周期性低频尾迹对边界层演变影响的瞬态研究

来源 :哈尔滨工程大学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjh_1201
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了加深对压气机静叶吸力面的流动分离研究与理解,本文使用URANS模型瞬态模拟扰流棒产生的周期性低频尾迹来流与平板表面的流动分离转捩之间的交互作用.在平板前缘约3%自由流湍流度,进口雷诺数70000的条件下,通过计算折合频率f+=0.5对应的平板表面流动状态,揭示了低频来流尾迹与分离剪切层内部运动之间的交互作用.结果表明:来流尾迹导致边界层分离点略微提前,同时由于周期性的移动而没有确定的再附着点.尾迹能量输入导致分离泡被压缩拉长是分离泡抑制的具体过程,大约持续0.125个扰流棒周期.分离转捩区内高能震荡区在x/L=0.65左右,约为180~200 Hz.本文流场环境条件下,流向条纹Kelvin-Helmholtz不稳定性和尾迹振荡能量的输入共同导致了边界层的转捩,其间未见明显的Tollmien-Schlichting不稳定性.
其他文献
为了深入研究对流扩散问题,本文针对一维无源对流扩散方程给出了利用近场动力学理论求解方程的一般计算格式.推导出了对流项的收敛时间步长计算公式,并采用迎风格式对一维无源对流方程进行验证,证明了近场动力学可以用于求解对流项,随后引入无量纲数Pe,对对流扩散中的占优情况进行判断,最终得到同时满足对流项和扩散项收敛要求的时间步长.结果表明:利用近场动力学理论求解无源对流方程时,当安全系数ζ与近场范围系数m满足1/ζ=2m,误差可达到最小;无量纲数Pe可用于判断对流扩散中的占优情况,且经过理论值和计算值的比对,证实了
针对某电厂660 MW超超临界机组高压导汽管发生异常振动的问题,经过振动分析、振动测量、振动评估及振动模态分析找到振动超标原因,提出在合理位置添加阻尼装置的方法进行减振,经重新振动评估,结果显示振动在许可的安全水平内,确保了机组安全稳定运行,对同类型机组管道振动问题的处理具有借鉴意义.
本文介绍了装配式钢框架结构的设计理论方法、设计要点、设计流程,对装配式钢框架结构的工程应用情况和经济效益进行了分析.认为装配式钢框架结构的设计理论方法具有很强的针对性、操作性和实际指导意义,且装配式钢框架结构布置更为灵活,施工工期更短,建设质量更好,更符合“绿色建筑,节能环保”的要求,综合效益更优.
为了进一步提高结构的减振能力,新型减振结构的研究已成必然趋势,声学黑洞作为连续幂律变截面结构,能较好地抑制结构中弯曲波的传播.为了扩展声学黑洞减振频带,本文考虑将声子晶体中周期性结构与声学黑洞结合,构造出以声学黑洞为原胞的一维声子晶体梁.基于欧拉梁理论,推导了该声子晶体梁的弯曲波带隙的平面波展开计算方法,分析了该方法的收敛性.利用传递矩阵法验证了带隙计算结果,证明了推导理论的正确性和平面波展开法计算周期黑洞结构带隙的可行性.分析了黑洞材料参数变化对结构带隙特性的影响,结果表明:选择纵波波速较小的材料组成周
破冰船在破冰航行过程中与冰的作用速度已经超出了传统冰压缩强度试验的范围,为探究撞击作用下冰的破坏机制,于2019—2020年冬季在辽东湾滨海咸水湖取冰,使用自行研发的冰冲击试验机分别在5种冲击速度(1.2、2.5、3.1、3.6、3.9 m/s)、3种冲击头形状(圆盘形、半球形、楔形)以及9种冲击头尺寸(每种形状的冲击头直径或底边长3、5、7 cm)条件下对2种尺寸的冰样(7 cm×7 cm×17.5 cm,13 cm×13 cm×17.5 cm)开展了冲击试验研究.结果验证了试验设备和测试技术的可行性,
针对导向最小方差波束形成算法计算量大的难题,本文提出了基于一阶递归滤波器、矩阵求逆引理和矩阵分块求逆的分块迭代导向最小方差算法,在保留经典导向最小方差算法良好性能的同时大幅降低了其计算量.当阵元数为M时,新算法的计算量大致为原算法的1/4M.仿真和海试数据处理结果表明:新算法继承了经典导向最小方差算法的高方位分辨力和对微弱目标检测的特性,具有良好的稳健性,并且对窄带线谱目标可获取平均2 dB左右的检测增益,对工程应用特别是线谱目标的检测具有重要的意义.
为研究通气航行体的空泡三相流动演化特性,采用CFD仿真软件Fluent对超空泡航行体通气空泡替代自然空泡的复杂流动过程进行了三维数值模拟研究.本文基于RNG k-ε湍流模型和VOF多相流模型,建立通气超空泡航行体三相流动的数值计算模型,并进行收敛性验证,并通过相关实验与模拟结果进行对比验证本数值方法的有效性;数值模拟了航行体由自然超空泡向通气超空泡转化的复杂三相流动过程.给出了自然超空泡向通气超空泡演化过程中,空泡形态的演化特性和航行体流体动力的变化规律.本文给出了通气空化流动中三相演化的三维细节,可为空
为研究严重事故后安全壳缝隙内气溶胶的泄漏率,本文建立了毛细管内气体泄漏率特性实验装置.针对8种不同内径的毛细管进行了不同压差下的气体泄漏特性实验,对比分析了实验结果与理论模型结果,评价了经典哈根-泊肃叶公式的适用性.结果表明:当毛细管内流态为不可压缩层流时,该公式能够准确地预测气体泄漏率.在大压差的作用下,毛细管内的流态存在从层流到湍流的转变,且平均马赫数也会从增长区过渡到平滑区,呈壅塞特性.在小直径毛细管内马赫数的过渡还能发生在层流区域.此时毛细管内流体的可压缩性影响变得显著,影响了公式预测精度.
为了对比分析不同螺旋桨配置对重型破冰船推力的影响,本文基于已有重型破冰船螺旋桨布置方案,针对3种重型破冰船主参数方案分别提出了两桨以及功率比为1:1:1和1:2:1的三桨布置方案,并以常规螺旋桨的系柱状态替代破冰船破冰工况,计算不同螺旋桨直径、桨叶、螺距、布置以及功率分配下考虑和不考虑空泡的正车系柱推力,对比分析计算结果得出:考虑空泡时系柱推力平均降低11%,螺旋桨最大直径下三桨功率分配为1:2:1时正车系柱推力降低最严重;重型破冰船在螺旋桨最大直径下三桨功率分配为1:1:1时正车系柱推力最大.
期刊