航空发动机插板式进气压力畸变紊流度分布

根据试验的结果,插板式进气畸变脉动压力在发动机进口可分为未扰动区、掺混区和低压区。紊流的主要能量分布在掺混区内,具有低频和宽泛的幅值特征,基本服从正态分布。其主要能量分布在100 Hz以内,其幅值较低压区高6倍,是影响畸变度的主要区域。对其它两个区域的紊流分布也进行了分析,得到了其统计分析结果。还发现,随插板升高,特别是在发动机接近失稳时,脉动压力能量逐渐向一固定频段收敛,该低频段幅值大幅升高并充满畸变流场,并引起发动机失稳。初步分析认为:可能是进气道内的气流在强烈的紊流扰动下,出现了自激振荡现象。

等离子体助燃及其对燃烧室出口紊流度影响的数值分析

为了研究等离子体的助燃效果,以CH4与空气的混合气为对象,对燃烧产物和燃烧室出口流场的紊流度进行了数值模拟分析。结果表明等离子体可以提供燃烧开始的自由基,加快连锁反应的进行,从而提高燃烧温度;还表明与传统燃烧技术相比,等离子体助燃技术可以改善燃烧室出口流场(包括温度场和速度场)的分布。

紊流度测点少时最大瞬时畸变值预估

在已有的最大瞬时畸变值的预估方法中,几乎都要求输入各测点脉动压力的均方根值。然而,在工程实际中,特别是选型阶段的小模型。由于实验模型限制了安装动态传感器的数量,或因为动态侧量系统的复杂性及设备费用高等原因,所测得紊流度数据较少。此时,不可能直接用上述文献中介绍的方法来预估最大瞬时畸变值。本文的目的则是要解决紊流度测点较少时最大瞬时畸变值的预估问题。

测点的布置对紊流度测量的影响

本文采用不同数目和布置的测点对十余种不同类型和大小的稳态压力畸变和以压力紊流度表征的动态畸变流场进行了测量,得到了其流场的紊流度分布。文中对所测得的平均紊流度、紊流度的平方平均值及定义的不均匀分布度D值进行了分析,得出了测点的数目和布置对紊流度测量的影响,从而为工程上紊流度的测量提供参考。

涡扇发动机进气总压畸变试验动态总压紊流度计算分析

通过对某型涡扇发动机进气总压畸变流场动态总压紊流度的计算,得到了在改变采样频率以及设计不同的数字滤波器对动态总压紊流度计算的影响结果,为分析和处理动态数据提供了一种方法。

脉动风紊流度的相关参数分析

从自然风的基本特性入手,在系统介绍相关背景参数和假定的基础上,包括平均风速剖面U(z)、粗糙高度z0、表面阻力系数κ、剪切速度u*、湍流幅值σu以及零平面位移zd和参数β等,选择多国荷载规范对其紊流度I(z)取值进行对比分析。对比发现,尽管我国荷载规范GB50009—2012在修订中提高了I(z)取值,但相较美国、日本和欧洲规范和我国公路桥梁抗风规范,其取值依然偏低,尤其对于A类和B类地区。另外,详细分析了I(z)与粗糙高度z0和表面阻力系数κ等参数的函数关系,为脉动风数值模拟的参数取值提供了参考。

气流紊流度对碟形抛物面气动力特性影响的实验研究

本文介绍了关于气流紊流度对碟形抛物面模型气动力特性影响的风洞实验研究结果。实验是在1.2m×0.8m开口低速风洞中进行的。用更换格栅的方法改变气流的紊流度,通过应变式五分量天平测量了作用在模型上不同俯仰角和偏转角时的阻力、横侧力、俯仰力矩、偏转力矩和倾侧力矩。实验结果表明:气流的紊流度增大会使模型上的气动力和力矩增大,特别是在高紊流度时(ε>10％)尤为显著。

单气泡尺度下矿浆紊流度对颗粒-气泡矿化动力学的影响

颗粒-气泡相互作用是浮选的基本核心作用单元,湍流作为浮选矿浆的基本特征显著影响着颗粒-气泡矿化效率和浮选回收率。文章以0.25-0.125 mm粒级无烟煤颗粒为研究对象,借助颗粒-气泡黏附动力学测试系统研究了不同矿浆紊流度条件下颗粒-气泡黏附角(BPAA)随时间的变化规律,并使用经典浮选动力学模型对单气泡尺度下的颗粒-气泡矿化动力学过程进行了拟合分析:结果表明:随着矿浆紊流度逐渐增高,最大BPAA和颗粒-气泡矿化动力学速率均呈现先增加后减小趋势,造成这种变化趋势的原因是低紊流度条件下提高紊流度可以促进颗粒悬浮,进一步提高颗粒-气泡碰撞概率,但紊流度过高则会增加颗粒-气泡脱附概率;采用Matlab软件进行拟合分析发现,单气泡尺度下的颗粒-气泡矿化动力学最符合经典一级动力学模型,因此适度提高矿浆紊流度可以强化煤炭颗粒与气泡的黏附,而强矿浆剪切作用可以破坏矿化气絮体稳定性,促进黏土矿物与气泡分离。

进气压力畸变试验中面平均紊流度的计算

为研究航空发动机进气压力畸变试验中数据处理方法对面平均紊流度计算结果的影响,通过分析涡扇发动机进气压力畸变试验数据,得到了不同取样时间及不同滤波截止频率对面平均紊流度计算的影响结果。分析表明,只有合理选择取样时间及滤波截止频率,才能保证所计算面平均紊流度的准确性。本研究为进气压力畸变试验中面平均紊流度的计算提供了一种参考方法。

筒仓和容器中紊流度及粉尘浓度测定

采用ＬＤＡ及特殊粉尘测试系统测定了ＲＭＳ紊流度、流速及粉尘浓度，在标准的１ｍ３容器和１２ｍ３筒仓中进行的实验表明，１２ｍ３筒仓中的粉尘浓度与１ｍ３的数值相同，而１ｍ３容器的ＲＭＳ紊流度竖直分量（经０．６ｓ，ＲＭＳ＝５ｍ／ｓ）比１２ｍ３筒仓的值约高出２．５倍；若采用机械喷粉，则紊流度约高出１０倍。

强化燃烧后期的紊流度对降低柴油机排放物的影响

本文研究在气缸盖上设置辅室式燃烧室（Active Energy Cell）,对直喷式柴油机的燃烧后期进行强力干扰来降低NO_x及排烟浓度。试验结果表明,提高燃烧后期紊流度对降低排烟有极明显效果,最大可达30—50％。若同时采用排气再循环或减小喷油提前角,则可同时降低排烟和NO_x浓度。

高空舱中发动机进口紊流度的测定与分析

分析了我国大型连续式高空模拟试车台(简称高空台)上发动机进口紊流度的测量和数据处理方法。结果表明,在流量管气流马赫数M=0.3～0.7时,发动机(装调节筒时)进口紊流度小于1％。

紊流度对煤炭颗粒起动和来流风速影响研究

风速的脉动性对煤炭颗粒起动风速、起尘判别准则和煤堆静态起尘量有着不可忽略的影响.在煤堆起尘量经验公式的基础上,建立风速概率分布模型,推导了考虑风速脉动影响的等效起动风速和等效来流风速,通过定义修正系数来考虑风速脉动的影响,并重新定义了起尘判别准则.结合相关文献风洞试验结果,对不同紊流度和平均风速条件下的修正系数,进行了比较分析.结果表明:在特定紊流度条件下,紊流度对煤炭颗粒起动风速修正系数和来流风速修正系数均有较大的影响.特别是在D类流场,忽略紊流度效应造成的最大误差超过18%.

不同坡度单体山丘风速地形修正系数与越山风效应风洞试验研究

为了研究不同坡度单体山丘风速地形修正系数与越山风效应对输电塔线结构的影响,对比了国内外5种规范取值与风洞试验测试结果,分析了不同坡度山丘山顶位置和迎、背、侧风坡面风速地形修正系数,并探讨了山丘风场竖向风速分量与紊流度变化特性.研究结果表明:5种规范中我国建筑结构荷载规范与高耸结构设计规范对不同坡度山丘山顶处的风速地形修正系数的取值最大;山顶位置风速地形修正系数并非完全随坡度增大而增加,坡度大于0.577之后达到1时,风速地形修正系数反而减小;现有的拟合公式计算山丘表面区域的侧风坡风速修正系数取值偏小,而计算上部区域的风速修正系数取值却明显偏大;山体坡度越大则竖向风速分量极大值反而越小,三类坡度山丘在迎风坡和背风坡测试的最大竖向风速分量与参考来流风速的比值分别为0.523和-0.542;山体坡度越大则表面紊流度越大,特别是陡峭山坡背风侧紊流度比较大,坡度为1时山丘背风侧0.6倍山体高度处的紊流度可高达35%.

尾流型进口速度分布对亚音扩压器性能的影响

试验用的二元亚音速扩压器的dMa/dx=常数,进口展弦比为1.33,在进口截面前180mm的等直段中心线处,横放一根垂直于流动方向并平行于扩压壁的杆(有四种截面),造成尾流型的不均匀进口速度分布,增加了核心流的紊流度,以便研究某对扩压器内流动和性能的影响。所用的试验设备和模型与文献[1]相同。此外,还用美国TSI风速仪接单热丝探头测进口截面速度紊流度分布和用小型高频响动态压力传感器(XCQ-080-25)测量进口和出口截面总压紊流度分布。

进气角度对涡桨发动机进气畸变的影响

通过试验研究了进气角度对涡桨发动机进气畸变的影响,并对比了基准状态与侧风条件下的进气畸变。结果表明:进气角度从0增加至90°,稳态周向畸变指数和综合畸变指数逐渐降低,紊流度先增大、后减小;侧风使得进气道出口压力沿周向分布越来越均匀,因此稳态周向畸变指数随进气角度的增大而降低;与基准状态相比,侧风减弱了进气道出口处的周向压力畸变和综合畸变指数、增大了进气道出口处的紊流度。研究可为探究涡桨发动机在侧风条件下的工作性能提供一定的指导。

矿石堆场抑尘网对不同风速折减效果的数值分析

针对开放性矿石堆场在外力作用下极易造成颗粒扬尘污染的问题,对防风抑尘网在不同来流下的风速折减效果进行研究。应用Fluent提供的RNG k-ε模型对抑尘网后的流场进行数值模拟,结合实测数据建立三维模型,计算不同来流条件下料堆表面速度的分布情况。模拟结果表明:1)气流经过抑尘网孔隙梳理后,在抑尘网后存在明显的旋涡回流区,进而改变料堆表面空气流动结构,有效降低料堆表面速度。2)速度综合折减率为23.52%。不同方向来流的情况下,旋涡回流区覆盖堆场的面积不同。速度综合折减率具有显著差异性,差异幅度为7.69%~50.87%,北西北、北东北来流衰减作用尤为显著。

基于LDV的超高速循环水槽流场流速测量

循环水槽试验段流场的不均匀度和紊流度是衡量循环水槽流场品质的重要指标。为研究超高速闭式循环水槽试验段的流场品质,在8种来流速度下,采用激光多普勒测速仪(Laser Doppler Velocimeter,LDV),通过建立流场测量点阵列对循环水槽试验段的3处流场截面进行轴向流速测量,并对其不均匀度和紊流度进行计算。试验结果表明:在8种来流速度下,试验段流场截面流速的不均匀度均小于1%;在8 m/s的试验段来流速度下,截面流场的紊流度均小于0.5%。试验测量结果满足循环水槽流场品质对不均匀度和紊流度的技术指标要求,可为超高速闭式循环水槽的试验研究和优化设计提供初步的测试数据支撑。

桥梁断面三分力系数的雷诺数效应

在TJ- 2风洞中 ,测量了近 2个数量级的雷诺数范围内不同宽高比的 2类桥梁断面的三分力 ;研究了桥梁断面三分力系数雷诺数效应、宽高比对断面三分力系数雷诺数效应的影响 .近流线型桥梁断面的阻力系数、升力系数都有明显的雷诺数效应 ;Π型断面阻力系数雷诺数效应与近流线型断面规律相反 ,升力矩及升力系数雷诺数效应不明显 ;宽高比对三分力系数雷诺数效应有明显的影响 ;

具有凹面外形的大跨屋盖结构风荷载分布及风洞试验研究

采用刚性模型测压风洞试验获得某二次凹面结构风荷载分布,对比不同风速、不同风场类型下平均风压系数与脉动风压系数变化。结果表明,结构迎风向边缘由于流体分离形成强负压区,流体再附后在屋面大部分区域形成稳定的低正压区;来流风速对结构表面风荷载分布规律及风压系数值影响不大,紊流度对结构表面风荷载尤其是迎风端流体分离区的风压系数有较大影响,在类似结构的风荷载测试中,需根据实际状况尽可能合理模拟来流紊流。