阶流动分离与再附的数值模拟研究
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作者 王子尧 罗大海 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期150-158,共9页
为了控制后向台阶分离流动的再附过程,采用雷诺平均N-S方程(RANS)方法和延迟分离涡模拟(DDES)方法对剪切层上方布置了微小圆柱的后向台阶进行数值模拟研究,分析了离体微小圆柱对流动再附位置的影响及其控制分离流动再附过程的内在机理... 为了控制后向台阶分离流动的再附过程,采用雷诺平均N-S方程(RANS)方法和延迟分离涡模拟(DDES)方法对剪切层上方布置了微小圆柱的后向台阶进行数值模拟研究,分析了离体微小圆柱对流动再附位置的影响及其控制分离流动再附过程的内在机理。数值模拟结果表明:圆柱的布置位置和直径对分离流动再附过程有明显的影响,当圆柱布置在剪切层上方特定位置时会使再附位置提前,布置在剪切层内部核心区则会导致再附位置靠后;随着圆柱直径增大,台阶下游分离区长度先减小后增大。 展开更多
关键词 流动控制 流动分离 后向台阶 延迟分离涡模拟
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导流凸台对船舶汽轮机阀门非定常气动特性影响的DDES数值研究
11
作者 宋鑫 赵洪羽 +1 位作者 王鹏 刘应征 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期28-35,共8页
针对某船用2.5 MW汽轮机组调节阀门在小开度运行下的非定常气动特性,采用延迟分离涡模拟(DDES)开展了全三维数值模拟。重点评估了阀座表面安装导流凸台对该阀门的阀碟气动力波动和扩压管内非定常蒸汽流场的影响。研究表明:在阀门喉部上... 针对某船用2.5 MW汽轮机组调节阀门在小开度运行下的非定常气动特性,采用延迟分离涡模拟(DDES)开展了全三维数值模拟。重点评估了阀座表面安装导流凸台对该阀门的阀碟气动力波动和扩压管内非定常蒸汽流场的影响。研究表明:在阀门喉部上游阀座处安装导流凸台后,阀门内部的主要流态从壁面分离流动转变为壁面附着流动,有效降低了阀门内的压力脉动幅值;安装导流凸台可以显著降低阀碟在轴向及侧向上的气动力波动幅值,轴向气动力波动幅值降低约51%,侧向气动力波动降低约34%。 展开更多
关键词 汽轮机阀门 延迟分离涡模拟 非定常气动特性 壁面附着流动 气动力幅频波动
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建筑架空高度及风向对行人区微气候的影响评估 被引量:15
12
作者 刘建麟 牛建磊 张宇峰 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2017年第12期117-124,共8页
来流风向与建筑设计对建筑小区内的微气候有重要影响。建筑架空作为亚热带常见的设计之一,已被证明于高密度城市里可改善建筑周围行人区的低风速境况。然而,该设计对其周边微气候(风环境和热舒适)的影响程度并未深入量化分析。本文通过... 来流风向与建筑设计对建筑小区内的微气候有重要影响。建筑架空作为亚热带常见的设计之一,已被证明于高密度城市里可改善建筑周围行人区的低风速境况。然而,该设计对其周边微气候(风环境和热舒适)的影响程度并未深入量化分析。本文通过计算流体CFD,探究四种不同架空高度及3种风向对架空建筑周边行人区微气候的影响程度。CFD模拟选用DDES模型,并将CFD预测与风洞试验进对比,两者相关系数为0.96。同时,室外热舒适性选用生理等效温度(PET)作为指标进行评估。结果表明,建筑侧面高风速区随架空高度与建筑高度比h/H的增大而呈缩小趋势。当来流方向与建筑成90°时,架空下行人区的风速显著偏低且体感更热,这不利于改善亚热带城区夏季风环境和行人热舒适。本文给出了DDES模型用于分析建筑架空高度和风向对影响行人区风环境和热舒适的参考,对未来城市微气候设计有指导意义。 展开更多
关键词 城市微气候 建筑架空设计 ddes模型 行人区风环境
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Comparison of Passive Control Methods on Cavity Aeroacoustic Using Delayed Detached Eddy Simulation
13
作者 刘瑜 童明波 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2015年第5期517-522,共6页
Delayed detached eddy simulation(DDES)is performed to investigate an open cavity at Ma0.85.Clean cavity and cavity with leading-edge saw tooth spoiler and flattop spoiler,are modeled.The results obtained from clean ca... Delayed detached eddy simulation(DDES)is performed to investigate an open cavity at Ma0.85.Clean cavity and cavity with leading-edge saw tooth spoiler and flattop spoiler,are modeled.The results obtained from clean cavity prediction are compared with experimental sound pressure level(SPL)data from QinetiQ,UK.DDES results agree well with the experimental data.Furthermore,comparisons are made with the predicted SPL between the three configurations to find out the effect of different passive control methods.Both the spoilers can suppress the over-all SPL up to 8dB.The main focuses of this investigation are to exam the DDES method on cavity aeroacoustic analysis and test the noise suppression effect by saw tooth spoiler and flattop spoiler. 展开更多
关键词 AEROACOUSTIC CAVITY delayed detached eddy simulation(ddes) saw tooth spoiler flattop spoiler
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基于浸入单元法和延迟分离涡模型的Ahmed车模尾流涡旋结构
14
作者 陈鑫 李铭 +2 位作者 阮新建 王宁 王佳宁 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1034-1042,共9页
在浸入单元法(IBM)和PISO算法的基础上,实现了IBM-PISO求解算法,利用延迟分离涡(DDES)湍流模型,实现了对汽车外流场涡旋结构的准确模拟。以2D圆柱绕流算例,从流场的时均特性和涡脱特性验证了IBM-PISO求解算法的准确性。在此基础上,应用D... 在浸入单元法(IBM)和PISO算法的基础上,实现了IBM-PISO求解算法,利用延迟分离涡(DDES)湍流模型,实现了对汽车外流场涡旋结构的准确模拟。以2D圆柱绕流算例,从流场的时均特性和涡脱特性验证了IBM-PISO求解算法的准确性。在此基础上,应用DDES湍流模型对Ahmed整车模型的流场进行仿真,得到不同斜背倾角对尾部流场时均特性和瞬态特性的影响规律,同时研究了尾部流场主要涡旋结构输送和演化规律。结果表明:IBM-PISO求解算法能够在外流场分离区得到较为准确的结果,解析出包括回流涡旋、顶部λ涡旋、C柱尾涡、头部马蹄涡以及侧壁涡在内的主要涡旋结构;C柱尾涡和侧壁涡在尾流输送过程中进一步增强湍流强度并主导尾场后部流场;斜背倾角决定了斜背处的分离特性,从而直接影响斜背表面和尾流前部的流场特性。 展开更多
关键词 车辆工程 浸入单元法 延迟分离涡湍流模型 Ahmed车模 涡旋结构
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