非零迎流角半球缺群无阀泵流场及流量特性

理论研究了以半球缺群作为无移动部件阀的无阀压电泵的液体输送和混合搅拌功能,针对半球缺群迎流角的变化对该压电泵的泵送性能及混合搅拌效果的影响进行了仿真分析与试验验证。围绕迎流角θ在0°≤θ≤90°的变化,建立多组有限元模型,模拟了半球缺群迎流角变化引起的速度场、压强差、阻力系数及仿真流量的变化规律,并进行了试验验证。结果表明,0°≤θ≤45°时,仿真流量随θ的增加而增加;45°<θ≤90°时,仿真流量随θ的增加而减小;θ≈45°时取得最大流量96.13mL/min。此外,研究显示旋涡的大小及强度具有与仿真流量相同的变化趋势。泵流量试验验证了仿真研究及其结果的正确性:在θ≈45°时,试验流量达到67.90mL/min;0°<θ≤360°时,试验流量与仿真流量的变化趋势一致,并且θ在一个周期的变化中泵流量及旋涡强度出现2次正向最大值和2次反向最大值。本研究为优化无阀压电泵的泵送性能和混合功能奠定了基础。

大型沉井拖航多迎流角水阻力数值模拟

该文针对大型方沉井拖航过程中的水阻力计算问题,采用基于计算流体力学的方法,进行了不同流速和不同迎流角组合工况下沉井的拖航水阻力数值模拟。结果表明,大型方沉井的拖航水阻力随沉井拖航速度的增大而增加,且与速度的平方成一定正比例关系;沉井拖航速度对沉井所受压力分布情况影响不大,而迎流角是沉井所受压力分布重要影响因素;沉井的长宽比也是影响拖航阻力的重要因素之一;沉井内部吃水部分所受水阻力大小明显受到迎流角的变化影响,而且占总阻力比例最高可达15.85%,不可忽略。

微通道迎流角对自相似热沉性能的影响

自相似微通道热沉(Self-similarity heat sink,SSHS)综合性能优于一般的微通道热沉,在电子芯片冷却领域有很大应用前景,但SSHS原型结构存在内部流量分配及散热不均等问题,需要在研制过程中进一步改进。本文将SSHS原结构中直微通道设计改为锯齿形微通道,通过数值模拟方法对改进设计进行了验证,并以SSHS中的一个换热单元为研究对象,分析了锯齿形通道迎流角对SSHS内部流动和传热过程的影响。

三角翼大迎角绕流数值模拟中网格的影响研究

在大迎角条件下的数值模拟,计算的结果往往是要受多方面因素的综合影响。本文对三角翼大迎角的定常绕流进行一系列数值模拟,详细研究了计算网格等因素对模拟结果的影响。得到了一些有益的结论。

细长旋成体大迎角绕流的背涡结构与压力脉动特性

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。

细长旋成体大迎角绕流中的头涡与卡门涡的脉动压力特性

在迎角很大时细长旋成体背部流场沿轴向通常有两个截然不同的区域,其中卡门涡脱落区域位于后体,而头涡区域靠近旋成体头部。为了寻求两者的区别与联系,在两个风洞中分别用两个细长体模型进行测压和流动显示实验,得到了沿旋成体轴向不同区域的压力脉动特征,即头涡的脉动幅度相对卡门涡较大,而频谱峰频率则较低,而且随着迎角的进一步增大,头涡区会完全消失。

大迎角细长体绕流背涡结构与气动特性分析

结合实验成果，对大迎角细长体绕流结构及其气动特征进行了分析．利用势流理论，探 讨了大迎角下非对称侧向力沿物体轴线的变化特征与分离背涡结构之间的关系，得出截面侧向 力系数沿轴向呈现正弦型曲线的变化特征是由轴向旋涡不断脱落所形成的多涡系统诱导的结 果．对于三涡以上的多涡系统中，对称的物面压强分布并非一定对应对称的涡结构．

二维翼大迎角绕流湍流模型及涡控制的数值研究 稹⑸缁岜U匣稹⒈O展镜取8没鹂梢怨⑿姓?,向公众、机构投资者、企业、证券基金、保险公司等进一步筹措资金 ,也可通过担保基金担保向银行贷款。总之

通过数值求解雷诺平均N S方程 ,研究了二维翼型的大迎角粘性绕流 ,并分析了翼型的近场旋涡分离流动特性 .基于流动机理分析 ,文中进一步开展了二维非定常“质量引射”的数值分析 ,旨在对流场进行控制 ,探讨提高翼型升力的有效途径 .同时还比较了两种典型湍流模型 (BL模型和JK模型 )对这类复杂流动计算结果的影响 .

三维机翼大迎角低速绕流及其涡控制的数值模拟

通过数值求解三维非定常可压缩雷诺平均Navier Stokes方程 ,研究了三维机翼大迎角低速绕流及其带表面周期性吹吸气的流动控制 ,并探讨了非定常质量引射作为外激发手段对机翼气动力特性的影响。计算表明 ,在机翼前缘附近的小区域内施加周期性吹吸气进行流动控制 ,这类外激发手段对三维机翼的大迎角分离流动的控制是可行的 ,通过选择适当的控制参数 ,尤其是合适的周期性激振频率 ,可以有效地改善气动力特性。

来流迎角对T尾颤振影响试验研究

T型尾翼在结构和气动布局方面比较特殊,这种结构布局通常使得垂尾的弯曲频率和扭转频率非常接近,从而导致颤振速度过低使得颤振特性恶化。目前,颤振数值计算通常采用MSC.NASTRAN和ZAERO商用软件,但这些软件未考虑由于气动耦合等因素所带来的附加非定常气动力,本文以某型水陆两栖飞机T型尾翼为例,以模型风洞试验方式研究了其颤振特性和来流迎角对颤振的影响,试验得出不同来流迎角对T尾颤振速度影响的趋势曲线,为理论设计、数值分析和适航审查提供借鉴和指导。

桩群布置方式对阻流特性的影响

建设在软土地基上的港口水工建筑物多以桩群作为支撑结构,其阻流特性是工程布置中的重要设计变量.基于RANS方程建立了桩群绕流数值模型,探讨了阻流特性随桩心距和迎流角的变化规律.结果表明,桩群阻力系数和流速折减率呈现同向变化,但两者的极值点对应的迎流角不一致.仅改变纵向桩心距时,桩群阻力系数的极值点出现在迎流角θ=60°,第1~2排桩的阻力分担率随迎流角的增大先减小后增大,第三排桩的波动很小,其余各排桩的变化趋势与第一排桩相反.仅改变横向桩心距时,桩群阻力系数的极值点出现在迎流角θ=30°,各排桩的阻力分担率随迎流角呈明显的波动变化,且波动幅度随桩心距的增大而增大.最后,从受力角度和阻流效果角度分别提出了工程设计中应避免的桩群布置形式.

外部声激励对流动非对称性的控制研究

通过外部声激励、热线频谱采集等一系列试验研究，讨论了声激励对大迎角细长体当地侧向力、模型背风面空间流场的影响，分析了细长旋成体大迎角非对称流动的特点。并给出了声激励前后功率谱的变化。

内部声激励控制流动非对称性的动态数据分析研究

通过内部声激励、热线频谱采集等一系列试验研究，讨论了声激励对大迎角细长体当地侧向力、模型背风面空同流场的影响，分析了细长旋成体大迎角非对称流动的特点。并给出了声激励前后功率谱和相关系数的变化。

轴支架设计参数对舰船阻力的影响分析

[目的]附体阻力是舰船阻力的重要组成之一,其中轴支架阻力在附体阻力中所占的比例较高。将通过对轴支架开展阻力优化分析,来实现舰船减阻的目的。[方法]首先,选取轴支架设计参数,并以船体表面流线对应的迎流角确定轴支架初始方案;然后利用CFD仿真分析设计航速下的船体表面速度矢量、支架臂翼型剖面流线、支架臂表面的压力分布以及空间流线,并以支架臂翼型剖面所在平面内的流线为参考进行轴支架多方案设计;最后,对CFD仿真结果进行对比。[结果]结果显示,采用支架臂翼型剖面所在平面内的流线进行轴支架设计较为合理,在缩比模型下,方案1与初始方案相比总阻力减小了3.5%,支架臂内、外侧压力分布较为均匀。[结论]利用支架臂翼型剖面内的流线确定剖面迎流角的设计方法,可为舰船附体设计提供参考。

锯齿形微通道散热器性能的实验研究

微通道散热器具有优良的换热性能,在日益高度集成化的电子器件中有着广泛的应用。设计并加工了一种锯齿形通道和蛇形通道组成的锯齿形微通道散热器。蛇形微通道部分于流体的均匀流动,锯齿形微通道部分主要用于热交换。以去离子水作为冷却工质,在恒定温度75℃加热锯齿形微通道散热器的底面,实验研究了迎流角分别为30°和45°的两种锯齿形微通道散热器。实验结果表明,在流速为10 g/min~45 g/min时,30°及45°迎流角的锯齿形微通道散热器最大的平均传热系数分别为1170.87 W/(m^(2)·K)和768.98 W/(m^(2)·K),最小热阻分别为0.0015 m^(2)·K/W和0.0022 m^(2)·K/W。同时,30°迎流角的锯齿形微通道散热器的压降小于45°迎流角下的锯齿形微通道散热器,但45°迎流角下的锯齿形微通道散热器具有更好地温度均匀性。因此,30°迎流角下的锯齿形微通道散热器具有更优良的传热性能。

等速上仰翼型动态失速现象研究

翼型大迎角绕流的静态失速将造成升力突降和气动性能急剧恶化,但利用非定常运动所产生的动态失速效应,可以大大地延缓气流分离和失速现象的发生.采用Rogers发展的双时间步Roe格式,求解拟压缩性修正不可压N-S方程.数值模拟了低雷诺数(Re=4.8×104)条件下NACA0015翼型作等速上仰(α=0°-60°)的动态失速过程,同Walker的试验结果比较,验证了计算结果的正确性.研究了该过程中主涡、二次涡和三次涡的发展,升力系数随攻角变化,以及不同上仰速度对动态失速效应所造成的影响.