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Effects of different poses and wind speeds on flow field of dish solar concentrator based on virtual wind tunnel experiment with constant wind 被引量:5
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作者 LIU Guan-lin E Jia-qiang +2 位作者 LIU Teng ZUO Wei ZHANG Qing-ling 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第8期1948-1957,共10页
In order to improve structure performance of the dish solar concentrator,a three-dimensional model of dish solar concentrator was established based on the high-precision numerical algorithms.And a virtual wind tunnel ... In order to improve structure performance of the dish solar concentrator,a three-dimensional model of dish solar concentrator was established based on the high-precision numerical algorithms.And a virtual wind tunnel experiment with constant wind is adopted to investigate the pressure distribution of the reflective surface,velocity distribution of the fluid domain for the dish solar concentrator in different poses and wind speeds distribution.Some results about wind pressure distribution before and after dish solar concentrator surface and wind load velocity distribution in the entire fluid domain had been obtained.In particular,it is necessary to point out that the stiffness at the center of the dish solar concentrator should be relatively raised.The results can provide a theoretical basis for the improvement of solar concentrator dish structure as well as the failure analysis of dish solar concentrator in engineering practice. 展开更多
关键词 CONCENTRATOR fluid–solid interaction pressure distribution velocity distribution virtual wind tunnel experiment
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低雷诺数下基于介质阻挡放电等离子体激励的翼型小迎角阻力控制实验研究
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作者 阳鹏宇 张鑫 +3 位作者 左峥瑜 马志明 李昌 张秋云 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1043-1053,共11页
以提升高空长航时无人机在低雷诺数下的气动性能为背景,以GAW-1翼型为研究对象,以对称布局介质阻挡放电等离子体激励器为控制手段,采用测力与测压相结合的方法,在0.5 m×0.6 m低速风洞开展了低雷诺数下翼型等离子体流动控制实验研究... 以提升高空长航时无人机在低雷诺数下的气动性能为背景,以GAW-1翼型为研究对象,以对称布局介质阻挡放电等离子体激励器为控制手段,采用测力与测压相结合的方法,在0.5 m×0.6 m低速风洞开展了低雷诺数下翼型等离子体流动控制实验研究,辨析了阻力反常变化的产生机制,探索了等离子体流动控制机理.翼型弦长为160 mm,实验雷诺数为8.3×10^(4)和1.56×10^(5).结果表明:(1)施加激励前,当雷诺数为8.3×10^(4)时,翼型升力出现了非线性变化,阻力出现了先增大后减小的反常情况.在较大迎角范围内,翼型绕流流场保持了完全层流分离形态,随后发生了从完全层流分离向后缘附着的快速过渡.这种流动形态的变化成为升力非线性和阻力反常变化的主要机制;当雷诺数为1.56×10^(5)时,翼型升阻特性的变化趋于正常;(2)施加激励后,等离子体促进层流分离剪切层失稳,使完全层流分离形态在较小迎角下转变为后缘附着形态,有效改善翼型低雷诺数小迎角的升阻力特性,将升阻比最大提高了87.9%.研究结果为提升高空长航时无人机气动性能提供了技术支撑. 展开更多
关键词 流动控制 等离子体 介质阻挡放电 层流分离 风洞实验
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基于SNGR方法的车辆后视镜气动噪声快速预测及验证
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作者 王大宇 王习昌 +1 位作者 孙浩然 王爱红 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第2期259-263,共5页
为实现车辆后视镜区域气动噪声的快速预测,采用一种随机噪声产生和传播(SNGR)。不同于一般气动噪声模拟方法,该方法基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程求解定常流场,通过速度随机模型重构声源项,最后采用有限插分法求解声类比方程,大... 为实现车辆后视镜区域气动噪声的快速预测,采用一种随机噪声产生和传播(SNGR)。不同于一般气动噪声模拟方法,该方法基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程求解定常流场,通过速度随机模型重构声源项,最后采用有限插分法求解声类比方程,大大缩短气动噪声模拟的计算周期。根据实车数据建立风洞模型,以速度120 km/h为模拟工况,在相同条件下,分别采用SNGR方法和以大涡模拟为流场计算模型的一般非定常方法进行模拟。结果表明,SNGR方法的计算时间大大缩短,且计算结果在500~5000 Hz频段内具有一致性,证明了该方法的高效性。在此基础上,对后视镜区域流场结果进行分析,根据气动噪声的产生原理,对汽车后视镜造型进行优化。将优化前后的后视镜分别装在整车上进行风洞实验,通过对比后视镜优化前后的声压级降低量验证SNGR方法计算结果的准确性,该方法模拟与实验误差在4%~5%之间,证明了该方法可用于车辆后视镜气动噪声性能的优化阶段。 展开更多
关键词 气动噪声 SNGR方法 后视镜 风洞实验
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串列海豹胡须柱杆件周围流场与气动噪声特性分析
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作者 朱剑月 季婧雯 +1 位作者 贾青 徐俊起 《振动工程学报》 北大核心 2025年第8期1665-1676,共12页
根据延迟分离涡模型进行流场计算,采用稀疏促进动力学模态和谱本征正交分解方法对尾迹流场进行模态分解,结合声类比方法,分析了雷诺数(Re=6×10^(4)~1.2×10^(5))下串列海豹胡须柱杆件周围流场与气动噪声特性,并与具有相同特征... 根据延迟分离涡模型进行流场计算,采用稀疏促进动力学模态和谱本征正交分解方法对尾迹流场进行模态分解,结合声类比方法,分析了雷诺数(Re=6×10^(4)~1.2×10^(5))下串列海豹胡须柱杆件周围流场与气动噪声特性,并与具有相同特征长度(对应圆柱直径30 mm)的串列圆柱与串列椭圆柱杆件工况进行对比。结果表明:串列类圆柱体下游杆件的升力脉动强于上游杆件,在噪声辐射中占据主要地位;海豹胡须柱鞍面与节点面交错排列的几何结构引发流体三维分离,削弱了流动中剪切层之间的相互作用,尾迹稳定性增强;串列海豹胡须柱破坏了串列圆柱交替涡脱落产生的卡门涡街,流动结构中存在相邻两鞍面产生的反向涡脱落,使部分横向力得到平衡,显著降低升力脉动和涡激振动,有效控制几何体表面非定常脉动力产生的气动噪声;串列海豹胡须柱在多数频段内气动噪声声压级幅值降低,具有较明显的降噪效果。声学风洞测试结果验证了气动噪声数值模拟的准确性。本文工作对类圆柱杆件气动噪声控制具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 噪声控制 串列海豹胡须柱 流场特性 气动噪声 声学风洞测试
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切变湍流对风力机尾迹恢复特性影响实验研究
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作者 韩玉霞 朱长海 +2 位作者 金凯宁 陈雪明 杨斌 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期151-158,共8页
为研究切变湍流对风力机尾迹恢复特性的影响规律,采用热线风速仪在风洞闭口段分别采集自由流、均匀湍流及切变湍流入流时风力机下游尾迹数据。通过对比3种入流工况下水平轴风力机轴向速度和湍流强度等物理量,解析均匀湍流、切变湍流耦... 为研究切变湍流对风力机尾迹恢复特性的影响规律,采用热线风速仪在风洞闭口段分别采集自由流、均匀湍流及切变湍流入流时风力机下游尾迹数据。通过对比3种入流工况下水平轴风力机轴向速度和湍流强度等物理量,解析均匀湍流、切变湍流耦合塔影效应对风力机尾迹恢复特性的影响。结果表明:均匀湍流时尾迹速度恢复最快,自由入流次之,切变湍流入流最慢;对于尾迹湍流强度恢复能力依次为均匀湍流最快,切变湍流次之,自由入流最慢。湍流强度增加会促进尾迹恢复,但风切变和塔影效应则会起抑制作用;均匀湍流耦合塔影效应会促进尾迹中心下移,而切变湍流耦合塔影效应则会延缓该趋势,说明风切变对尾迹偏斜的影响比塔影效应更显著。 展开更多
关键词 水平轴风力机 切变湍流 尾迹恢复 塔影效应 热线风速仪 风洞实验
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动态失速及其实验方法与测量技术研究进展
6
作者 孟宣市 鞠恩博 俞熠 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第7期1-27,I0001,共28页
动态失速是一种复杂的非定常、非线性气动现象,广泛存在于直升机、风力机、航空压气机等旋转机械设备运行及飞机大迎角机动、编队飞行过程中。该现象涉及流动分离、剪切层失稳、动态失速涡的生成与演化等问题,并伴随显著的气动力迟滞效... 动态失速是一种复杂的非定常、非线性气动现象,广泛存在于直升机、风力机、航空压气机等旋转机械设备运行及飞机大迎角机动、编队飞行过程中。该现象涉及流动分离、剪切层失稳、动态失速涡的生成与演化等问题,并伴随显著的气动力迟滞效应和动态载荷变化,极易导致飞行器升力骤降、阻力急剧增加及颤振等问题。由于非定常转捩预测、大迎角分离以及动态失速可靠模拟等前沿空气动力学问题尚未解决,风洞实验成为揭示动态失速特性及流动机制的核心手段。本文系统综述了动态失速的基本特性与风洞实验方法,重点探讨了压力测量、转捩检测、空间流场精细结构显示与测量技术的研究进展。研究表明,高精度、高分辨率的实验测量技术对于捕捉动态失速过程中的流动特性至关重要,而误差修正技术显著提升了实验结果的可靠性。此外,未来研究需进一步加强多物理场耦合测量技术的开发,并结合智能化风洞实验与机器学习方法,全面解析动态失速的流动机制,为航空航天与风能等领域提供高效的设计优化和流动控制策略。 展开更多
关键词 动态失速 大迎角空气动力学 编队飞行 转捩检测 风洞实验
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大气边界层中风力机载荷及功率特性的实验研究 被引量:1
7
作者 郭兴铎 李银然 +2 位作者 李仁年 魏魁 马清东 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期9-16,共8页
该文在风洞中构建出两种平均风切变指数和湍流强度的大气边界层风场,并开展均匀来流和大气边界层条件下风力机载荷及功率特性的实验研究。结果表明:风力机偏航运行时,机组轴向载荷减小,疲劳载荷增大,随着偏航角增大,风轮功率系数减小,... 该文在风洞中构建出两种平均风切变指数和湍流强度的大气边界层风场,并开展均匀来流和大气边界层条件下风力机载荷及功率特性的实验研究。结果表明:风力机偏航运行时,机组轴向载荷减小,疲劳载荷增大,随着偏航角增大,风轮功率系数减小,最优叶尖速比降低。在大气边界层来流条件下,风轮平均倾覆力矩系数和功率系数较均匀来流增大,机组疲劳载荷、极端载荷,及输出功率的非定常特性显著增加,且功率系数的概率分布更符合高斯分布。此外,风轮功率系数频谱与大气边界层来流速度频谱存在一定程度的关联性,在耦合区间出现Φ_(p)/Φ_(u)-f^(-2)的幂率关系。而功率系数频谱在超过约3倍转频后基本维持水平趋势,表明湍流来流与输出功率的调制作用在该频率处开始解耦,解耦后风力机功率输出受湍流来流的影响较弱,其功率谱响应主要取决于风轮的自身特性。 展开更多
关键词 水平轴风力机 大气边界层 湍流 功率 载荷 风洞实验
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建筑物及地形对小尺度扩散影响的风洞实验研究
8
作者 张芳 范丹 +4 位作者 郭占杰 吕明华 黄莎 李云鹏 张俊芳 《辐射防护》 北大核心 2025年第2期149-156,共8页
本文针对典型滨海核电厂址开展小尺度范围内风洞模拟实验研究,研究了小尺度范围内建筑物群及地形对局地流场及扩散的影响。风洞实验模型缩比为1∶600,通过调整风廓线、湍强廓线及排放参数保证了物理模型与原型的相似。实验研究了在年均... 本文针对典型滨海核电厂址开展小尺度范围内风洞模拟实验研究,研究了小尺度范围内建筑物群及地形对局地流场及扩散的影响。风洞实验模型缩比为1∶600,通过调整风廓线、湍强廓线及排放参数保证了物理模型与原型的相似。实验研究了在年均风速及小风条件下建筑物和地形对流场的扰动,研究结果表明,在WNW~ESE风向轴线上,由于建筑物影响引起速度亏损和湍流强度增大,选择建筑物周围不同方位的测量点位置进行测量,可见不同的速度亏损与湍流强度变化。以烟囱和地面不同释放高度进行了年均风和小风条件的示踪实验,年均风条件下,烟囱排放时ESE风向轴向最大弥散因子为4.05×10^(-5)s/m^(3),轴向最大弥散因子的出现距离在240 m;近地面排放时轴向最大弥散因子为4.79×10^(-3)s/m^(3),轴向最大弥散因子的出现距离在45 m。 展开更多
关键词 风洞 小尺度 建筑物 小风条件
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高超声速剪敏液晶强反光抑制摩阻预示
9
作者 陈勇富 曹长强 +2 位作者 文帅 刘春风 纪锋 《实验流体力学》 北大核心 2025年第4期1-8,共8页
在高空高速条件下,准确的摩阻预示对飞行器气动性能至关重要。虽然光学非接触剪敏液晶技术在摩阻测量中优势明显,但仍存在诸多制约因素。针对高超声速风洞试验中由模型姿态和曲率变化引起的剪敏液晶涂层摩阻测量图像过曝光问题,研究了... 在高空高速条件下,准确的摩阻预示对飞行器气动性能至关重要。虽然光学非接触剪敏液晶技术在摩阻测量中优势明显,但仍存在诸多制约因素。针对高超声速风洞试验中由模型姿态和曲率变化引起的剪敏液晶涂层摩阻测量图像过曝光问题,研究了液晶涂层的表面光学特性,开展了基于光度学原理的光学系统设计,优化了液晶涂层的镜面反射因子响应特性,实现了不损失色彩还原度的强反光效应抑制,消除了液晶彩色图像中的过曝光干扰,建立了可在单次试验过程中获取多迎角变化的模型表面摩阻测量方法。以常规高超声速风洞为平台,在实际来流马赫数为5.933条件下,开展了迎角分别为0°、4°和10°时的三角翼模型典型摩阻测量试验。结果表明:基于光度优化的剪敏液晶摩阻测量方法,能够在一次试验中获取不同模型姿态下的摩阻分布及边界层流态特征,试验效率比传统方法提升3倍甚至更高,扩宽了剪敏液晶涂层技术在风洞试验工程中的应用范围。 展开更多
关键词 摩阻测量 高超声速 剪敏液晶 风洞试验 强反光
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基于LSTM的油泥模型侧窗区域风噪主动噪声控制
10
作者 黄丽那 王登峰 +3 位作者 曹晓琳 贺杨 黄禀通 张小朋 《汽车工程》 北大核心 2025年第1期168-177,共10页
汽车在高速公路上行驶时,有必要降低侧窗区域的风噪声。汽车风噪的低频噪声控制可通过主动噪声控制(active noise control,ANC)实现,因此本文提出一种汽车风噪的主动噪声控制方法(active wind noise cancellation, AWNC),并针对侧窗区... 汽车在高速公路上行驶时,有必要降低侧窗区域的风噪声。汽车风噪的低频噪声控制可通过主动噪声控制(active noise control,ANC)实现,因此本文提出一种汽车风噪的主动噪声控制方法(active wind noise cancellation, AWNC),并针对侧窗区域的输入信号选取合适的参考信号:侧窗振动信号作为参考信号在100~500 Hz频段内与目标噪声的相干性较好。以风洞试验中整车全尺寸油泥模型为研究对象,通过长短期记忆方法(long shortterm memory,LSTM)优化选取风噪声的参考信号,再利用FxLMS算法对优选后的参考信号进行AWNC仿真并完成硬件在环试验验证。结果表明:经过优选的参考信号不仅数量减少节约成本,且优选后的参考信号将风噪峰值频段降低了5~15 dB。 展开更多
关键词 参考信号优选 LSTM AWNC 油泥模型 风洞试验
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超疏水电热复合表面防冰机理与特性实验研究
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作者 刘欣乐 李文丰 +1 位作者 许德辰 蔡晋生 《实验流体力学》 北大核心 2025年第2期75-85,共11页
作为一种新型防冰技术,超疏水电热复合表面防冰具有良好的防冰效果和较低的能量消耗。基于超疏水表面水滴撞击及润湿特性,依据结冰表面热平衡理论,发展了超疏水电热复合表面防冰热流密度预测模型。在结冰风洞中开展了圆柱模型超疏水电... 作为一种新型防冰技术,超疏水电热复合表面防冰具有良好的防冰效果和较低的能量消耗。基于超疏水表面水滴撞击及润湿特性,依据结冰表面热平衡理论,发展了超疏水电热复合表面防冰热流密度预测模型。在结冰风洞中开展了圆柱模型超疏水电热复合表面防冰实验研究,结果表明,防冰热流密度理论计算值与实验值之间的差别小于6%,验证了该预测模型的准确性。实验结果与能耗分析表明:与传统电加热方法相比,超疏水电热复合表面防冰能够有效降低防冰能耗;在风速10 m/s、液态水含量1 g/m^(3)、水滴平均体积直径65μm、温度-15℃条件下,超疏水表面能够有效防止回流冰形成;对于干、湿表面防冰,超疏水电热复合表面防冰比传统电加热方法能够分别降低约43%和33%的防冰能耗。 展开更多
关键词 电加热 超疏水 结冰风洞实验 防结冰 低能耗
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基于三门核电风洞实验的分裂烟团SPUFF模型扩散验证研究
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作者 陶恒锐 杨力 +5 位作者 王存友 李幻婷 张晓慧 方晟 李新鹏 陈义学 《辐射防护》 北大核心 2025年第5期503-516,共14页
大气扩散模型的性能在不同情景下存在一定的差异性,而通过多情景验证扩散模型对于量化其性能范围非常重要。基于多地形复杂核电厂址——三门核电的多个中性大气下的风洞实验情景,将加州气象模型(CALMET)以及拉格朗日分裂烟团扩散模型(SP... 大气扩散模型的性能在不同情景下存在一定的差异性,而通过多情景验证扩散模型对于量化其性能范围非常重要。基于多地形复杂核电厂址——三门核电的多个中性大气下的风洞实验情景,将加州气象模型(CALMET)以及拉格朗日分裂烟团扩散模型(SPUFF)进行组合,开展了局地尺度扩散模拟。将模拟值与在地面层布置的网络化点位以及独立的中轴线点位的测量值进行了对比,以进一步定性、定量地评估SPUFF在多个扩散情景的性能。评估结果显示,SPUFF在多个情景下的扩散十分充分,有效覆盖了绝大多数测点。同时,烟羽的数值演变与测量值的变化趋势接近,尤其准确再现了中轴线点位的测量值。统计结果表明,SPUFF性能优异,网络化点位以及中轴线点位全部4个统计指标(模拟值在测量值0.5~2倍以内的比例FAC2、比例偏差FB、标准化均方误差NMSE以及标准化绝对差NAD)满足可接受模型条件。其中,网络化点位以及中轴线点位的FAC2数值在全部情景分别达到了良好(0.51以及0.83),而FB则达到了优异(-0.03以及-0.06)。上述结果证明,在中性大气条件下,SPUFF适用于多地形复杂核电厂址下的多个扩散情景,可作为今后早期核应急响应工作的一个重要工具。 展开更多
关键词 复杂地形核电厂址 大气扩散 CALMET SPUFF 烟团分裂 多情景风洞实验评估
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两种大气扩散模型在核电厂址小尺度扩散建模中的对比
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作者 王朝阳 董信文 +4 位作者 杨力 徐宇涵 方晟 李新鹏 陈义学 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3667-3680,共14页
对Micro-SWIFT SPRAY(MSS)模型与GPU加速的QES模型(GPU-QES)在复杂核电厂址环境中的小尺度大气扩散性能进行了对比.基于三门核电风洞实验数据,使用两种模型模拟了两种典型风向扩散场景,对比了风场和浓度场预测结果,包括地面水平风场与... 对Micro-SWIFT SPRAY(MSS)模型与GPU加速的QES模型(GPU-QES)在复杂核电厂址环境中的小尺度大气扩散性能进行了对比.基于三门核电风洞实验数据,使用两种模型模拟了两种典型风向扩散场景,对比了风场和浓度场预测结果,包括地面水平风场与浓度场以及垂直风速剖面和浓度剖面.结果表明,GPU-QES在风速预测方面优于MSS,特别是在建筑中间区域,风速低估幅度减少了约53%.此外,GPU-QES生成三维风场的速度是MSS的450倍,能够在4s内生成覆盖9km^(2)区域,包含3500万个网格点的风场数据.在羽流扩散预测中,两种模型均能有效再现高浓度区域,而在低浓度区域,GPU-QES模型的模拟值与真实值的一致性更高.统计分析显示,两种模型均满足了国际可接受模型指标,但GPU-QES在大多数指标上表现出更高的模拟精度,特别是在建筑地面区域,其模拟值在测量值2倍线以内的比例(FAC2)比MSS高出4.5%.此外,由于MSS与GPU-QES在建筑后方扩散行为的差异,将两模型结果取平均后,模拟精度得到了提高(FAC2达到71.8%).另一方面,由于浓度计算方式不同,GPU-QES生成羽流速度比MSS快约48倍.因此,在需要快速且精准预测的核应急响应场景中,GPU-QES相较于MSS显示出更明显的优势. 展开更多
关键词 MSS模型 GPU-QES模型 拉格朗日粒子扩散 风洞实验 3D风场和浓度场预测 小尺度建模
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薄壁截锥壳静气动弹性响应分岔研究
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作者 石乔木 石先杰 +1 位作者 李鹏 张德春 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第2期51-59,I0001,共10页
为探究薄壳结构的气动弹性失稳问题,设计和完成了低速轴向气流中薄壁截锥壳结构的静气动弹性响应风洞实验。实验中观测到截锥壳出现了显著的非线性响应行为:随着风速的连续变化,结构呈现典型的5瓣式小幅变形向4瓣式大幅变形的突跳现象... 为探究薄壳结构的气动弹性失稳问题,设计和完成了低速轴向气流中薄壁截锥壳结构的静气动弹性响应风洞实验。实验中观测到截锥壳出现了显著的非线性响应行为:随着风速的连续变化,结构呈现典型的5瓣式小幅变形向4瓣式大幅变形的突跳现象。为揭示系统出现这种非线性响应的分岔机理,基于非线性壳体变形理论,提出了截锥壳稳态气动力的简化计算模型,计算和重现了系统响应分岔过程,准确捕捉到了分岔的临界风速。结果表明,考虑结构非线性时,系统响应分岔的临界风速(非线性失稳风速)低于线性系统的失稳临界风速;系统在升、降速阶段会呈现不同的响应路径,具有复杂的全局分岔行为,这本质上是轴向稳态气流“冲击”壳体所诱发的结构非线性屈曲问题。本文研究为薄壁结构的气动弹性设计提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 低速轴向气流 薄壁截锥壳 响应分岔 非线性屈曲 风洞实验
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基于风洞试验的冷却塔填料风载荷安全性分析
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作者 贲岳 李陆军 +1 位作者 王树鑫 朱晴 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期31-38,共8页
为评估环境风对冷却塔填料的影响,保证电厂在极端大风下的运行安全性,通过环境风洞试验研究了高位收水冷却塔模型在不同环境风向、风速条件下,不同位置测点的填料压力和压差系数,并对原型填料的安全风速进行计算。结果表明:填料底部压... 为评估环境风对冷却塔填料的影响,保证电厂在极端大风下的运行安全性,通过环境风洞试验研究了高位收水冷却塔模型在不同环境风向、风速条件下,不同位置测点的填料压力和压差系数,并对原型填料的安全风速进行计算。结果表明:填料底部压差系数,与环境风向明显相关,无防风隔墙条件下中心区域通风量较大,外部区域通风量较小。增设防风隔墙后,环境风的影响范围缩小至正对来流的象限。在原型中,不淋水条件下环境风速低于15 m/s对S波填料不构成安全性问题,在淋水条件下环境风低于40 m/s时对S波填料不构成安全性问题;防风隔墙降低了冷却塔的安全性。 展开更多
关键词 高位收水冷却塔 环境风 风洞试验 填料 安全性
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二氧化碳管道泄漏扩散风洞试验研究 被引量:1
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作者 曹琦 何春宏 +4 位作者 辛保泉 仉志 张新琪 刘毅 于安峰 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第6期2330-2340,共11页
为了形成CO_(2)管道风险评估技术,基于中国石化高危介质泄漏扩散风洞试验平台开展CO_(2)扩散试验,模拟工业尺度超临界CO_(2)管道在100 mm口径泄漏扩散过程。研究了风速分别为1 m/s和2 m/s,风向分别为东向、西向、南向和北向条件下介质... 为了形成CO_(2)管道风险评估技术,基于中国石化高危介质泄漏扩散风洞试验平台开展CO_(2)扩散试验,模拟工业尺度超临界CO_(2)管道在100 mm口径泄漏扩散过程。研究了风速分别为1 m/s和2 m/s,风向分别为东向、西向、南向和北向条件下介质体积分数分布,分别对比并分析了风速和风向对体积分数分布的影响。风向对体积分数分布较为显著,1 m/s风速条件下泄漏区易形成体积分数较高区域。将风洞试验结果转化至工业尺度,划定了工业尺度超临界CO_(2)管道在100 mm口径泄漏时的CO_(2)危险范围。 展开更多
关键词 安全工程 CO_(2)扩散 风洞试验 风速风向 危险范围
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椭球体头部高超声速飞行器FADS技术实验研究
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作者 王傲 顾蕴松 +2 位作者 赵冬凯 王维新 关兴太 《实验流体力学》 北大核心 2025年第4期62-74,共13页
相较于以探针、风标为代表的传统大气数据系统,嵌入式大气数据传感(FADS)系统在热防护、隐身性及测量精度方面更能满足高超声速飞行器任务需求。针对头部为椭球体的升力体构型高超声速飞行器,在风洞缩比实验模型头部布置11个测压孔,综... 相较于以探针、风标为代表的传统大气数据系统,嵌入式大气数据传感(FADS)系统在热防护、隐身性及测量精度方面更能满足高超声速飞行器任务需求。针对头部为椭球体的升力体构型高超声速飞行器,在风洞缩比实验模型头部布置11个测压孔,综合考虑迎角及侧滑角角度敏感性、马赫数解算精度和多冗余度等影响因素,分析选取了角度和马赫数解算时的测压孔配置方案。结合三点法与拟合算法的优势,建立了高超声速条件下的椭球体头部飞行器嵌入式大气数据传感系统解算方法,并对椭球体头部和激波带来的气流角放大效应进行修正。Ma=6的风洞实验结果表明:高超声速FADS系统解算方法的角度解算不确定度优于0.41°、准度优于0.38°,马赫数解算不确定度优于1.1%、准度优于0.52%。 展开更多
关键词 嵌入式大气数据传感 椭球体头部高超声速飞行器 气流角放大效应 解算方法 高超声速风洞实验
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重复使用运载器热环境风洞试验的天地相关性研究
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作者 胡彦辰 杜涛 +2 位作者 李明 高武焕 刘凯 《宇航学报》 北大核心 2025年第7期1285-1296,共12页
针对地面风洞试验难以直接模拟重复使用运载器飞行热环境的问题,从驻点热流的Van Driest公式出发,变换构造了经典斯坦顿数-雷诺数关联关系的相关性修正函数。理论分析揭示了新修正函数为经典关联关系引入了来流马赫数和温度比效应,其能... 针对地面风洞试验难以直接模拟重复使用运载器飞行热环境的问题,从驻点热流的Van Driest公式出发,变换构造了经典斯坦顿数-雷诺数关联关系的相关性修正函数。理论分析揭示了新修正函数为经典关联关系引入了来流马赫数和温度比效应,其能够提升关联精度,并给出了湍流流动修正函数。研究发现风洞试验中来流的低焓值对天地相关性有显著影响。提出了临界马赫数描述试验焓值影响,试验条件需远离临界马赫数以保持试验数据的相关性。利用国内外多座不同类型风洞上4个外形的热环境试验数据开展了对比检验。结果显示,新方法能够提升大范围风洞试验结果的关联精度,可推广应用于连续流热环境的关联外推。 展开更多
关键词 气动热 关联外推方法 天地相关性 风洞试验 重复使用运载器
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直流充电整流模块的风阻仿真和试验研究
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作者 张银 江丙云 +1 位作者 季仁才 戚振贤 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期231-234,共4页
针对直流充电桩的整流模块,使用仿真和试验相结合的方法进行风阻特性研究。首先对整流模块进行三维逆向建模,然后导入热仿真软件中进行网格划分、迭代求解得到压力、流速等关键参数,得到风阻特性曲线,同时,开展相应的风洞和风量试验。... 针对直流充电桩的整流模块,使用仿真和试验相结合的方法进行风阻特性研究。首先对整流模块进行三维逆向建模,然后导入热仿真软件中进行网格划分、迭代求解得到压力、流速等关键参数,得到风阻特性曲线,同时,开展相应的风洞和风量试验。结果表明:风阻特性的仿真结果与试验结果误差小于5%,证明仿真方法获取模块风阻曲线的可靠性。此外,基于仿真和测量结果绘制出模块风阻特性曲线,标记出风扇工作点,以此判断风机工作点位于最佳工作区。 展开更多
关键词 整流模块 风阻曲线 风洞试验 流场仿真 直流充电桩
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基于锥角控制的下风向风力机功率调节策略 被引量:6
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作者 许波峰 石腾 +3 位作者 李振 肖航 马远卓 蔡新 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期747-753,共7页
针对中小型下风向风力机开展了功率调节策略研究.首先,对100 W下风向风力机进行了仿真计算和风洞实验,探究了下风向风力机的气动性能;然后,分析了风轮锥角对风力机输出功率和叶根载荷的影响机制,归纳出输出功率与锥角余弦值的三次方正相... 针对中小型下风向风力机开展了功率调节策略研究.首先,对100 W下风向风力机进行了仿真计算和风洞实验,探究了下风向风力机的气动性能;然后,分析了风轮锥角对风力机输出功率和叶根载荷的影响机制,归纳出输出功率与锥角余弦值的三次方正相关,叶根载荷与锥角余弦值的平方正相关;最后,形成了一套基于锥角控制的下风向风力机功率主/被动调节策略.研究结果表明:采用主动调节策略可在超额定风速运行时有效控制风轮输出功率,并可使叶根载荷极值降低14.2%;较控制前,采用被动调节策略可使得在超额定风速运行时,输出功率与额定功率的平均偏差减小20.84 W.两种调节策略皆可实现超额定风速运行时下风向风力机输出功率的有效控制. 展开更多
关键词 下风向风力机 气动性能 风轮锥角 功率调节 风洞实验
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