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具有垂荡板的Spar平台流体力学特性的数值模拟研究 被引量:1
1
作者 郑皓晖 张怀新 姚慧岚 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2018年第2期150-161,共12页
该文采用大涡模拟的方法对具有垂荡板的Spar平台振荡运动进行了模拟与计算。验证了数值模拟方法的可靠性,并分析研究了垂荡板的厚径比与运动振幅对其水动力系数的影响。结果表明,阻尼系数与垂荡板Keulegan–Carpenter(KC)数呈正相关关... 该文采用大涡模拟的方法对具有垂荡板的Spar平台振荡运动进行了模拟与计算。验证了数值模拟方法的可靠性,并分析研究了垂荡板的厚径比与运动振幅对其水动力系数的影响。结果表明,阻尼系数与垂荡板Keulegan–Carpenter(KC)数呈正相关关系。对垂荡板周围的涡结构进行研究,验证了垂荡板周围的涡结构可分为交互式、独立式与互逆式三类。三种不同的涡结构取决于垂荡板的厚径比与数。在此基础上提出三种涡结构的分类界限,总结出不同涡结构情况下,Spar平台无因次阻尼系数的经验公式。 展开更多
关键词 垂荡板 数值模拟 水动力系数 涡结构
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基于Lagrangian粒子法的船舶横摇阻尼涡模式数值研究
2
作者 卢雨 胡安康 刘亚冲 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1093-1100,共8页
Lagrangian粒子法是近年来新兴的一类无网格方法.基于该广义理论下的有限点法,将问题求解域离散为有限个空间粒子点,借助移动最小二乘法获得粒子的物理场函数,利用投影法分步求解拉格朗日形式下的不可压缩Navier-Stokes方程,最后数值模... Lagrangian粒子法是近年来新兴的一类无网格方法.基于该广义理论下的有限点法,将问题求解域离散为有限个空间粒子点,借助移动最小二乘法获得粒子的物理场函数,利用投影法分步求解拉格朗日形式下的不可压缩Navier-Stokes方程,最后数值模拟得到S60船模各二维横剖面在横摇时的涡模式,有效地捕捉到船体周围流场的非线性特征,如流体分离、漩涡泄出等.计算结果表明:船舯附近的剖面在横摇时,在其舭部周围将会产生两个涡,故舭部表面压力呈正负交错变化;当剖面位置逐渐靠近船艏或船艉时,其舭部涡缩减为一个,此时舭部附近压力符号无变化.将该数值计算结果与试验进行对比验证,二者吻合较好,说明Lagrangian观点下的有限点法针对船体各横剖面的横摇阻尼涡模式均给出了较为准确的数值模拟结果,有效验证了本文计算方法的可靠性. 展开更多
关键词 Lagrangian粒子法 有限点法 船舶横摇阻尼 涡模式 移动最小二乘法
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A Study of Lift Force and Instantaneous Velocity Field Around an Oscillating Circular Cylinder 被引量:2
3
作者 C.A.Greated 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 1997年第4期419-430,共12页
Force measurements of oscillatory flow acting on a single circular cylinder have been carried out. The experiments were done by oscillating a circular cylinder in still water. Instantaneous forces and velocity fields ... Force measurements of oscillatory flow acting on a single circular cylinder have been carried out. The experiments were done by oscillating a circular cylinder in still water. Instantaneous forces and velocity fields around the cylinder were measured by Particle Image Velocimetry (PIV). The Keulegan-Carpenter number (KC) varied in the range from 5 to 20 and the viscous parameter beta = Re / KC was set at 500 (Re is Reynolds number). It was found that the strength and frequency of the lift force increased with KC number, the main frequency of the lift force being three times the frequency of the oscillatory flow at KC = 20. The movement and strength of the vortices around the cylinder are discussed for different KC numbers. 展开更多
关键词 particle image velocimetry oscillatory polo single circular cylinder force measurement lift force velocity field vortex pattern VORTICITY
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蜡染图案元数据规范设计及应用研究 被引量:1
4
作者 王尧 《贵州师范学院学报》 2022年第8期40-47,共8页
从蜡染图案资源整理与挖掘的角度,探讨了蜡染图案描述元数据设计的参考依据、原则和流程,以及核心元素的选择和定义,形成了元数据标准框架。最后以“涡妥旋纹”图案为例,介绍应用元数据开展蜡染图案资源描述的方法与过程。
关键词 非物质文化遗产 蜡染图案 涡妥旋纹 元数据
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高压蒸汽温度测点管座气流冲刷模拟分析
5
作者 吕玉坤 杨帆 卢权 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期70-78,共9页
为探寻管座内壁磨损致穿孔泄漏原因,以某300 MW机组主蒸汽温度测点管座为研究对象,模拟分析了其内部的三维流动特征。结果表明:主蒸汽由间隙进入管座后形成大尺度轴向螺旋流,并以较高频率(7~40 Hz)冲刷管座内壁面;当保护套管的棱锥体安... 为探寻管座内壁磨损致穿孔泄漏原因,以某300 MW机组主蒸汽温度测点管座为研究对象,模拟分析了其内部的三维流动特征。结果表明:主蒸汽由间隙进入管座后形成大尺度轴向螺旋流,并以较高频率(7~40 Hz)冲刷管座内壁面;当保护套管的棱锥体安装角为60°时,管座近壁区周向冲刷速度可达8 m/s,约为0°安装角时的2倍;弯管与直管上3号测点管座内部流体总压差值最高可达约6500 Pa,表明弯管二次流可为管座内轴向螺旋流提供更高能量;气流螺旋偏角较大区域易形成轴状旋涡,致使局部气流冲刷频率加快。为此,提出了在管座内加装直肋片的结构改进方案,模拟结果表明该方案可有效改变管座内气流原有的螺旋运动方式,周向冲刷速度降幅超过90%,有利于大幅度削弱管座内壁面损伤。 展开更多
关键词 管座 壁面磨损 气流冲刷 螺旋流 涡形态 数值模拟
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三维介观超导环的涡旋结构
6
作者 史良马 周明健 +1 位作者 张晴晴 张宏彬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期263-272,共10页
在Ginzburg-Landan理论的框架下,运用有限差分法研究了在圆环电流产生磁场下的介观超导圆环内的涡旋结构,讨论了超导圆环尺寸和不同空间分布的磁场对涡旋形成的影响,得到在一般超导圆环体内的基态多是巨涡旋态、而多涡旋态多以激发态形... 在Ginzburg-Landan理论的框架下,运用有限差分法研究了在圆环电流产生磁场下的介观超导圆环内的涡旋结构,讨论了超导圆环尺寸和不同空间分布的磁场对涡旋形成的影响,得到在一般超导圆环体内的基态多是巨涡旋态、而多涡旋态多以激发态形式存在的结论,说明磁场一般从超导圆环的环孔穿过,而很难穿过超导圆环体. 展开更多
关键词 涡旋结构 超导圆环 介观 Ginzburg-Landan理论
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Control of Asymmetric Flow Fields of Slender Bodies at High Angle of Attack 被引量:4
7
作者 明晓 顾蕴松 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第2期168-174,共7页
The wind tunnel experiments is conducted to get inspiration for understanding the mechanism of the asymmetric flow pattern and developing an innovative flow control technique for a slender body at high angle of attack... The wind tunnel experiments is conducted to get inspiration for understanding the mechanism of the asymmetric flow pattern and developing an innovative flow control technique for a slender body at high angle of attack. The bi-stable situation of the side forces is observed, which could be easily switched by a tiny disturbances either from coming flow or from artificial disturbances at nose tip (including manufacturing defect). In turbulent flows the side forces switched randomly between positive and negative. There exists a hysteresis loop of side force with the rolling angle. A rod in front of the slender body is used to change the vortex pattern, which could be kept even the rod is moved out from the stream. A miniature strake attached to the nose tip of the model can be moved to different circumferential position. When the strake is stationary, the hysteresis loop disappears and the side force does not change with the turbulent fluctuation of coming flow. The results from dynamic measurements of section side force indicates that when the strake swung at lower frequency the side force can follow the cadence of the swinging strake. With increasing frequency, the magnitude of the side force decreases. At still high frequency, the side force diminishes to zero. If the strake is swinging, while the middle position can be changed to different circumferential angle Фs on either left or right side, the side forces can be changed proportionally with the angle Фs. On the basis of the experimental results, the mechanism of the asymmetry is discussed. 展开更多
关键词 high angle of attack asymmetric vortex pattern flow control
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流速对系泊球形潜体动力特性及尾涡结构的影响研究
8
作者 蒋济同 刘瑞庆 周献祥 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期55-62,共8页
本文针对有系泊缆球形潜体在不同流速下的运动响应和流场特性问题,采用模型试验及计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法进行研究。使用双向流固耦合方法对有系泊的球形潜体模型的运动特性进行了数值模拟的研究,通过模型... 本文针对有系泊缆球形潜体在不同流速下的运动响应和流场特性问题,采用模型试验及计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法进行研究。使用双向流固耦合方法对有系泊的球形潜体模型的运动特性进行了数值模拟的研究,通过模型试验结果与数值实验结果的比对,验证了本文使用的数值方法的可靠性。同时,利用软件补充了试验中未观测到的尾涡结构,分析不同流速下球形潜体的尾涡状态。 展开更多
关键词 双向流固耦合 尾涡形态 计算流体力学 球体绕流 重叠网格
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低雷诺数下翼型气动特性和涡脱落模态分析 被引量:2
9
作者 王威 王军 +1 位作者 尹国庆 彭勇 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1-6,共6页
基于多弛豫格子玻尔兹曼方法对低雷诺数下的二维翼型气动特性和尾流涡脱落特性进行了分析.为了提高计算准确性,采用分块网格细化算法对流场变化剧烈区域进行加密,采用格插值反弹格式处理曲线边界和动量交换方法计算升阻力.通过对及e=1 ... 基于多弛豫格子玻尔兹曼方法对低雷诺数下的二维翼型气动特性和尾流涡脱落特性进行了分析.为了提高计算准确性,采用分块网格细化算法对流场变化剧烈区域进行加密,采用格插值反弹格式处理曲线边界和动量交换方法计算升阻力.通过对及e=1 000时不同格点数目NACA0012绕流的数值模拟,验证了网格的无关性和算法的有效性.在低雷诺数下,流动呈现明显的非定常特性,引起前、后缘分离与再附以及涡脱落现象.研宄发现涡的脱落频率和模态随攻角的变化而变化,存在3种典型的涡脱落模态,即二单(2S)、二双(2P)和双+单(P+S)模态. 展开更多
关键词 格子玻尔兹曼方法 多弛豫 分块网格 翼型绕流 涡脱落模态
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三次超级单体风暴雷达产品特征及气流结构差异性分析 被引量:41
10
作者 刁秀广 朱君鉴 刘志红 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期133-146,共14页
2002年9月27日、2003年6月28日和2004年6月24日山东部分地区遭受了不同程度的灾害性天气,雷达观测分析表明是3次超级单体风暴所致,0927风暴尺度和天气现象次于0628和0624风暴。利用济南多普勒雷达探测资料,结合天气形势,对这3次典型超... 2002年9月27日、2003年6月28日和2004年6月24日山东部分地区遭受了不同程度的灾害性天气,雷达观测分析表明是3次超级单体风暴所致,0927风暴尺度和天气现象次于0628和0624风暴。利用济南多普勒雷达探测资料,结合天气形势,对这3次典型超级单体强度结构、流场结构及其演变过程进行了仔细的分析,结果表明:地面中尺度辐合触发了不稳定能量的释放,引发了强对流天气发生;风暴形成阶段表现为不同的演变特征,0927风暴表现为多单体传播型,0628风暴表现为单体自身发展型,0624风暴表现为群发单体合并型;移动路径相似,都属于右移风暴,偏离风暴承载层平均风右侧30°—70°,移动速度约为风暴承载层平均风速的45%—70%;发展成熟阶段最大强中心高度表现不同,0927风暴位于单体底部, 0628风暴位于单体中下层,0624风暴位于单体中层以上,最大反射率因子和垂直积分液态含水量(VIL)表现也有差别,0624风暴最强,0628风暴次之,0927风暴相对较弱。风暴旺盛成熟阶段表现为典型的超级单体特征,有界弱回波区(BWER)和中气旋;风暴旺盛成熟阶段风暴垂直流场结构有相似性,低层气旋性辐合,中层近似于气旋性旋转上升,高层气流辐散;中层水平流场结构存在较大差异,0927和0624风暴为双涡管式旋转结构,0628风暴为单涡式的气旋旋转结构。 展开更多
关键词 超级单体 中气旋 双涡管式 旋转结构
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一次长寿命风暴的CINRAD/SA雷达反射率及中气旋产品特征与流场结构分析 被引量:22
11
作者 刁秀广 杨晓霞 +2 位作者 朱君鉴 王俊 黄秀韶 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第3期657-667,共11页
利用济南观测站的探空、涡度、地面资料和CINRAD/SA雷达产品,对2004年6月24日发生在山东西部地区的强风暴过程进行了分析。结果表明,风暴低层存在中尺度辐合现象,风暴前侧的人流依靠后部低层冷空气池的向前推进而得到支撑,产生逆... 利用济南观测站的探空、涡度、地面资料和CINRAD/SA雷达产品,对2004年6月24日发生在山东西部地区的强风暴过程进行了分析。结果表明,风暴低层存在中尺度辐合现象,风暴前侧的人流依靠后部低层冷空气池的向前推进而得到支撑,产生逆环境风切变方向的主上升气流区;中层为双涡旋结构,这种深厚的内部涡旋结构可与环境风相持,形成近似刚体的风暴柱,环境风绕风暴而过,不会吹穿风暴,有利于风暴长时间维持;风暴成熟阶段表现为超级单体结构特征并伴有中气旋;三体散射(TBSS)出现在中高层,TBSS出现10~15min后地面出现大冰雹,TBSS消失后维持10~20min的降雹。 展开更多
关键词 中气旋 三体散射 大冰雹生长区 双涡管式结构
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湍流场多柱体绕流形态和水动力特性研究 被引量:6
12
作者 于定勇 张广成 马朝晖 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期52-59,共8页
为研究间距比对多柱体在湍流场下的互扰效应影响,利用Fluent软件模拟了雷诺数为3 900,柱间距比L/D为1.6~6.0情况下正方形排列四圆柱绕流过程。通过模拟得到了不同间距比下的升、阻力系数值以及涡量图,利用快速傅里叶变换法得到了漩涡... 为研究间距比对多柱体在湍流场下的互扰效应影响,利用Fluent软件模拟了雷诺数为3 900,柱间距比L/D为1.6~6.0情况下正方形排列四圆柱绕流过程。通过模拟得到了不同间距比下的升、阻力系数值以及涡量图,利用快速傅里叶变换法得到了漩涡脱落频率。结果表明,当柱间距比L/D为1.6~2时,4个圆柱后都没有漩涡脱落,随间距比增加,上游圆柱平均升力系数增大,平均阻力系数减小,下游圆柱平均升、阻力系数减小,斯特鲁哈数增大;当L/D为2~3.5时,随间距比增大,下游圆柱后开始出现漩涡脱落,平均升、阻力系数减小,斯特鲁哈数增大;当L/D为3.5~6时,随间距比增大,四个圆柱后都发生漩涡脱落,上游圆柱平均升、阻力系数减小,下游圆柱平均升力系数减小,平均阻力系数增大,斯特鲁哈数不变。L/D〈3.5时互扰效应逐渐增强,L/D〉3.5时互扰效应逐渐减弱;考虑到工程安全性和经济性,本文研究成果对于海洋工程设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 四圆柱 湍流 升力、阻力系数 漩涡脱落形态 斯特鲁哈数
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不同倒角半径下方柱绕流的数值模拟及水动力特性研究 被引量:4
13
作者 杜明倩 毛海英 李宇佳 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期137-142,共6页
为了研究不同倒角半径对方柱绕流特性的影响,采用有限体积法,模拟了雷诺数Re为22 500、倒角半径为0.1D(D为方柱边长的长度)、0.2D和0.3D时方柱的绕流过程。方柱近壁面采用增强壁面函数,模型采用SST k–?湍流模型。根据模拟结果给出了不... 为了研究不同倒角半径对方柱绕流特性的影响,采用有限体积法,模拟了雷诺数Re为22 500、倒角半径为0.1D(D为方柱边长的长度)、0.2D和0.3D时方柱的绕流过程。方柱近壁面采用增强壁面函数,模型采用SST k–?湍流模型。根据模拟结果给出了不同倒角半径下方柱的流场涡量图以及阻力系数Cd和升力系数Cl;利用快速傅里叶变换法得到斯托罗哈数St。结果表明,倒角半径的增加改变了方柱的分离点,使得尾流区长度增加,旋涡尺度减小;Cd和Cl的振动幅值呈现先减小后增大的趋势,倒角半径为0.1D和0.2D时方柱受力较小,不存在倒角时方柱受力较大,倒角半径为0.3D时方柱受力最大;随着倒角半径的增加,柱体截面形式越接近圆形,斯托罗哈数逐渐增大,漩涡脱落频率更快。 展开更多
关键词 方柱绕流 倒角半径 升力、阻力系数 漩涡脱落形态 斯托罗哈数
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Analysis of Three Supercell Storms with Doppler Weather Radar Data 被引量:1
14
作者 刁秀广 朱君鉴 刘志红 《Acta meteorologica Sinica》 SCIE 2011年第2期211-223,共13页
Three supercell storms on 24 June 2004(0624),28 June 2003(0628),and 27 September 2002(0927) induced different damages in Shandong Province.Storm 0927 was inferior in size and intensity to storms 0628 and 0624.Th... Three supercell storms on 24 June 2004(0624),28 June 2003(0628),and 27 September 2002(0927) induced different damages in Shandong Province.Storm 0927 was inferior in size and intensity to storms 0628 and 0624.The structure and evolvement of the three storms were analyzed in detail based on the WSR98D radar data in combination with weather charts.The results show that mesoscale surface convergence triggered release of instable energy,which resulted in severe convection.During the development stage,storms 0927,0628,and 0624 displayed multi-cell propagation,single-cell evolution,and multi-cell mergence,respectively.The storm tracks were similar:they were all right-moving supercell storms,i.e.,moving at an angle of 30°-70° to the right of the mean wind and at a speed of about 45%-70% of the mean wind speed.In the mature stage,the maximum reflectivity appeared at the low level in storm 0927,mid level in storm 0628,and mid-upper level in storm 0624.These storms possessed almost all typical features of supercell storms:weak echo region(WER),bounded weak echo region(BWER),and mesocyclone.An organized mesocyclone formed at the middle height of an updraft,deepened gradually downward and upward,and became a typical mid-level mesocyclone with strong updrafts.The vertical structures of airflows in the three storms were similar,i.e.,significant convergence at low level,nearly pure rotation at mid level,and divergent rotation at upper level.However,signatures of mid-level horizontal airflows in the three storms were different:at mid level,there was a single vortex in storm 0628,but a double-vortex flow pattern was seen in storms 0927 and 0624.The horizontal structure of the double-vortex flow was hard to be blown away by the environmental airflow,and thus the storms could persist for a longer period of time than the single vortex storm. 展开更多
关键词 supercell storm mesocyclones inner structure double-vortex flow pattern
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Numerical simulation of flow interference between four cylinders in in-line square arrangement
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作者 徐枫 欧进萍 肖仪清 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2011年第1期113-120,共8页
In the present paper,two-and three-dimensional numerical simulations of the flow interference between four cylinders in an in-line square arrangement at Re = 200 are performed.Assisted with the two-dimensional(2-D) nu... In the present paper,two-and three-dimensional numerical simulations of the flow interference between four cylinders in an in-line square arrangement at Re = 200 are performed.Assisted with the two-dimensional(2-D) numerical simulation,the mean and fluctuating forces,Strouhal number(St) and vortex shedding pattern in the wake for each cylinder were analyzed with the spacing ratio(L /D) ranging from 1.5 to 6.0.It was found that,four different vortex modes(viz.,flip-flopping,shielding anti-phase-synchronized,in-phasesynchronized and anti-phase-synchronized) gradually appear with the increase of the L/D ratio.The average drag coefficient of the upstream cylinders is larger than that of the downstream cylinders,while the downstream cylinders usually undergo serious fluctuating forces.When the L/D ratio ranges from 3.0 to 4.0,the dominant frequency of the drag coefficient is equal to the value of St of upstream cylinders.This indicates that a simultaneous resonance in the in-flow and cross-flow directions may occur for some single structures of a multi-body oscillating system.For the 3-D numerical simulation,the L/D and aspect ratios are kept constant as 5.0 and 10,respectively.It was found that some vortices are formed in the wake of the upstream cylinders.Besides,with the same spacing ratio,the calculated drag coefficient and lift coefficient fluctuation are slightly larger than the 2-D results,but with a phase difference. 展开更多
关键词 four cylinders vortex shedding pattern flow interference simultaneous resonance three-dimensional numerical simulation
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