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翅形扰流片作用下的微通道换热特性
1
作者 陈巨辉 苏潼 +3 位作者 李丹 陈立伟 吕文生 孟凡奇 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3122-3132,共11页
基于有限体积(FVM)离散方法和动网格技术,模拟三维矩形微通道内的翅形扰流片的主动扰流换热情况。模拟条件为层流Reynolds数50~250,扰流片的运动频率(f)10~50 Hz。结果表明,不同运动频率下的Nusselt数、摩阻系数(fr)及综合评价因子(PEC... 基于有限体积(FVM)离散方法和动网格技术,模拟三维矩形微通道内的翅形扰流片的主动扰流换热情况。模拟条件为层流Reynolds数50~250,扰流片的运动频率(f)10~50 Hz。结果表明,不同运动频率下的Nusselt数、摩阻系数(fr)及综合评价因子(PEC)均在一定范围内呈现类正弦变化,其周期与扰流片运动周期相同。在Re=50、f=10~50工况下,扰流片作用下的微通道PEC为0.75~1.52,并随频率的增加而上升。特别是在低频范围内,PEC表现出一定的单调性。通过引入翅形扰流片,微通道的传热效率得到了显著的提高,相较于光滑矩形微通道(PEC=1),在Re=50、f=10 Hz工况下PEC提高了5%,在Re=50、f=50 Hz的条件下PEC提高了30%。 展开更多
关键词 动网格 换热特性 热力学 翅形扰流片 微通道 数值模拟
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带孔扰流片核废液浓缩器强化换热数值研究
2
作者 郭俊飞 卿德藩 +2 位作者 倪浪 白建军 向立平 《机械研究与应用》 2024年第1期26-31,共6页
为提高核废液浓缩器的换热性能,并研究带孔扰流片螺旋板式换热器在核废液浓缩中的应用。文章采用周期流模型进行数值模拟,分析了不同带孔扰流片结构参数对换热器流动阻力和换热性能的影响。结果表明:增加扰流片长度或减小间距会增强流... 为提高核废液浓缩器的换热性能,并研究带孔扰流片螺旋板式换热器在核废液浓缩中的应用。文章采用周期流模型进行数值模拟,分析了不同带孔扰流片结构参数对换热器流动阻力和换热性能的影响。结果表明:增加扰流片长度或减小间距会增强流道内的传热性能,带孔扰流片强化传热综合性能受扰流片长度变化的影响较小,扰流片间距对综合性能影响大;大孔结构会减小压降和换热系数,但综合换热性能更高。在片长60 mm、间距为100 mm、开孔直径13 mm的条件下,Re值为33238时综合性能评价系数达最大值E=0.89,Re大于49858时未开孔扰流片的综合性能更好。 展开更多
关键词 带孔扰流片 强化换热 数值模拟 周期流模型
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三摆臂式扰流片矢量气动力数值仿真研究
3
作者 杨海涛 廖贵超 +1 位作者 习敏 帅超 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1488-1495,共8页
为适应智能可控弹药发动机喷口愈来愈小的发展趋势,针对三摆臂式扰流片矢量控制形式开展了气动力数值仿真。研究三摆臂式扰流片推力和侧向力调节能力。结果表明:推力随着主推角的增加而降低,最大推力损失仅与主推角有关;当主推角大于36&... 为适应智能可控弹药发动机喷口愈来愈小的发展趋势,针对三摆臂式扰流片矢量控制形式开展了气动力数值仿真。研究三摆臂式扰流片推力和侧向力调节能力。结果表明:推力随着主推角的增加而降低,最大推力损失仅与主推角有关;当主推角大于36°,扰流片间的气动干扰增强;侧向力随着侧向角和入口压力的增加而增大;当3个扰流片均位于发动机尾流中,前后方向和左右方向侧向力调节干扰小,且侧向力调节对推力影响小。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 扰流片 数值仿真 推力矢量控制
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安装间距和堵塞比对扰流片推力矢量特性影响数值研究
4
作者 权晓波 魏海鹏 +2 位作者 王占莹 陈浮 俞建阳 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第4期26-30,共5页
为了获得扰流片参数对推力矢量特性的影响,研究了圆弧凸形扰流片对发动机喷管性能的影响,采用数值方法探讨了扰流片与喷管出口截面之间安装间距、面积堵塞比对推力矢量特性及发动机喷管流场的影响。结果表明:扰流片安装间距增大将导致... 为了获得扰流片参数对推力矢量特性的影响,研究了圆弧凸形扰流片对发动机喷管性能的影响,采用数值方法探讨了扰流片与喷管出口截面之间安装间距、面积堵塞比对推力矢量特性及发动机喷管流场的影响。结果表明:扰流片安装间距增大将导致泄漏流体增多,降低了发动机喷管的推力、总侧向力;在扰流片面积增加的过程中,初期面积堵塞比的增加将导致喷管推力下降,总侧向力得到提升,当继续增加面积堵塞比,喷管推力和总侧向力骤降。此外,增加安装间距对喷管扩张段的马赫数基本没有影响,而增加面积阻塞比使得马赫数的下降位置提前,甚至促使斜激波发展为弓形激波。 展开更多
关键词 喷管扰流片 安装间距 堵塞比 推力矢量特性 发动机
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旋转稳定弹道修正弹扰流片气动参数辨识研究
5
作者 杨鹏 常思江 魏伟 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期203-208,272,共7页
针对采用扰流片控制的旋转稳定弹道修正弹,为寻求合理、高效的控制方案设计,必须尽可能准确地获取扰流片气动参数,故有必要开展该类修正弹的扰流片气动参数辨识研究.在设计及扰流片附加力和力矩的飞行动力学模型基础上,利用最小二乘准... 针对采用扰流片控制的旋转稳定弹道修正弹,为寻求合理、高效的控制方案设计,必须尽可能准确地获取扰流片气动参数,故有必要开展该类修正弹的扰流片气动参数辨识研究.在设计及扰流片附加力和力矩的飞行动力学模型基础上,利用最小二乘准则建立目标函数,以扰流片的轴向力系数、法向力系数、静力矩系数为待辨识参数,以带自适应变异算子的差分进化算法为全局优化工具,构建了扰流片参数辨识的总体方案及流程.仿真结果表明:所构建辨识方案可有效辨识扰流片的气动参数;测量数据噪声对参数辨识精度有一定的影响. 展开更多
关键词 旋转稳定弹 弹道修正弹 扰流片 参数辨识 差分进化 自适应变异算子
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扰流片对无尾飞行器气动特性影响分析
6
作者 周泽阳 黄俊 《中国科技信息》 2023年第5期47-49,共3页
为了研究扰流片偏转对示例飞行器气动特性的影响,建立了用于分析整机流场的计算流体力学(CFD)方法。设定扰流片偏转角度为0°、22°和45°,并在给定迎角范围内对飞机的流场特征进行求解。结果表明,开启扰流片可明显改变机... 为了研究扰流片偏转对示例飞行器气动特性的影响,建立了用于分析整机流场的计算流体力学(CFD)方法。设定扰流片偏转角度为0°、22°和45°,并在给定迎角范围内对飞机的流场特征进行求解。结果表明,开启扰流片可明显改变机翼上表面的静压,而随着开启角度的增加,升力损失在大部分迎角下是存在的,在个别迎角下,增加扰流片开启角度可少量提高升力系数。当扰流片偏转角度给定时,阻力系数随着迎角的增加总体上表现出增加趋势。在示例的大部分迎角下,扰流片开启角度的增加将导致侧力系数减小。 展开更多
关键词 飞行器气动特性 升力损失 扰流片 升力系数 开启角度 偏转角度 流场特征 阻力系数
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三扰流片推力矢量固体火箭发动机推力调节特性研究
7
作者 张汝衡 杨军 +2 位作者 姚保江 杨石林 张兵峰 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期663-672,共10页
为研究三扰流片推力矢量发动机进行推力调节时的矢量特性,采用重叠网格技术对三扰流片推力矢量装置展开数值模拟;将数值结果采用RBF(Radial Basis Function Neural Network)神经网络方法进行拟合,提出了一种依据舵机位移计算主推力和侧... 为研究三扰流片推力矢量发动机进行推力调节时的矢量特性,采用重叠网格技术对三扰流片推力矢量装置展开数值模拟;将数值结果采用RBF(Radial Basis Function Neural Network)神经网络方法进行拟合,提出了一种依据舵机位移计算主推力和侧向力的推力矢量计算方法;最后,进行了原理样机推力开环试验。数值研究结果表明,舵机位移在12.5 mm以内时,发动机主推力曲线台阶变化明显;舵机位移为10.5 mm时,喷管尾部流场内开始出现斜激波交会形成马赫盘,马赫盘前移逐渐贴附于喷管口的现象。从拟合得到的侧向力计算式可以看出,三扰流片组合差动受到的侧向力,以及喷管内流动不对称产生的喷管内侧向力均为驱动扰流片旋转的舵机位移的函数。点火试验结果表明,拟合计算得到的发动机主推力和侧向力与试验实测值之间的偏差在4%以内,验证了所提出的推力矢量计算方法的正确性。 展开更多
关键词 扰流片 推力矢量 差动 数值模拟 神经网络
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基于扰流片式推力矢量发动机的推力调节模型研究
8
作者 张汝衡 杨军 +2 位作者 姚保江 杨石林 张兵峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期296-304,共9页
为研究扰流片式推力矢量机构通过推力调节,实现诱饵弹定高悬浮机动飞行的机理,本文在拟合得到推力调节幅度和伺服机构位移的函数关系的基础上,建立了一种扰流片式推力矢量系统模型。模型根据俯仰、偏航和高度通道输出的期望推力指令,反... 为研究扰流片式推力矢量机构通过推力调节,实现诱饵弹定高悬浮机动飞行的机理,本文在拟合得到推力调节幅度和伺服机构位移的函数关系的基础上,建立了一种扰流片式推力矢量系统模型。模型根据俯仰、偏航和高度通道输出的期望推力指令,反算出伺服机构位移,进而控制扰流片组合差动,对悬浮式诱饵弹产生主推力调节和侧向力调节。诱饵弹60m定高飞行仿真试验表明:推力矢量系统模型输出的主推力和侧向力与控制系统输出的期望推力一致,推力响应时间在100ms内。说明该模型能够实现诱饵弹定高悬浮和悬浮机动飞行中的姿态调节,且模型在快响应系统中具有实现性。扰流片非同步旋转的原理样机点火试验表明:推力矢量系统模型产生的主推力与试验结果偏差在5%以内,侧向力与试验结果偏差在3%以内,验证了该模型计算得到的推力矢量具有正确性。 展开更多
关键词 诱饵弹 扰流片 推力矢量系统模型 推力矢量调节 悬浮机动
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绕扰流片分离流动的壁面压力测量 被引量：1
9
作者 张攀峰 王晋军 李亚臣 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2003年第6期738-741,共4页
　在风洞中用电子扫描阀进行测压实验,研究了底部间隙和锯齿高度对扰流片引起的壁面压力分布的影响。结果表明底部间隙在g/h≥1.0时对扰流片上游壁面压力分布曲线有较大影响,而对下游回流区压力分布曲线的影响主要在0≤g/h≤2.0的区域内... 　在风洞中用电子扫描阀进行测压实验,研究了底部间隙和锯齿高度对扰流片引起的壁面压力分布的影响。结果表明底部间隙在g/h≥1.0时对扰流片上游壁面压力分布曲线有较大影响,而对下游回流区压力分布曲线的影响主要在0≤g/h≤2.0的区域内;并且在g/h=0.2、1.0时,流动结构发生改变。另外,锯齿扰流片的当量面积与平板扰流片相等时,锯齿高度对下游底板压力分布特性的影响亦主要限于0≤x/h≤2.0的区域。 展开更多
关键词 平板扰流片 锯齿扰流片 压力分布 分离流动 风洞 底部间隙 锯齿高度 流体力学
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扰流片推力矢量控制系统动态特性研究 被引量：11
10
作者 崔业兵 陈雄 +2 位作者 周长省 姚琰 韩文超 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1030-1034,共5页
针对固体火箭发动机的推力矢量控制系统的需求,分析了扰流片系统的工作原理,设计了圆弧型扰流片;根据扰流片的安装位置关系,推导了扰流片摆角与伸入喷管出口流场高度的关系式;对加载单个圆弧型扰流片的喷管三维流场进行数值模拟,得到扰... 针对固体火箭发动机的推力矢量控制系统的需求,分析了扰流片系统的工作原理,设计了圆弧型扰流片;根据扰流片的安装位置关系,推导了扰流片摆角与伸入喷管出口流场高度的关系式;对加载单个圆弧型扰流片的喷管三维流场进行数值模拟,得到扰流片产生气动力的大小随扰流片伸入流场高度的变化规律;并通过固体火箭发动机的点火试验,验证所设计的扰流片系统在阶跃响应和正弦加载下的动态特性。结果表明:扰流片推力矢量控制系统在最大偏转角度38°时,阶跃响应时间为55ms,最大偏差0.6°,超调量2.02%;偏转角8°时,正弦加载测得系统带宽10Hz。 展开更多
关键词 扰流片 推力矢量控制 运动仿真 动态特性
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爆震管内扰流片对爆震波影响的数值分析 被引量：17
11
作者 马丹花 翁春生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期425-430,共6页
为了研究扰流片对两相爆震过程中燃烧转爆震的影响,建立两相低雷诺数湍流爆震模型,应用二维粘性CE/SE方法进行数值求解。结果表明,爆震波压力计算值与实验压力值符合得较好,扰流片的存在能显著缩短燃烧转爆震的时间;且对一固定尺寸的爆... 为了研究扰流片对两相爆震过程中燃烧转爆震的影响,建立两相低雷诺数湍流爆震模型,应用二维粘性CE/SE方法进行数值求解。结果表明,爆震波压力计算值与实验压力值符合得较好,扰流片的存在能显著缩短燃烧转爆震的时间;且对一固定尺寸的爆震管,扰流片的片数和间距都存在最佳值,使得燃烧转爆震时间最短。 展开更多
关键词 脉冲爆震发动机 扰流片 两相爆震 湍流 数值计算
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扰流片分离流动特性的数值研究 被引量：4
12
作者 陈迎春 张攀峰 王晋军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1221-1224,共4页
在非结构网格下 ,采用SIMPLE算法结合两层带状边界层模型求解雷诺平均N S方程 .研究了底部间隙对平板扰流片引起的分离再附流动结构的影响 .结果表明带底部间隙扰流片的流动结构主要由顶部绕流和底部间隙射流影响 .底部间隙的大小决定... 在非结构网格下 ,采用SIMPLE算法结合两层带状边界层模型求解雷诺平均N S方程 .研究了底部间隙对平板扰流片引起的分离再附流动结构的影响 .结果表明带底部间隙扰流片的流动结构主要由顶部绕流和底部间隙射流影响 .底部间隙的大小决定了射流的强度 ,最终决定了绕流的结构 .随着底部间隙的增大 ,绕流经历了封闭单涡回流区、射流干扰回流区以及平板绕流 3种流动结构 .它们之间的分界点分别是用扰流片宽无量纲间隙g h =0 .2 ,0 .4.底部间隙 0 .2 <g h <0 .4,底板压力分布基本保持不变 ,因此不会影响其应用于飞机部件的静态气动特性 . 展开更多
关键词 扰流片 压力分布 两层带状模型
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扰流片式推力矢量气动力数值仿真研究 被引量：7
13
作者 韩文超 王政时 骆晓臣 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第7期84-87,共4页
为了确定扰流片式推力矢量控制(TVC)产生气动力的情况,应用数值仿真分析软件Fluent对加载单个圆弧型扰流片的喷管三维流场进行数值仿真。得出了扰流片产生气动力的大小随扰流片深入流场高度的规律曲线,以及阻塞面积与推力矢量偏转角度... 为了确定扰流片式推力矢量控制(TVC)产生气动力的情况,应用数值仿真分析软件Fluent对加载单个圆弧型扰流片的喷管三维流场进行数值仿真。得出了扰流片产生气动力的大小随扰流片深入流场高度的规律曲线,以及阻塞面积与推力矢量偏转角度的关系。仿真结果表明:在所研究的范围内,扰流片产生的气动力大小与其伸入流场高度成线性关系,并且阻塞面积率与推力偏转角度呈正比。 展开更多
关键词 扰流片 气动力 数值仿真
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基于 DDES 算法的有扰流片腔体气动噪声分析 被引量：7
14
作者 刘瑜 童明波 Zhiwei Hu 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期643-648,共6页
为了进一步了解腔体流场的物理特性以及锯齿形扰流片这种被动控制方法对腔体噪声振荡的抑制效果,对马赫数0.85下、长深比为5∶1的矩形腔体进行了气动声学分析。分析过程采用了基于Spalart-Allmaras单方程模型的延迟分离涡模拟(DDES)的CF... 为了进一步了解腔体流场的物理特性以及锯齿形扰流片这种被动控制方法对腔体噪声振荡的抑制效果,对马赫数0.85下、长深比为5∶1的矩形腔体进行了气动声学分析。分析过程采用了基于Spalart-Allmaras单方程模型的延迟分离涡模拟(DDES)的CFD方法。计算结果以声压级(SPL)形式与英国QinetiQ基地进行的实验研究结果进行比较。计算准确地预测出了第二阶和第三阶主导模态的声调噪声幅值,其误差均不超过2dB。为了验证腔体前缘安装扰流片这种广泛应用的腔体噪声被动控制方法,计算重点分析了带有锯齿形扰流片的腔体结构噪声等级。计算分析结果与空腔结果对比分析后认为前缘锯齿形扰流片可以降低第二阶主导模态的峰值噪声等级10dB以上,其它频率下的腔体噪声等级可降低接近5dB,降噪效果较好。 展开更多
关键词 腔体 气动噪声 扰流片 声压级 DDES
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开槽扰流片流动特性研究 被引量：2
15
作者 张攀峰 王晋军 《计算物理》 CSCD 北大核心 2003年第3期226-232,共7页
　用标准的k-ε湍流方程结合近壁流动的两层带状模型,在非结构网格上采用SIMPLE算法,对不同开孔度的开槽扰流片流动特性进行了数值模拟,并和测压实验结果进行了比较.结果表明开槽扰流片的流动结构取决于上下两部分流场的相互耦合作用,... 　用标准的k-ε湍流方程结合近壁流动的两层带状模型,在非结构网格上采用SIMPLE算法,对不同开孔度的开槽扰流片流动特性进行了数值模拟,并和测压实验结果进行了比较.结果表明开槽扰流片的流动结构取决于上下两部分流场的相互耦合作用,开孔度η=50%时两个流场互相没有干扰,开孔度η=20%,30%时两个流场相互耦合作用很强,扰流片后有较大的回流区以及较小的湍流动能. 展开更多
关键词 k-ε湍流方程 两层带状模型 流场 相互耦合作用 开槽扰流片 流动特性 数值模拟 湍流动能 开孔度
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扰流片快速张开诱发的非定常流动研究 被引量：1
16
作者 周涛 阎超 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1009-1013,1144,共6页
通过数值求解二维非定常可压N-S方程,研究了二维翼型上扰流片快速张开诱发的复杂非定常流动问题。利用动态重叠网格方法处理扰流片和主翼相对移动,分析了扰流片快速张开诱发的升力过冲现象及其形成机理。着重探讨了来流迎角、扰流片高... 通过数值求解二维非定常可压N-S方程,研究了二维翼型上扰流片快速张开诱发的复杂非定常流动问题。利用动态重叠网格方法处理扰流片和主翼相对移动,分析了扰流片快速张开诱发的升力过冲现象及其形成机理。着重探讨了来流迎角、扰流片高度以及快速张开速率对过冲量的影响。 展开更多
关键词 计算流体力学 非定常 扰流片 重叠网格
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基于尾部扰流片导弹的变结构控制方案设计 被引量：1
17
作者 郭建国 周军 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期105-108,共4页
针对一种尾部扰流片控制的新型变外形导弹,设计了变结构过载跟踪控制系统。基于弹体扰流片和安定面的控制,综合空气动力学的气动分析,建立了尾部扰流片导弹六自由度的姿态动力学模型。根据导弹过载与攻角的关系,建立了弹体过载控制系统... 针对一种尾部扰流片控制的新型变外形导弹,设计了变结构过载跟踪控制系统。基于弹体扰流片和安定面的控制,综合空气动力学的气动分析,建立了尾部扰流片导弹六自由度的姿态动力学模型。根据导弹过载与攻角的关系,建立了弹体过载控制系统,并利用模型参考变结构控制理论方法,设计了具有鲁棒特性的变结构过载跟踪控制系统。数字仿真表明:所设计的控制方案对导弹的过载指令具有良好的鲁棒跟踪控制效果,从而验证了控制系统设计的有效性。 展开更多
关键词 变结构控制 尾部扰流片 鲁棒性 过载
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锯齿型扰流片对壁面压力分布的影响
18
作者 张攀峰 王晋军 李亚臣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期424-427,共4页
在风洞用电子扫描阀进行测压 ,研究了绕平板扰流片和锯齿扰流片分离流动的壁面压力分布 .结果表明平板扰流片和锯齿扰流片均在上游x h =- 6处剪切层开始分离 ,并再附于下游x h≈ 2 0的位置 .锯齿扰流片横向位置的变化对壁面平均压力分... 在风洞用电子扫描阀进行测压 ,研究了绕平板扰流片和锯齿扰流片分离流动的壁面压力分布 .结果表明平板扰流片和锯齿扰流片均在上游x h =- 6处剪切层开始分离 ,并再附于下游x h≈ 2 0的位置 .锯齿扰流片横向位置的变化对壁面平均压力分布几乎没有影响 ,但通过锯齿槽流向的压力脉动一般大于通过锯齿尖点流向的脉动 .从平均压力分布看 ,锯齿高度可以增加扰流片阻流效果 。 展开更多
关键词 影响 分离流动 锯齿 压力分布 流动再附 扰流片
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平板扰流片高度对壁面压力分布的影响
19
作者 张攀峰 王晋军 展京霞 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期39-43,共5页
在风洞中研究了扰流片高度和底部间隙对平板扰流片引起的底板壁面压力分布的影响 .用电子扫描阀测量的压力分布结果表明 ,底部没有间隙时 ,扰流片高度的增加不影响扰流片前后分离点、再附点以及主涡相对位置的变化 ;而下游回流区二次涡... 在风洞中研究了扰流片高度和底部间隙对平板扰流片引起的底板壁面压力分布的影响 .用电子扫描阀测量的压力分布结果表明 ,底部没有间隙时 ,扰流片高度的增加不影响扰流片前后分离点、再附点以及主涡相对位置的变化 ;而下游回流区二次涡的相对高度随着扰流片高度的增加而增加 ,导致该区域无量纲压力系数绝对值减小 .底部相对间隙在 0 8～ 2 0之间时 ,扰流片高度小于边界层厚度时的壁面平均压力比扰流片高度大于边界层厚度时小 30 %左右 .底部间隙对各种扰流片引起的壁面压力分布的影响趋势完全相似 . 展开更多
关键词 流动分离 流动再附 扰流片 压力分布 丁坝
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基于UG的扰流片式推力矢量装置参数化建模及运动仿真
20
作者 韩文超 王政时 +1 位作者 张元 许邵杰 《四川兵工学报》 CAS 2011年第4期106-108,共3页
利用UG NX6.0的二次开发功能来实现扰流片式推力矢量装置的参数化建模。在此基础上进行运动仿真研究,给出了扰流片偏转角度与驱动杆运动的关系曲线,为进一步对扰流片式推力矢量控制系统的研究提供依据。
关键词 UG二次开发 参数化建模 扰流片 运动仿真
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