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尾鳍摆动推进水动力与流动涡结构特征分析
1
作者 苏博越 翟树成 +1 位作者 白亚强 张军 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期220-228,共9页
作为BCF(body-caudalfin)推进模式中的典型代表,金枪鱼游动快,是重要的仿生研究对象之一。本文基于弹性光顺模型和局部网格重构模型动网格技术,建立仿金枪鱼尾鳍摆动推进流场RANS数值计算及涡结构提取分析方法,通过网格无关性验证,并与... 作为BCF(body-caudalfin)推进模式中的典型代表,金枪鱼游动快,是重要的仿生研究对象之一。本文基于弹性光顺模型和局部网格重构模型动网格技术,建立仿金枪鱼尾鳍摆动推进流场RANS数值计算及涡结构提取分析方法,通过网格无关性验证,并与其它研究结果的比较验证数值计算方法的有效性。对尾鳍摆动推进过程中主要涡结构的产生与演化研究表明,尾鳍摆动推进水动力由St数主控,尾流中环状涡结构呈“之”形交错分布,并且随着St数增加,涡结构逐渐从单列演变成双列,推力系数逐渐增大。 展开更多
关键词 尾鳍摆动 数值计算 水动力 涡结构
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离心叶轮失速涡结构演化与耦合特征研究
2
作者 钟云红 刘正先 +1 位作者 李孝检 赵明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期91-99,共9页
为深入解析离心压气机旋转失速的涡流耦合演化机理,基于Eckardt离心叶轮全通道非定常数值模拟数据,利用涡系识别法和傅里叶频谱分析等方法研究了失速工况下叶轮中关键涡流结构的空间分布特征及非定常演化规律,发现失速流场同时存在两类... 为深入解析离心压气机旋转失速的涡流耦合演化机理,基于Eckardt离心叶轮全通道非定常数值模拟数据,利用涡系识别法和傅里叶频谱分析等方法研究了失速工况下叶轮中关键涡流结构的空间分布特征及非定常演化规律,发现失速流场同时存在两类涡流结构:叶片前缘龙卷风涡和叶顶泄漏涡,两类流动结构交替演化、相互作用,形成了以63%叶轮转速周向传播的失速团,促使离心叶轮失速。具体体现为:叶顶泄漏涡形成并发展,裹挟、牵引叶片前缘分离涡从叶顶开始剥离,直至完全从叶片吸力面脱落。脱落后的分离涡沿周向运动,受到叶片阻挡产生溢流,该溢流流体在叶片压力面与吸力面横向压差的作用下演变为龙卷风涡,该龙卷风涡在周向运动过程中被叶片“截断”为两段而后向下游扩散并逐渐耗散消失。之后新的叶顶泄漏涡又逐渐兴起,形成下一个涡流演化周期。两种涡结构此消彼长、周而复始,共同构成了失速演化特征。 展开更多
关键词 离心叶轮 旋转失速 龙卷风涡结构 叶顶泄漏涡 耦合演化
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气固两相圆射流场涡结构影响固粒扩散的研究 被引量：5
3
作者 林建忠 林江 朱丽兵 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期470-476,共7页
用三维离散涡丝方法模拟轴对称圆射流场涡结构的发展·所得结果在某个周向位置上与用二维点涡方法计算的结果符合较好·然后采用单向耦合模型模拟固粒在圆射流中的运动，说明当固粒Ｓｔ数远小于１时，固粒受流场的作用较明显，... 用三维离散涡丝方法模拟轴对称圆射流场涡结构的发展·所得结果在某个周向位置上与用二维点涡方法计算的结果符合较好·然后采用单向耦合模型模拟固粒在圆射流中的运动，说明当固粒Ｓｔ数远小于１时，固粒受流场的作用较明显，当Ｓｔ数为１时，固粒主要分布在涡结构的周围，分布较均匀；当Ｓｔ数远大于１时，固粒受流场的影响较弱·当对涡环沿周向施以五个波长的扰动时，固粒扩散的范围较宽·固粒的扩散与扰动的振幅成正比·文中所得结论与一些实验结果相符。 展开更多
关键词 气固两相流 圆射流 大涡结构 固粒扩散 涡结构
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驻涡燃烧室凹腔双涡结构研究 被引量：46
4
作者 樊未军 易琪 +1 位作者 严明 杨茂林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期66-70,共5页
从1995年Hsu等提出驻涡燃烧室至今,在不到10年时间,驻涡燃烧室经过了4代的发展,也越来越接近实际应用。该文设计实验用轴对称三维驻涡燃烧室,利用testo360对燃烧室的出口温度场及污染物排放进行测量,实验结果显示:驻涡燃烧室凹腔后体吹... 从1995年Hsu等提出驻涡燃烧室至今,在不到10年时间,驻涡燃烧室经过了4代的发展,也越来越接近实际应用。该文设计实验用轴对称三维驻涡燃烧室,利用testo360对燃烧室的出口温度场及污染物排放进行测量,实验结果显示:驻涡燃烧室凹腔后体吹气能够大幅度降低NOx排放;然后通过PIV(粒子成像测速仪)技术对驻涡燃烧室冷态流场进行测量,探讨驻涡燃烧室降低污染排放的机理,试验结果显示当驻涡燃烧室在低污染工况下凹腔内确会出现双涡结构,进一步证明双涡结构对降低燃烧室污染排放物的贡献。 展开更多
关键词 热能动力工程 驻涡燃烧室 凹腔 NOX排放 粒子成像测速仪 双涡结构
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非光滑表面对汽车尾涡结构的控制分析研究 被引量：16
5
作者 杨易 黄剑锋 +2 位作者 范光辉 蔡圣康 刘政 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期133-140,共8页
车身气动阻力直接影响汽车的动力性和燃油经济性,尾涡结构对于车辆空气阻力的形成有很大的影响,非光滑结构在车身的合理布置能有效地减小汽车的空气阻力。为了研究车身非光滑结构对汽车尾涡结构的影响与控制,将凹坑型非光滑单元分别布置... 车身气动阻力直接影响汽车的动力性和燃油经济性,尾涡结构对于车辆空气阻力的形成有很大的影响,非光滑结构在车身的合理布置能有效地减小汽车的空气阻力。为了研究车身非光滑结构对汽车尾涡结构的影响与控制,将凹坑型非光滑单元分别布置在MIRA阶梯背模型尾部、顶部、行李舱盖等表面,运用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值仿真与风洞试验相结合的方法,对比分析车身表面光滑模型与车身表面非光滑模型尾部流场的压力、湍流耗散率、速度矢量等参数的影响,探讨非光滑结构的扰动效应及其对尾涡形成的控制作用,得出非光滑结构能延迟气流分离,控制后风窗上猫眼涡与尾部剪切涡流,也能抑制汽车尾部主涡的生成。为有效控制车辆尾迹中旋涡结构,抑制涡激振动,改善汽车气动特性提供重要依据。 展开更多
关键词 车身 非光滑表面 风洞试验 尾涡结构 扰动效应 气动特性
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人体上呼吸道中气流涡结构特征数值仿真研究 被引量：11
6
作者 孙栋 徐新喜 +2 位作者 李福生 赵秀国 高振海 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2011年第3期262-268,共7页
目的研究上呼吸道内涡结构特征及其演化形式,深入认识上呼吸道内气流运动特性,对于分析气溶胶在人体上呼吸道内的扩散、转捩以及沉积模式具有重要作用。方法应用大涡模拟的方法,对人体在低强度呼吸条件下上呼吸道内的气流涡结构及其运... 目的研究上呼吸道内涡结构特征及其演化形式,深入认识上呼吸道内气流运动特性,对于分析气溶胶在人体上呼吸道内的扩散、转捩以及沉积模式具有重要作用。方法应用大涡模拟的方法,对人体在低强度呼吸条件下上呼吸道内的气流涡结构及其运动特性进行了数值仿真研究,讨论了人体口喉模型以及气管支气管内的涡结构演化过程和涡结构特征。结果气流在咽部、喉部形成两次射流,导致气流在咽部和喉部出现两个主要的涡量增长区,咽喉部位形成扁平涡,在靠近气管中心偏向前壁的位置出现一个"类壁弯涡",气管内出现了以接近对称的反向旋转涡对;G0气管末端的涡量由壁面向中心处扩展,并随着流动向G1支气管内延伸,各级支气管中涡量并不是对称分布的。结论涡结构特征及其演化形式是上呼吸道内气流运动的显著特点,气道结构特点是引起不同尺度涡结构演化的主导因素。 展开更多
关键词 上呼吸道 涡结构 涡演化 涡量 大涡模拟 流体力学
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基于模式匹配法的明渠紊流涡结构分析 被引量：10
7
作者 陈启刚 李丹勋 +1 位作者 钟强 王兴奎 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期95-102,共8页
对涡结构进行识别是紊流涡动力学研究的难题,为了降低涡识别方法对流速测量空间分辨率的要求,消除阈值对涡识别结果可能产生的影响,提出了基于二维平面流场的涡结构模式匹配方法。应用该方法对明渠紊流中涡结构的密度、涡量、半径和强... 对涡结构进行识别是紊流涡动力学研究的难题,为了降低涡识别方法对流速测量空间分辨率的要求,消除阈值对涡识别结果可能产生的影响,提出了基于二维平面流场的涡结构模式匹配方法。应用该方法对明渠紊流中涡结构的密度、涡量、半径和强度等特征参数和涡动力学特征进行了分析。结果表明,涡结构的密度和涡量沿水深逐渐减小,涡半径沿水深逐渐增大,涡结构的环量在近壁区迅速增大而随后基本维持稳定;在相同水深处,顺向涡密度大于逆向涡且具有更强的旋转运动;顺向涡的平均流场具有典型的发夹涡群特征,部分逆向涡与顺向涡在空间上具有相关关系。 展开更多
关键词 涡结构 涡识别 模式匹配 明渠紊流 顺向涡 逆向涡
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立方体人工鱼礁背涡流的三维涡结构 被引量：12
8
作者 李晓磊 栾曙光 +1 位作者 陈勇 张瑞瑾 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期572-577,共6页
以立方体人工鱼礁为例,应用CFD软件对其在定常流作用下的三维流场进行了数值模拟试验,以揭示立方体人工鱼礁背涡流的三维涡结构。结果表明:流过礁体侧面的水体在礁体后形成两个对称的旋转方向相反的展向涡,流经礁体上表面的水体脱落后... 以立方体人工鱼礁为例,应用CFD软件对其在定常流作用下的三维流场进行了数值模拟试验,以揭示立方体人工鱼礁背涡流的三维涡结构。结果表明:流过礁体侧面的水体在礁体后形成两个对称的旋转方向相反的展向涡,流经礁体上表面的水体脱落后形成一个尺寸与礁体尺寸相当的流向涡,展向涡宽度决定背涡流流场宽度,流向涡高度决定背涡流流场高度;展向涡和流向涡长度近似相等,二者的长度共同决定背涡流流场的长度;展向涡、流向涡共同构成了人工鱼礁背涡流的三维涡结构。 展开更多
关键词 立方体人工鱼礁 背涡流 三维涡结构
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“987”突发大暴雨及中尺度低涡结构的分析和数值模拟 被引量：114
9
作者 程麟生 冯伍虎 《大气科学》 CSCD 北大核心 2001年第4期465-478,共14页
１９９８年７月２０～２３日（简称“９８７”），发生在鄂东和鄂西南地区的突发性特大暴雨过程在长江流域是罕见的。该过程与 ５００ ｈＰａ短波槽和 ７００ ｈＰａ低涡切变线以及沿切变线相继生成和强烈发展的β中尺度对流系统密切相... １９９８年７月２０～２３日（简称“９８７”），发生在鄂东和鄂西南地区的突发性特大暴雨过程在长江流域是罕见的。该过程与 ５００ ｈＰａ短波槽和 ７００ ｈＰａ低涡切变线以及沿切变线相继生成和强烈发展的β中尺度对流系统密切相关。对该过程采用非静力ＭＭ５的二重网格双向嵌套进行了全物理过程的数值模拟，其中，可分辨尺度降水采用Ｒｅｉｓｎｅｒ混合相微物理显式方案，次网格尺度降水采用Ｇｒｅｌｌ积云参数化方案。双向嵌套的细网格模拟结果揭示，武汉周边地区的特大暴雨与 ７００ ｈＰａ上一个β中尺度低涡的生成和强烈发展直接关联。该低涡具有明显的动力－热力结构特征：特强上升运动与饱和气柱互耦，超强散度柱与强涡柱耦合发展，湿静力不稳定与湿对称不稳定共存，深对流湿气柱内云团发展的微物理场结构比较典型。细网格域内前 ３６ ｈ的降水分布和雨强与观测的大体相应，扩展域细网格的降水模拟明显改进了原细网格的模拟，特别是雨带。这一结果还表明，对持续时间较长的大暴雨，大尺度过程对中尺度系统的影响是重要的。 展开更多
关键词 特大暴雨 低涡切变线 β中尺度低涡结构 非静力模式 数值模拟 1998年
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利用截面数据显示三维涡结构的新方法 被引量：9
10
作者 祝成民 忻鼎定 庄逢甘 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期193-198,共6页
比较了几种利用截面数据显示流动结构的方法。对截面流线不能正确显示三维涡结构的原因作了分析。在此基础上 ,用Lamb矢量和观察截面的法矢量的矢量积定义了截面旋矢量。将截面旋矢量应用于流场数据显示得到了较好的效果。这种方法所显... 比较了几种利用截面数据显示流动结构的方法。对截面流线不能正确显示三维涡结构的原因作了分析。在此基础上 ,用Lamb矢量和观察截面的法矢量的矢量积定义了截面旋矢量。将截面旋矢量应用于流场数据显示得到了较好的效果。这种方法所显示的是Lamb曲面与观察截面的交线 。 展开更多
关键词 流动显示 Lamb矢量 截面旋矢量 三维涡结构
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涡结构对小颗粒在圆管背风面碰撞分布的影响 被引量：7
11
作者 李相鹏 周昊 岑可法 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期605-609,共5页
针对锅炉管背风面飞灰沉积过程,采用数值模拟的方法进行了研究.对绕柱气相湍流的模拟采用了较新的分离涡模拟方法（detached eddy simulation, DES）,通过对粒径为1～10 μm的颗粒在圆管背风面碰撞分布规律的计算发现背风面近壁区存在... 针对锅炉管背风面飞灰沉积过程,采用数值模拟的方法进行了研究.对绕柱气相湍流的模拟采用了较新的分离涡模拟方法（detached eddy simulation, DES）,通过对粒径为1～10 μm的颗粒在圆管背风面碰撞分布规律的计算发现背风面近壁区存在的主涡、二次涡和分离点附近小涡对颗粒在背风面的碰撞均有一定的影响.当速度较小时,随着粒径的增大,颗粒在背风面碰撞的质量逐渐增加,大颗粒在主涡和二次涡作用下均有较大的碰撞质量流量,而且二次涡的作用明显强于主涡;速度增加后,由背风面3种涡结构引起的颗粒碰撞量均有不同程度的减少,此时主涡的作用较强,而且二次涡引起的大颗粒碰撞量有明显减少.通过与实验测试结果进行对比检验,证明了数值模拟结果的准确性. 展开更多
关键词 分离涡模拟方法(DES) 颗粒 涡结构 碰撞分布
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高速冲击射流中的涡结构和冲击单音 被引量：4
12
作者 姚朝晖 郝鹏飞 +1 位作者 何枫 许宏庆 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期80-84,共5页
冲击射流广泛应用于短距、垂直起降飞行器(STOVL)等航空航天领域,然而却伴随着流场与噪声等诸多方面的问题,需要深入研究其流动特性和噪声机理,特别是二者之间的关联。采用PIV(粒子图像测速)技术对高速冲击射流的流场结构和涡结构进行... 冲击射流广泛应用于短距、垂直起降飞行器(STOVL)等航空航天领域,然而却伴随着流场与噪声等诸多方面的问题,需要深入研究其流动特性和噪声机理,特别是二者之间的关联。采用PIV(粒子图像测速)技术对高速冲击射流的流场结构和涡结构进行深入研究,探讨流场与声场的相关性,发现冲击单音的存在与否及强弱与涡结构的存在与否及强弱大小相对应,且冲击单音随压比、冲击距离、喷嘴唇厚等参数变化的规律也与涡结构与这些因素的变化规律相一致,因此涡结构和冲击单音具有很强的相关性;并且螺旋模态与对称模态对应不同频率的冲击单音,在同一工况下可能存在两种流动模态共存的情况,此时冲击单音也具有多频率特性。因此抑制大尺度涡结构的发展是降低冲击单音的重要环节,可为冲击射流的降噪研究奠定涡声理论基础。 展开更多
关键词 冲击射流 PIV 流动模态 涡结构 冲击单音
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逆压梯度边界层壁面局部微振动诱导大涡结构 被引量：4
13
作者 曹卫东 张晓娣 高一 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2011年第5期522-527,共6页
以边界层流动的Falkner-Skan解为基本流场,利用直接数值模拟方法求解三维不可压缩N-S方程,研究了单个周期壁面局部微振动诱导有压梯度边界层内大涡结构的演化过程.结果表明:无论是零压梯度或者逆压梯度边界层中,大涡结构初始扰动速度分... 以边界层流动的Falkner-Skan解为基本流场,利用直接数值模拟方法求解三维不可压缩N-S方程,研究了单个周期壁面局部微振动诱导有压梯度边界层内大涡结构的演化过程.结果表明:无论是零压梯度或者逆压梯度边界层中,大涡结构初始扰动速度分布面积与幅值是相似的,但随着时间的推移,不同逆压梯度边界层中的大涡结构扰动速度幅值、高低速条纹结构、壁面切应力、流向涡、雷诺应力分布存在明显差异.边界层壁面局部微振动可诱导形成边界层大涡结构,逆压梯度越大,大涡结构强度越大,大涡结构的面积也越大,且近壁平均速度饱满,形成强烈的流向涡量,内外流层的动量与能量发生了激烈交换,层流边界层中大涡结构的动力学特性与湍流边界层中拟序结构存在一些共性. 展开更多
关键词 大涡结构 振动 逆压 边界层 诱导
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细长旋成体大迎角绕流的背涡结构与压力脉动特性 被引量：3
14
作者 马宇 邓学蓥 +2 位作者 刘沛清 郗忠祥 史京玲 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期165-170,共6页
在亚临界流动范围内,通过尖拱细长旋成体在无侧滑状态下的脉动压力测量,对大迎角下细长旋成体非对称背涡结构沿轴向的压力脉动特征进行了研究分析,揭示了压力的脉动幅度与频率沿旋成体轴向的变化规律及其与背涡结构之间的对应关系,并对... 在亚临界流动范围内,通过尖拱细长旋成体在无侧滑状态下的脉动压力测量,对大迎角下细长旋成体非对称背涡结构沿轴向的压力脉动特征进行了研究分析,揭示了压力的脉动幅度与频率沿旋成体轴向的变化规律及其与背涡结构之间的对应关系,并对压力脉动特征沿轴变化的原因进行了初步探讨。 展开更多
关键词 旋成体 迎角绕流 背涡结构 压力脉动 飞行器 侧向力
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基于涡结构的气动光学传输效应研究 被引量：4
15
作者 房建成 杨照华 吴琳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z1期372-379,共8页
湍流是具有多尺度特征的一种涡结构运动,而且大尺度涡结构是造成气动光学传输效应的主要原因.提出基于折射率场分别对不同尺度的涡结构进行光学传输特性建模.把湍流密度场转换为的折射率场等效为具有丰富纹理信息的灰度图像,进而对其进... 湍流是具有多尺度特征的一种涡结构运动,而且大尺度涡结构是造成气动光学传输效应的主要原因.提出基于折射率场分别对不同尺度的涡结构进行光学传输特性建模.把湍流密度场转换为的折射率场等效为具有丰富纹理信息的灰度图像,进而对其进行多小波分解,计算每次分解的小波基系数的熵值,利用阈值判定低熵的为大尺度涡,高熵的为小尺度涡;再利用光线追迹法建立大尺度涡结构的光学传输模型,利用统计光学法建立小尺度涡结构的传输模型,最后得到综合的光学传输模型.该方法是根据湍流的物理结构进行建模,不仅能提高计算效率和计算精度,而且具有较高的工程实用价值. 展开更多
关键词 气动光学 光学传输 小波 涡结构
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布置成涡结构微混合器内的流动与混合特性 被引量：11
16
作者 李健 夏国栋 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2328-2335,共8页
基于成涡结构强化混合原理设计了一种改进型的平面被动式微混合器。采用商业软件CFD-ACE+对该结构微混合器的混合特性进行了三维数值模拟和结构优化,进一步揭示该微混合器结构对通道内流体流动与混合特性的影响。结合混合通道内流体的... 基于成涡结构强化混合原理设计了一种改进型的平面被动式微混合器。采用商业软件CFD-ACE+对该结构微混合器的混合特性进行了三维数值模拟和结构优化,进一步揭示该微混合器结构对通道内流体流动与混合特性的影响。结合混合通道内流体的浓度和流型分布的数值和实验结果可知,该新型微混合器在布置成涡结构的弯曲通道内形成了扩展涡、分离涡和Dean涡,实现了涡系的叠加和强化,加大了流体间的扰动,从而增加了流体的接触面积强化混合;在综合考虑流体混合强度和压降分布等因素下,成涡结构正向布置且缝宽比Wd/W=1/4,厚宽比B/W=3/10,布置角度θa=120°的该微混合器在较广Re范围内的混合效果显著。 展开更多
关键词 微混合器 成涡结构 弯曲通道 结构优化
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垂直交叉双圆柱绕流数值模拟及涡结构分析 被引量：4
17
作者 邓见 任安禄 邹建锋 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期29-34,共6页
用分块耦合方法数值模拟了垂直交叉双圆柱绕流 ,两圆柱间距为圆柱直径的 5倍 ,所取雷诺数为 2 0 0。在交叉结构的中心流场比较复杂 ,用λ2 方法准确地描述了其中的三维涡结构 ,发现上游圆柱规则的卡门涡街被下游圆柱截断成复杂的缠绕结... 用分块耦合方法数值模拟了垂直交叉双圆柱绕流 ,两圆柱间距为圆柱直径的 5倍 ,所取雷诺数为 2 0 0。在交叉结构的中心流场比较复杂 ,用λ2 方法准确地描述了其中的三维涡结构 ,发现上游圆柱规则的卡门涡街被下游圆柱截断成复杂的缠绕结构。与串列双圆柱相比 ,垂直交叉双圆柱绕流上下圆柱的升阻力特性、Strouhal数等都呈现出许多不同的特点 ,下游圆柱升力振幅小于上游圆柱 ,阻力平均值大于上游圆柱。 展开更多
关键词 圆柱绕流 涡结构 交叉 柱相比 卡门涡街 耦合方法 缠绕结构 间距 复杂 阻力特性
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圆柱近尾迹湍流涡结构的直接数值模拟 被引量：4
18
作者 姚军 樊建人 岑可法 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期561-564,共4页
本文运用谱元方法对圆柱尾流进行直接数值模拟。通过对中等Re数（1000）时的圆柱近尾迹湍流涡结构的演变系统细致的研究,经过长时间流动计算,用速度矢量及相应涡结构示意图显示主涡,二次涡结构的相互作用,显示整个尾迹涡结构在一个周期... 本文运用谱元方法对圆柱尾流进行直接数值模拟。通过对中等Re数（1000）时的圆柱近尾迹湍流涡结构的演变系统细致的研究,经过长时间流动计算,用速度矢量及相应涡结构示意图显示主涡,二次涡结构的相互作用,显示整个尾迹涡结构在一个周期内的演变过程,获得了在实验中难以清楚观察到的近壁流动特征。本文得到圆柱近壁处二次涡形成有两种不同的机理,并总结出涡的合并所需要的条件。 展开更多
关键词 湍流 谱元方法 直接数值模拟 圆柱近尾迹 涡结构
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明渠紊流中涡结构的运动规律 被引量：7
19
作者 陈启刚 钟强 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期579-587,共9页
明渠紊流中随水流迁移的涡结构在传质过程中具有重要作用。为观测涡结构在整个生存期内的运动过程,将两套高频粒子图像测速系统的测量范围沿水流方向拼接,实现流场的大范围测量。将上述方法用于测量摩阻雷诺数为490~870的明渠紊流的纵... 明渠紊流中随水流迁移的涡结构在传质过程中具有重要作用。为观测涡结构在整个生存期内的运动过程,将两套高频粒子图像测速系统的测量范围沿水流方向拼接,实现流场的大范围测量。将上述方法用于测量摩阻雷诺数为490~870的明渠紊流的纵垂面流场,并结合涡结构跟踪算法,得到了涡的生存时间、运动速度、位移及强度变化等参数。分析表明,涡结构的水平运动与水流同步,但整体有向水面抬升的趋势,在低雷诺数条件下,最大生存时间约10倍涡周转时间,最大垂向位移约0.4倍水深;随着雷诺数的增大,涡结构的量纲一运动速度未发生明显变化,但极限强度和强度变化速率均增大,且极限强度的增加幅度相对较小,使得涡结构的生存时间缩短,纵、垂向位移相应减小。研究结果揭示了生存时间是影响涡结构运动规律的关键变量,初步得到了涡结构运动规律随水流条件的变化趋势。 展开更多
关键词 明渠紊流 涡结构 生存时间 运动规律 粒子图像测速
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中等后掠角三角翼前缘双涡结构的形成机理数值研究 被引量：4
20
作者 刘杰 刘沛清 闫指江 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期767-771,共5页
采用数值计算的方法,对前缘后掠角为50°的三角翼布局在不同迎角下的绕流结构及其演化进行了研究。在不同迎角下,计算的压力分布与实验结果吻合较好。对数值计算的流场结构分析发现:对于中等后掠角三角翼,在一定的雷诺数和迎角下,... 采用数值计算的方法,对前缘后掠角为50°的三角翼布局在不同迎角下的绕流结构及其演化进行了研究。在不同迎角下,计算的压力分布与实验结果吻合较好。对数值计算的流场结构分析发现:对于中等后掠角三角翼,在一定的雷诺数和迎角下,在机翼翼面上会出现前缘双涡结构。其形成取决于三角翼前缘附近三维分离产生的自由剪切层强度和涡轴方向的速度分量之间的大小关系。一般而言,当涡轴的速度大到足以将剪切层涡量带走时,在机翼前缘常常会表现为单涡结构;反之将导致剪切层分叉,由此形成双涡结构。 展开更多
关键词 双涡结构 三角翼 旋涡流场
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