流动控制论文

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零质量射流控制凸包边界层分离的大涡模拟

2020-12-30 672

论文摘要为了探索零质量射流孔间距λ对控制边界层分离的效果,以凸包边界层分离流动为例,在凸包最高点下游布置零质量射流孔,选取了4种射流孔间距,λ/D (D为孔直径)分别为2, 3, 4, 5。采用大涡模拟方法对凸包边界层分离流动及零质量射流流动进行了数值模拟,并对有、无零质量射流控制时的凸包流场进行分析。结果表明,零质量射流产生与传统射流相似的时均速度场,激励时产生的射流使分离区内速度更加饱满;吹气...

零质量射流控制DU翼型动态失速研究

2020-12-29 626

论文摘要为探索零质量射流对风力机大厚度翼型失速特性的控制效果,采用非定常雷诺平均模拟(URANS)方法对失速状态下DU97-W-300翼型的绕流场进行了数值模拟,对不带/带零质量射流的翼型气动特性进行分析。结果表明,零质量射流可以减小静态失速和动态失速时翼型表面流动分离。静态失速下,增升减阻,升阻比随激励频率的增加而先增大后减小,随激励速度增加而不断增大;动态失速下,施加控制后翼型最大升阻力系数均...

合成射流对离心压气机叶片扩压器流动分离和性能影响的数值研究

2020-12-29 79

论文摘要本文在离心压气机叶片扩压器叶片吸力面施加合成射流,采用URANS方法研究了合成射流对叶片吸力面流动分离的影响,并从流动损失和扩压能力两方面分析了合成射流对扩压器的性能改善。结果表明,合成射流有效抑制了叶片吸力面的流动分离,并消除了由于分离而产生的闭式分离泡,减少了由于分离泡和周围高速流体的剪切作用以及下游分离泡破碎、掺混所造成的流动损失。由于闭式分离泡的消失,叶片流道的有效通流面积增加,叶...

涡发生器作用下圆柱涡激振动特性的试验研究

2020-12-28 917

论文摘要采用三角形涡发生器,选取不同的发生器构型、风偏角及风攻角进行风洞试验.结果表明:涡发生器能够缩短圆柱涡激振动的锁定区间,降低涡激振动的振幅.风偏角和风攻角的选取对控制效果有较大影响,当风攻角为70°时,控制效果最好.即使涡发生器设置在分离点之前距离较远处,也能对边界层起到较好的控制作用.涡发生器推迟了圆柱表面边界层的分离,对流场三维特性的影响表现在降低了圆柱表面风压展向相关性.论文目录文章...

钝后缘风力机翼型的环量控制研究

2020-12-27 684

论文摘要钝后缘风力机翼型具有结构强度高、对表面污染不敏感等优点,但其较大的阻力系数使得翼型的整体气动特性不够理想.利用环量控制方法对钝后缘风力机翼型进行了流动控制,以改善钝后缘风力机翼型的气动特性,减弱尾迹区脱体涡强度.通过对钝后缘风力机翼型环量控制方法进行相关的数值模拟,对比研究了环量控制方法的增升减阻效果,研究了环量控制下翼型升阻力特性随射流动量系数的变化规律,并对不同射流动量系数下环量控制方...

翼型多种流动控制方式的仿真与分析

2020-12-27 637

论文摘要当今的风电领域,风力发电机的气动性能以及在机组翼形流动控制方面的问题依然是阻碍风电技术向前快速发展的障碍物。因此,研究、修正风力发电机叶片的翼型形状,从而进一步优化其气动性能已经成为了提高风力发电机风能利用系数、大幅度降低风力发电成本的最根本且最有效的措施。本文旨在探究风力发电机翼型附近的流场分布。选用S809翼型,用ANSYS Fluent软件分别模拟干净的翼型、传统襟翼翼型和格林襟翼翼...

根部开槽对叶栅三维角区分离的控制研究

2020-12-26 735

论文摘要三维角区分离是压气机静子叶栅中固有的流动结构,对压气机性能有着重要的影响。本文对一PVD叶栅和一NACA65叶栅,在分析其通道内流动机理的基础上,提出了在叶片根部从压力面向吸力面开槽的控制角区分离的方法。数值研究了槽道出口位置对PVD叶栅性能及角区分离的控制作用,发现在保持槽道其他参数不变的情况下,存在一最优位置使得叶栅攻角特性最优;结合计算及实验测量的方法,验证了NACA65叶栅中叶根开...

基于浸没边界法的开槽圆柱绕流模拟研究

2020-12-09 80

论文摘要本文基于浸没边界法(IBM)对开槽圆柱绕流问题进行了数值模拟研究。开槽结构可有效利用迎风侧和背风侧的压差来实现流动的有效被动控制。本文模拟研究了不同雷诺数以及来流攻角时绕流圆柱的压力分布与受力变化,并对绕流场特征进行了分析。数值结果与近期的实验结果[11]进行了对比讨论。结果表明:在雷诺数较小时,不同攻角对圆柱受力特征影响较小。而在雷诺数较高时,由于圆柱迎风面和背风面的压差影响,中心开槽产...

电磁力控制圆柱体绕流研究进展

2020-12-07 953

论文摘要圆柱体作为常见的一种钝体结构,其流动分离控制一直备受关注,而通过电磁力实现流动分离控制是当下研究的热点之一。该文以圆柱结构为对象着重介绍了电磁力控制圆柱体结构绕流的含义和研究现状,并对不同磁极宽度对圆柱绕流的影响进行了概括,同时简要介绍了含有电磁力的流动控制方程。最后,针对目前研究中存在的不足,提出应重视在高雷诺数条件下电磁力对圆柱体绕流影响的研究、计算流体力学与实验流体力学方法相结合这两...

等离子体合成射流对超声速混合层的混合增强

2020-12-06 223

论文摘要采用实验加仿真方法研究了等离子体合成射流对超声速混合层的影响.使用基于纳米粒子的平面激光散射技术(nanoparticle-based planar laser scattering,NPLS)、粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)以及纹影手段获取了单次脉冲对混合层的影响.采用二维数值仿真对布置在不同位置的高频激励器的混合效果以及激励器的性能进行...

舰船流动控制对直升机着舰流场的影响研究

2020-12-02 492

论文摘要为了提高舰载直升机的起降安全性,基于CFD方法对LHA舰船进行了数值模拟。分析了0°风向角下的甲板流场特征,在此基础上开展舰船流动控制对直升机着舰域流场的影响研究。结果表明:舰船的舰艏和舰岛后方存在着明显的气流分离区,尤其是舰岛后方各种涡系相互掺混加大了湍流强度,对直升机着舰飞行不利;无侧风情况下,安装斜板和锯形挡板控制装置能够有效降低着舰域气流分离和涡的能量等级,而导流板装置控制效果则不...

仿生前缘流动与空化控制机理的数值研究

2020-12-02 360

论文摘要座头鲸快速游动或回转时,生长在鳍肢前缘的不规则凸结可诱发一定尺度的对旋涡,使鳍肢表层流场适当湍流化,在大载荷工况下抑制失速、确保鳍肢具有良好的推进性能;前期相关研究还证明,该流动结构对于水翼空化的控制也具有一定效果.为深入理解前缘凸结对水翼空化的控制机理,对泵叶片的抗空化设计提供有价值的参考,本文借助数值模拟方法研究了前缘凸结对NACA 63(4)-021水翼流动结构及空化形态的影响机制,...

一种超声速进气道侧壁面流场控制研究

2020-11-27 247

论文摘要为改善二元超声速进气道前体激波与侧壁面边界层干扰问题,提出了一种在侧壁开泄流气缝的流场控制方法并进行了数值仿真验证,然后研究了侧壁面开缝的宽度、位置、角度等典型几何参数对进气道性能的影响规律。结果表明:设计马赫数下侧壁开缝使进气道唇口角区处的溢流明显减小,进气道内通道进口流场得到改善,进气道流量系数提高2.27%,喉道截面总压恢复系数提高3.37%;在非设计状态下,进气道性能也有一定的改善...