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可压缩均匀湍流中重粒子运动行为的先验研究
1
作者 宾远为 武琦 +1 位作者 夏振华 史一蓬 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期23-33,共11页
本研究以高精度可压缩均匀各向同性湍流直接数值模拟数据为基础,通过点粒子模型和单向耦合方式模拟了100万个重粒子在湍流中的运动.着重进行了两方面的研究,首先,通过使用不同滤波宽度的谱截断滤波器来获得大尺度流场,并研究了不同滤波... 本研究以高精度可压缩均匀各向同性湍流直接数值模拟数据为基础,通过点粒子模型和单向耦合方式模拟了100万个重粒子在湍流中的运动.着重进行了两方面的研究,首先,通过使用不同滤波宽度的谱截断滤波器来获得大尺度流场,并研究了不同滤波尺度对粒子运动的影响;其次,设置了5种不同的粒子初速度,以研究粒子聚集性和运动学性质的演化.在研究粒子聚集性方面,使用了香农熵来描述粒子的瞬时聚集性,而稳态时的统计结果则通过概率密度分布函数来描述.研究结果表明,滤波尺度对不同Stokes数的粒子聚集效应产生不同的影响.具体而言,小尺度流动结构对低Stokes数的粒子聚集性有促进作用,而对高Stokes数的粒子聚集性则有抑制作用.此外,随着Stokes数的增加和截断波数的减小,粒子的速度和加速度的概率密度分布变得更为集中.另外,还发现颗粒的初始速度差异会在演化的初期产生明显影响,最终会趋于相同的统计定常状态.这一发现强调了湍流中粒子运动的复杂性和统计特性的重要性. 展开更多
关键词 湍流 重粒子 湍流尺度
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复杂地形在不同大气条件下流场显示实验研究 被引量：2
2
作者 梁彬 朱凤荣 +4 位作者 李长龄 孟宪忠 张伯寅 桑建国 刘和平 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第1期59-63,共5页
在拖曳式水槽中利用不同密度分层的盐水来模拟不同的大气条件。对香港岛铜锣湾地带的污染情况进行了不同大气条件下的流场显示实验。从该地区在常年风作用下流场的变化,找出污染物不易扩散的原因。
关键词 复杂地形 大气条件 流场显示 实验研究 实验模拟 污染扩散 层结大气
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湍流度对翼型绕流影响的数值模拟及与实验的对比 被引量：6
3
作者 李韶武 王庶 +1 位作者 王健平 米建春 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期964-972,共9页
研究了NACA0012翼型在低Reynolds数不同湍流度下的空气动力学特性.既运用了有限谱法和QUICK格式相结合的数值计算方法,又通过实验手段,研究了湍流度对流场的影响,并得到了计算与实验相符的结果.计算结果说明了有限谱法的高精度及与其他... 研究了NACA0012翼型在低Reynolds数不同湍流度下的空气动力学特性.既运用了有限谱法和QUICK格式相结合的数值计算方法,又通过实验手段,研究了湍流度对流场的影响,并得到了计算与实验相符的结果.计算结果说明了有限谱法的高精度及与其他格式结合后应用的灵活性.对翼型受力和流场的结果分析显示:低湍流度下无明显的失速特征,高湍流度下失速特征明显;湍流度还对边界层后的剪切层有很大影响,高湍流度的受力特征和流场结果与高Reynolds数下的情形相似. 展开更多
关键词 有限谱法 湍流度 边界层 剪切层 升力 阻力 失速
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多跨梁离散系统的频谱和模态的定性性质 被引量：10
4
作者 王其申 吴磊 王大钧 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期947-952,共6页
采用差分法建立了两端任意支承多跨梁的差分离散模型,对只具有两端支承的单跨梁是正系统的情形,导出了对应的多跨梁差分离散系统的柔度系数;从单跨梁正系统的刚度矩阵的符号振荡性出发,通过引入辅助系统,讨论了多跨梁的柔度矩阵的振荡性... 采用差分法建立了两端任意支承多跨梁的差分离散模型,对只具有两端支承的单跨梁是正系统的情形,导出了对应的多跨梁差分离散系统的柔度系数;从单跨梁正系统的刚度矩阵的符号振荡性出发,通过引入辅助系统,讨论了多跨梁的柔度矩阵的振荡性,确定了对应于单跨梁正系统的多跨梁差分离散系统的频谱和模态的一系列定性性质。 展开更多
关键词 多跨梁 柔度矩阵 频谱 模态 定性性质
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振动尖塔对风洞模拟大气湍流边界层的作用 被引量：9
5
作者 陈凯 毕卫涛 魏庆鼎 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期211-217,共7页
针对大气边界层风洞模拟中常常出现的湍流度随高度衰减太快的问题,本文尝试了一种新的被动模拟方法———振动尖塔法。该方法主要采用了具有弹性底座的尖塔型旋涡发生器。尖塔群受风洞自由来流驱动,发生随机振动,向下游流场注入了强烈... 针对大气边界层风洞模拟中常常出现的湍流度随高度衰减太快的问题,本文尝试了一种新的被动模拟方法———振动尖塔法。该方法主要采用了具有弹性底座的尖塔型旋涡发生器。尖塔群受风洞自由来流驱动,发生随机振动,向下游流场注入了强烈的低频扰动,致使试验区的湍流度、积分尺度和风谱惯性子区的宽度都明显增加,改善了风洞的模拟性能。 展开更多
关键词 振动尖塔法 大气边界层风洞模拟 湍流度 旋涡发生器 大气湍流边界层 建筑物
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疏水性材料减阻特性实验研究 被引量：12
6
作者 余永生 魏庆鼎 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期60-66,共7页
应用光滑的和粗糙的、亲水性的和疏水性的平板在水槽中进行了测力和边界层流场测量,以廓清壁面材质、粗糙度和雷诺数对壁面摩阻的影响。实验结果表明:材料的疏水性和壁面的适度粗糙的共同作用才能表现出明显的层流减阻效果。
关键词 疏水性材料 实验研究 减阻特性 流场测量 减阻效果 共同作用 边界层 亲水性 壁面 雷诺数 粗糙度 层流
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外伸梁差分离散系统刚度矩阵的符号振荡性及其定性性质 被引量：4
7
作者 王其申 王大钧 +2 位作者 吴磊 刘全金 章礼华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期113-117,共5页
首先建立了外伸梁的差分离散模型,导出了外伸梁离散系统的刚度矩阵。接着对两跨外伸梁证明了其刚度矩阵的符号振荡性,进而证明了三跨外伸梁刚度矩阵的符号振荡性。在此基础上阐明了外伸梁的频率和模态的基本振荡特性。
关键词 外伸梁 刚度矩阵 符号振荡性 定性性质
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山地附近风场结构的实验研究 被引量：6
8
作者 王建明 贾丛贤 陈凯 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期42-47,共6页
描述了一个电厂附近的山地对该地区风环境影响的风洞实验研究。应用热线、烟线技术测量并显示了山地与沟谷附近的风场。对水平与垂直风速剖面、湍流度进行了分析,并讨论了其与地形特性的关联。实验结果揭示实验室模拟傍山地区特殊的风... 描述了一个电厂附近的山地对该地区风环境影响的风洞实验研究。应用热线、烟线技术测量并显示了山地与沟谷附近的风场。对水平与垂直风速剖面、湍流度进行了分析,并讨论了其与地形特性的关联。实验结果揭示实验室模拟傍山地区特殊的风环境对建设高耸的冷却塔具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 山地风场 风速剖面 湍流度 流动显示
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山谷中热力环流的水槽实验研究 被引量：6
9
作者 刘辉志 梁彬 +2 位作者 朱凤荣 张伯寅 桑建国 《自然科学进展》 北大核心 2003年第9期1005-1008,共4页
利用拖曳式水槽,采用影像法,模拟了山谷谷底存在地面加热时流场特征;讨论了环境风场对它的影响。发现在中性大气条件下,当静风时,山谷谷底受热形成的对流活动可向上伸展,充满整个山谷;当有风时,背风侧的对流被下沉气流抑制,对流被推到... 利用拖曳式水槽,采用影像法,模拟了山谷谷底存在地面加热时流场特征;讨论了环境风场对它的影响。发现在中性大气条件下,当静风时,山谷谷底受热形成的对流活动可向上伸展,充满整个山谷;当有风时,背风侧的对流被下沉气流抑制,对流被推到下风一侧,且风速愈大,对流活动范围愈小,对流产生的湍流也限于山谷的下风侧,如果山谷中存在一强低悬逆温,不论在静止的、或者不同速度的环境风场下,密度差形成的界面都起一个很强的顶盖作用,使山谷中加热引起的对流限制在界面下面,当山谷中存在一接地送温层,谷底受热产生的对流活动会侵蚀接地逆温,形成一个浅对流边界层,层顶是一逆温层,逆温层上下之间的空气交换甚小,当有气流流过,逆温层界面以上会产生波动,而山谷内则是对流形成的湍流活动。 展开更多
关键词 山谷 热力环流 水槽实验 流场特征 地面加热 温度场 湍流 逆温层
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任意支承梁的差分离散系统及其刚度矩阵的振荡性 被引量：9
10
作者 王其申 王大钧 叶庆凯（推荐） 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第3期351-356,共6页
应用二阶中心差分公式,建立了任意支承的Euler梁的差分离散系统,导出了与之等效的弹簧_质点_刚杆模型.利用振荡矩阵理论,证明了上述系统的刚度矩阵的符号振荡性,完整的导出了正系统的充分必要条件.
关键词 Euler梁 差分离散系统 刚度矩阵 符号振荡性
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外伸梁离散系统模态的若干定性性质 被引量：3
11
作者 王其申 章礼华 王大钧 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1071-1074,共4页
在已证明外伸梁的差分离散模型频率和位移振型基本振荡性质的基础上,首先揭示了两跨外伸梁的共轭系统是一端铰支一端固定并有一个中间铰的两跨连续梁,证明了两跨外伸梁的共轭梁的刚度矩阵是符号振荡矩阵,进而确定了外伸梁的弯矩振型的... 在已证明外伸梁的差分离散模型频率和位移振型基本振荡性质的基础上,首先揭示了两跨外伸梁的共轭系统是一端铰支一端固定并有一个中间铰的两跨连续梁,证明了两跨外伸梁的共轭梁的刚度矩阵是符号振荡矩阵,进而确定了外伸梁的弯矩振型的符号改变数;由此进一步讨论了它的转角振型和剪力振型的符号改变数规律以及位移振型的其他一些定性性质. 展开更多
关键词 外伸梁 共轭系统 弯矩 转角和剪力振型 定性性质
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棱纹面与洛仑兹力对湍流边界层特性影响的比较 被引量：1
12
作者 蒋小勤 杨立 董宇飞 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2006年第6期1-6,共6页
用氢气泡技术对棱纹面平板以及施加行波式洛仑兹力的平板水边界层开展流动显示实验研究,探讨棱纹面与行波式洛仑兹力影响湍流边界层相干结构的作用机理.实验结果表明,棱纹面与洛仑兹力促进了边界层由层流向湍流的转捩;而对于湍流边界层... 用氢气泡技术对棱纹面平板以及施加行波式洛仑兹力的平板水边界层开展流动显示实验研究,探讨棱纹面与行波式洛仑兹力影响湍流边界层相干结构的作用机理.实验结果表明,棱纹面与洛仑兹力促进了边界层由层流向湍流的转捩;而对于湍流边界层,在一定的无量纲参数范围内棱纹面与行波式洛仑兹力都能实现边界层的局部减阻,相应地湍流边界层粘性底层低速条带平均间距有所增加. 展开更多
关键词 棱纹面 湍流边界层 相干结构 流动显示 电磁流体
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可压缩湍流研究进展
13
作者 史一蓬 王建春 +2 位作者 杨延涛 肖左利 贺贤土 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期16-24,共9页
高马赫数可压缩湍流的运动是一个多尺度多过程的物理现象。采用了多过程分解的方法,将可压缩湍流分解为剪切和胀压过程,分析其统计行为和动力学行为。发展了一种新的紧致差分和WENO格式相结合的混合型数值格式,准确模拟了可压缩湍流场;... 高马赫数可压缩湍流的运动是一个多尺度多过程的物理现象。采用了多过程分解的方法,将可压缩湍流分解为剪切和胀压过程,分析其统计行为和动力学行为。发展了一种新的紧致差分和WENO格式相结合的混合型数值格式,准确模拟了可压缩湍流场;研究了其多尺度多过程行为和对粒子的输运影响;研究了激波结构对湍流场的影响;在高雷诺数可压缩湍流中,证明存在惯性区,其中流运动和压力做功引起的动能流通量都是常数;证明可压缩湍流中存在从大尺度到小尺度的动能级串过程;证明动能流通量的剪切部分和胀压部分在惯性区都为常数;分析亚格子应力项和亚格子质量流动项对动能级串的影响。 展开更多
关键词 可压缩湍流 Helmholtz正交分解 标度律
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存在刚体模态的杆、梁连续系统某些振荡性质的补充证明 被引量：1
14
作者 王其申 王大钧 《安庆师范学院学报（自然科学版）》 2014年第1期1-5,共5页
针对存在刚体运动形态的杆和Euler梁,借助共轭系统的概念和性质,本文证明了它们都具有如下定性性质:设ui(x)是存在刚体运动形态的杆或Euler梁的连续系统的第i(i=1,2,…)阶位移振型,则对任意的2≤p≤q和不全为零的实常数ci(i=p,p+1,…,q)... 针对存在刚体运动形态的杆和Euler梁,借助共轭系统的概念和性质,本文证明了它们都具有如下定性性质:设ui(x)是存在刚体运动形态的杆或Euler梁的连续系统的第i(i=1,2,…)阶位移振型,则对任意的2≤p≤q和不全为零的实常数ci(i=p,p+1,…,q),函数u(x)=cpup(x)+cp+1up+1(x)+…+cquq(x),0<x<l在区间(0,l)内的节点不少于p-1个,而其零点不多于q-1个。 展开更多
关键词 杆 梁连续系统 刚体模态 振荡性质 补充证明
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多自由度系统振动的Stroh理论 被引量：1
15
作者 赵宝生 王敏中 《鞍山科技大学学报》 2005年第2期84-87,共4页
Stroh理论在弹性力学中应用非常广泛,尤其在平面问题中经常被应用。由于其本征方程与多自由度振动的方程非常相似,将其引入到多自由度振动系统,获得多自由度振动的Stroh理论。
关键词 Stroh理论 本征值 本征向量 Bamett-Lothe张量
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多自由度系统振动的Barnett-Lothe矩阵
16
作者 赵宝生 高阳 王敏中 《辽宁科技大学学报》 CAS 2006年第5期471-474,共4页
利用Stroh理论的本征方程与多自由度振动的方程非常相似特点,将Stroh理论推广到多自由度系统振动的分析研究中,获得多自由度振动的Barnett-Lothe矩阵及Barnett-Lothe积分公式,避免了求解特征值和特征向量的麻烦。
关键词 Barnett-Lothe矩阵 Stroh理论 本征值 本征向量
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多自由度系统受迫振动的Stroh公式
17
作者 赵宝生 高阳 王敏中 《辽宁科技大学学报》 CAS 2006年第6期581-583,共3页
Stroh理论在弹性力学中应用非常广泛,尤其在平面问题中经常被应用。由于其本征方程与多自由度振动的方程非常相似,本文利用Stroh理论的方法解决多自由度受迫振动的初值问题。
关键词 Stroh理论 受迫振动 本征值 本征向量
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积分二次约束下系统鲁棒镇定的凸参数化方法
18
作者 耿志勇 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期422-425,共4页
研究了积分二次约束下不确定系统的鲁棒控制器设计问题．通过将控制器的Youla参数化方法与鲁棒稳定性频域判据相结合，将鲁棒控制器设计问题转化为RH^∞空间的凸可行性问题，进而将该问题转化为求解频域线性矩阵不等式的可行解问题．在... 研究了积分二次约束下不确定系统的鲁棒控制器设计问题．通过将控制器的Youla参数化方法与鲁棒稳定性频域判据相结合，将鲁棒控制器设计问题转化为RH^∞空间的凸可行性问题，进而将该问题转化为求解频域线性矩阵不等式的可行解问题．在此基础上，利用有理函数矩阵边界插值方法求得鲁棒控制器． 展开更多
关键词 积分二次约束 鲁棒镇定 凸参数化 线性矩阵不等式
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多模型切换系统H∞鲁棒控制器的设计与应用 被引量：11
19
作者 宋磊 杨剑影 段志生 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1531-1536,共6页
基于H∞控制理论以及切换系统稳定性理论,对于多输入多输出(MIMO)多模型切换控制系统,提出了一种可以有效抑制抖动和改善瞬态响应性能的鲁棒镇定控制器设计方法.通过引入PI控制思想,根据模型跟踪方法设计了增广状态反馈控制器,并将控制... 基于H∞控制理论以及切换系统稳定性理论,对于多输入多输出(MIMO)多模型切换控制系统,提出了一种可以有效抑制抖动和改善瞬态响应性能的鲁棒镇定控制器设计方法.通过引入PI控制思想,根据模型跟踪方法设计了增广状态反馈控制器,并将控制器设计问题转化为方便求解的线性矩阵不等式(LMI).该方法的最大优点是可以很方便的保证多模型切换系统的全局稳定性,同时使得设计的控制器具有较强的鲁棒性.将本文提出的方法应用到某型BTT导弹自动驾驶仪设计中,仿真结果证明了此方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 多模型切换 鲁棒H∞控制 BTT导弹 线性矩阵不等式(LMI)
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农村生物质沼气系统的生命周期分析 被引量：2
20
作者 吴小芳 王贤华 +2 位作者 杨海平 张世红 陈汉平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1550-1555,共6页
以湖北省荆州市的"猪-沼-鱼"系统为对象,采用生命周期评价法(Life Cycle Assessment,LCA)分别对系统中的猪舍、沼气池和鱼塘建立从建造,运行到维护的系统模型,计算该系统生命周期过程中的不可再生能源消耗量和温室气体排放量... 以湖北省荆州市的"猪-沼-鱼"系统为对象,采用生命周期评价法(Life Cycle Assessment,LCA)分别对系统中的猪舍、沼气池和鱼塘建立从建造,运行到维护的系统模型,计算该系统生命周期过程中的不可再生能源消耗量和温室气体排放量。结果表明,"猪-沼-鱼"系统的不可再生能源消耗强度为0.60 MJ/MJ,温室气体当量排放强度为0.05 kg/MJ。与日本某集中型沼气系统比较可知,"猪-沼-鱼"系统具有较高的可再生性和很好的温室气体减排效益,是一条科学环保的能源生态链。 展开更多
关键词 可再生性 温室气体 能耗 生命周期分析 “猪 沼 鱼”系统
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