垂直下降状态下螺旋桨气动特性及涡环特征

1

作者 高泽明 邵雪明 +2 位作者 王家鼎 曾丽芳 黎军 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第1期1-11,I0001,共12页

螺旋桨在垂直下降状态下极易进入涡环状态,从而引起复杂的空气动力学特性。采用黏性涡粒子方法(viscous vortex particle method,VVPM),对APC thin electric 10X7螺旋桨在不同垂直下降率下的气动特性和涡环特征开展研究。结果表明:螺旋... 螺旋桨在垂直下降状态下极易进入涡环状态,从而引起复杂的空气动力学特性。采用黏性涡粒子方法(viscous vortex particle method,VVPM),对APC thin electric 10X7螺旋桨在不同垂直下降率下的气动特性和涡环特征开展研究。结果表明:螺旋桨气动特性容易受到下降率的影响,当下降率增加时,拉力呈现先略增大再减小后增大的趋势,同时尾迹压缩效应逐渐增强,涡环中心逐渐上移。在此过程中,涡环先后经历了悬停状态、涡环前期、涡环初期、深度涡环和类风车流动状态,涡环特征从管状螺旋下洗涡逐渐演变成螺旋涡与环形涡并存,再到完全涡环结构,最后涡系结构移动至桨盘上方。涡场拓扑结构的演变直接影响螺旋桨的气动特性,当桨盘附近尾迹为管状螺旋涡结构时,螺旋桨气动特性变化不明显;随着下降率的增加,逐渐演变出的环形涡会严重影响螺旋桨的气动特性,表现为拉力骤降,尾迹压缩效应增强,回流区包裹桨盘;随着下降率进一步增加,涡系结构到达桨盘上方,螺旋桨进入类风车状态,气动力逐渐增大。 展开更多

关键词 涡环状态 螺旋桨 黏性涡粒子 气动特性 涡环特征

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侧壁多孔射流压比对稳态总压畸变模拟的影响规律

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作者 张冬晨 项效镕 +3 位作者 刘翼腾 任三群 赵巍 赵庆军 《推进技术》 北大核心 2025年第5期265-277,共13页

针对发动机地面与高空模拟试验中不同形式总压畸变在线模拟的需求,采用数值仿真方法,研究了侧壁多孔射流畸变模拟器不同射流压比下肾形反旋涡对的沿程演变规律,以及其对总压畸变分布与畸变指数的影响机制。同时,提出了一种总压畸变图谱... 针对发动机地面与高空模拟试验中不同形式总压畸变在线模拟的需求,采用数值仿真方法,研究了侧壁多孔射流畸变模拟器不同射流压比下肾形反旋涡对的沿程演变规律,以及其对总压畸变分布与畸变指数的影响机制。同时,提出了一种总压畸变图谱特征参数牵引下的畸变模拟器侧壁单孔/双孔射流周向组合排布与压比调控方法,在总压恢复系数基本维持不变的情况下总压畸变指数模拟相对偏差可控制在5%以内。研究结果表明,侧壁单孔射流所致肾形反旋涡对与射流柱的沿程掺混直接影响总压损失分布特征,低压区穿透深度、尺寸大小均随射流压比增大而增加但增速趋缓;双孔射流夹角与射流压比单调影响两组反旋涡对的3种形态,低压区穿透深度、尺寸大小均随射流压比增大而增加,但随射流夹角的变化同反旋涡对的3种形态密切相关;单孔与双孔射流下总压畸变指数随射流压比先增后减,且随着射流夹角增加畸变指数变化拐点所对应的射流压比逐步增大。 展开更多

关键词 畸变模拟 稳态畸变 射流 肾形涡结构 总压分布 畸变指数

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红外照相机的热浮法湍射流流态转捩机理探究 被引量：1

3

作者 陈水桥 王鲲 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第6期50-54,83,共6页

为了探究湍射流3种流动状态的转捩机理,设计并搭建了可控式湍射流实验仪,利用热浮法红外拍摄了3种流态,实现了湍射流的可视化及精确测量。通过实验观察和分析了包络态中流体转捩速度与雷诺数的关系,确定了转捩临界雷诺数大小范围,并推... 为了探究湍射流3种流动状态的转捩机理,设计并搭建了可控式湍射流实验仪,利用热浮法红外拍摄了3种流态,实现了湍射流的可视化及精确测量。通过实验观察和分析了包络态中流体转捩速度与雷诺数的关系,确定了转捩临界雷诺数大小范围,并推导和验证了涡环态中推进力与流体流速的半经验公式;同时通过颜色仿真展示了喷口截面处的压强分布图像;利用网格剖分的方式分析了涡环转捩机理,完善了流体运动过程的精细测量,为实验室测量雷诺数提供了一种可行方法。 展开更多

关键词 热浮法 包络态 涡环态 湍流态 红外照相机

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固体激光器涡旋光束产生实验系统设计与实现

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作者 连天虹 寇科 +1 位作者 刘丽娟 王萌 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第4期39-45,共7页

高质量的涡旋光束在量子信息、激光雷达、激光通信等领域有着广泛的应用前景。为了用固体激光器直接产生涡旋光束,该文基于谐振腔模式与激光介质作用的速率方程,阐述了在二极管端面泵浦固体激光器中通过环形光泵浦产生拉盖尔-高斯涡旋... 高质量的涡旋光束在量子信息、激光雷达、激光通信等领域有着广泛的应用前景。为了用固体激光器直接产生涡旋光束,该文基于谐振腔模式与激光介质作用的速率方程,阐述了在二极管端面泵浦固体激光器中通过环形光泵浦产生拉盖尔-高斯涡旋光的原理。设计了环形光泵浦固体激光器产生涡旋光的实验方案并搭建了实验系统。实验产生了角向阶次为1阶、2阶的涡旋光束,相位涡旋手性可通过微调谐振腔输出镜调节。该实验能够使学生利用固体激光器直接产生涡旋光束并观察涡旋光束的相位特性,有助于学生加深对激光谐振腔模式理论及涡旋光束相位特性的理解,为相关专业学生的课程教学提供有力支撑。 展开更多

关键词 固体激光器 高阶模式 涡旋光束 相位特性

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高能涡旋粒子的产生与碰撞:进展、前景及挑战

5

作者 郭任彤 马木提江·阿巴拜克热 +2 位作者 卢知为 徐忠锋 栗建兴 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1169-1200,共32页

光子、电子及其他粒子的涡旋(扭曲)态指这些粒子相应的波函数呈螺旋状波前的非平面波解。这些涡旋态在沿着平均传播方向上携带内禀轨道角动量,这一特性使得它们的波函数具有螺旋形的相位结构,类似于漩涡状的水流或旋转的陀螺。涡旋粒子... 光子、电子及其他粒子的涡旋(扭曲)态指这些粒子相应的波函数呈螺旋状波前的非平面波解。这些涡旋态在沿着平均传播方向上携带内禀轨道角动量,这一特性使得它们的波函数具有螺旋形的相位结构,类似于漩涡状的水流或旋转的陀螺。涡旋粒子因其独特的性质而备受瞩目,诸如拓扑荷数、横向动量分布以及相位奇点的存在,为多个科学分支如成像与通信、超材料、光谱分析、原子与核结构、粒子与强子物理乃至天体物理学等,开启了崭新的探索维度。本文旨在精炼概述各类涡旋粒子产生的实验技术和相应的探测手段,深入分析它们在各类相互作用中的影响,如角动量转移、拓展选择定则、调节原子的线性运动、调制微分截面与能量耗散率及光子偏振的转变,特别是在优化核反应机制、推动粒子加速器技术创新、研究强子内部结构与解析中子星深层构造等方面,凸显其不可小觑的科学价值与应用潜力。 展开更多

关键词 涡旋态粒子 轨道角动量 拓扑荷

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气流作业下雾滴粒径稻株间分布特性与风洞模拟试验 被引量：20

6

作者 李继宇 郭爽 +2 位作者 姚伟祥 展义龙 李一凡 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期148-156,共9页

为探究气流涡旋作业方式对航空喷施雾滴粒径分布的影响,以XR Teejet 110015型压力式扇形航空喷头为研究对象,在风洞和田间环境中进行了雾滴粒径测试试验。风洞测试模拟田间环境风速设置气流速度,同时设置了3种喷施压力,使用激光粒度分... 为探究气流涡旋作业方式对航空喷施雾滴粒径分布的影响,以XR Teejet 110015型压力式扇形航空喷头为研究对象,在风洞和田间环境中进行了雾滴粒径测试试验。风洞测试模拟田间环境风速设置气流速度,同时设置了3种喷施压力,使用激光粒度分析仪测量雾滴粒径。田间试验以四旋翼无人机为施药载体,对杂交水稻进行精准对靶喷施,并对各架次无人机旋翼气流与冠层互作程度不同所形成的涡旋形态对应的雾滴粒径分布特性进行了分析。结果表明:风洞条件下,各测试喷头均处于非常细的雾化等级,雾化性能良好且稳定;田间试验中,涡旋形态对雾滴粒径分布影响显著;3种涡旋形态下,小于200μm的雾滴粒径综合平均占比分别为73.52%、74.21%和84.20%,与风洞测试结果较为一致,但田间试验所得雾滴粒径值明显偏高;明显的涡旋形态与小范围涡旋形态雾滴粒径在作物各层位分布趋势较为平缓,各层雾滴体积中径变异系数均处于3.96%~10.66%之间,无涡旋形态各层雾滴粒径分布则体现较大的波动性,变异系数也较高,处于9.49%~17.11%之间,说明较为明显的涡旋形态有助于雾滴在作物冠层垂直空间的穿透,达到更好的施药效果。研究结果可为农用无人机田间精准喷施作业提供参考。 展开更多

关键词 雾滴粒径分布 风洞 无人机 涡旋形态 对靶喷施 气流作业

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中国夏季东北冷涡强度的定量化分析 被引量：21

7

作者 杨涵洧 封国林 +1 位作者 沈柏竹 支蓉 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第3期487-494,共8页

本文利用NCEP/NCAR发布的1981～2010年全球日平均再分析位势高度场资料对东北冷涡进行检索并提取其平均态,在此基础上定义东北冷涡的偏离指数,并探讨其对东北冷涡强度特征的描述。结果表明:(1)东北冷涡500hPa闭合中心位势高度的概率分... 本文利用NCEP/NCAR发布的1981～2010年全球日平均再分析位势高度场资料对东北冷涡进行检索并提取其平均态,在此基础上定义东北冷涡的偏离指数,并探讨其对东北冷涡强度特征的描述。结果表明:(1)东北冷涡500hPa闭合中心位势高度的概率分布近似为高斯分布,以其期望值提取的东北冷涡平均态具有东北冷涡的共性,表现出明显的大气斜压性及有利于系统维持和发展的温压配置关系特征;(2)基于东北冷涡平均态定义的东北冷涡偏离指数不仅能够表征东北冷涡偏离平均态的程度,还包含了低压面积的信息,即能够直观地显示东北冷涡的强弱特征。 展开更多

关键词 东北冷涡 平均态 强度 东北冷涡偏离指数

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直升机涡环状态边界的飞行试验研究 被引量：8

8

作者 陆洋 高正 +1 位作者 黄文明 黄一敏 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期405-409,共5页

直升机涡环状态边界的确定对直升机飞行安全具有重要意义。为验证辛宏、高正通过模型试验得出的理论涡环边界线 ,研制开发了一套涡环状态边界的机载测试设备 ,制定了一套飞行试验方案 ,在 R2 2直升机上进行了飞行试验。通过试飞 ,明确... 直升机涡环状态边界的确定对直升机飞行安全具有重要意义。为验证辛宏、高正通过模型试验得出的理论涡环边界线 ,研制开发了一套涡环状态边界的机载测试设备 ,制定了一套飞行试验方案 ,在 R2 2直升机上进行了飞行试验。通过试飞 ,明确了直升机进入涡环状态的首要特征现象是机头开始出现航向摆动 ,摸清了直升机进入涡环状态后的一些运动规律。通过对试飞数据的处理 ,得到了实测涡环边界线以及对应的临界垂直下降率和安全下滑角。本文首次提出了涡环状态过渡区的概念 ,指出当直升机进入过渡区时应立即顶杆增速 ,便可有效改出涡环状态。同时也得出结论 ,直升机一旦陷入涡环状态 ,如不施加有效操纵是不会自行退出的 ,并且愈来愈严重。 展开更多

关键词 直升机 涡环 飞行试验 旋翼 涡环状态边界

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直升机涡环状态速度边界的试验研究 被引量：15

9

作者 辛宏 高正 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第4期439-444,共6页

直升机作带功率下降时，若操纵不慎，容易陷入涡环状态，如果没有足够的高度，就会造成坠地事故。目前，与涡环现象有关的飞行事故仍时有发生。因此，中国民航与南航直升机所合作开展了‘直升机如何避免涡环事故’的课题研究。模型试验... 直升机作带功率下降时，若操纵不慎，容易陷入涡环状态，如果没有足够的高度，就会造成坠地事故。目前，与涡环现象有关的飞行事故仍时有发生。因此，中国民航与南航直升机所合作开展了‘直升机如何避免涡环事故’的课题研究。模型试验研究是在南航直升机研究所自行研制的大型试验设备──旋臂机上进行的。本文介绍了继垂直升降试验之后的斜下降试验，试验结果显示出涡环状态中旋翼气动力和力矩的非定常特性以及不同下滑角的影响，尤其是发现了旋翼进入涡环状态的特征现象──旋翼扭矩的反常变化。据此，得出进入涡环状态的速度边界。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 空气动力学 模型试验 涡环状态

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垂直下降状态下的旋翼三维流场数值模拟 被引量：11

10

作者 曹栋 曹义华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期641-647,共7页

应用激励盘模型,采用计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)方法结合动量叶素理论,计算了旋翼在垂直下降时的流场特征与气动性能.计算过程中,旋翼载荷被描绘成沿桨盘径向分布、与当地流动参数相关的压力源项.在直角坐标系中,... 应用激励盘模型,采用计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)方法结合动量叶素理论,计算了旋翼在垂直下降时的流场特征与气动性能.计算过程中,旋翼载荷被描绘成沿桨盘径向分布、与当地流动参数相关的压力源项.在直角坐标系中,运用有限体积方法直接求解了定常不可压N-S(Navier-Stokes)方程,湍流模型为S-A(Spalart-Allmaras)一方程模型,重点使用诱导速度经验公式计算出了压力源项.旋翼流场模拟结果和性能预计结果同实验测量数据吻合较好,表明这种CFD方法可以有效地分析旋翼下降飞行时的空气流动特性,为进一步的涡环状态研究提供了参考. 展开更多

关键词 旋翼 垂直下降飞行 激励盘 诱导速度 涡环状态

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不同水位对泵站进水池流态影响的数值模拟 被引量：10

11

作者 高传昌 解克宇 +2 位作者 黄丹 刘新阳 李郑淼 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2015年第6期10-14,共5页

采用Volume of Fluid(VOF)模型对田山泵站进水池进行了三维流场计算,分析了不同水位及开机组合情况下泵站进水池的水流流态.研究发现:泵站低水位运行时,由于淹没深度较小,进水池水面存在较为剧烈的波动;进水池中水流流态发生恶化,出现... 采用Volume of Fluid(VOF)模型对田山泵站进水池进行了三维流场计算,分析了不同水位及开机组合情况下泵站进水池的水流流态.研究发现:泵站低水位运行时,由于淹没深度较小,进水池水面存在较为剧烈的波动;进水池中水流流态发生恶化,出现了水面旋涡和水中旋涡;在附底涡和进水池两侧附壁涡的共同作用下,进水喇叭口正下方存在剧烈的旋涡,对机组的水力性能产生严重的影响. 展开更多

关键词 泵站 水位 旋涡 流态 VOF模型

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基于桨盘倾角的直升机涡环状态边界修正计算方法 被引量：2

12

作者 马鸿儒 穆志韬 +1 位作者 李洪伟 孙文胜 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期31-34,共4页

首先对模型试验直升机和实飞直升机下滑角进行了对比,明确了桨盘倾角是使理想涡环曲线存在误差的主要原因,分析了斜下滑时直升机各姿态角随前飞速度增大的变化趋势,结合平衡方程和高-辛涡环判据,提出了计入桨盘倾角的实飞涡环状态边界... 首先对模型试验直升机和实飞直升机下滑角进行了对比,明确了桨盘倾角是使理想涡环曲线存在误差的主要原因,分析了斜下滑时直升机各姿态角随前飞速度增大的变化趋势,结合平衡方程和高-辛涡环判据,提出了计入桨盘倾角的实飞涡环状态边界计算方法,最后通过算例对计算方法进行了验证和分析。结果表明,基于桨盘倾角修正的涡环边界与试飞数据基本吻合,桨盘倾角对旋翼涡环临界值影响较大,且影响程度因机型而异。 展开更多

关键词 直升机 涡环状态 判据 桨盘倾角

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从二维地转风到三维涡旋运动 被引量：6

13

作者 刘式达 刘式适 +2 位作者 付遵涛 辛国君 梁福明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期450-454,共5页

给出了大气三维涡旋运动基本态所满足的简洁的偏微分方程 .大气涡旋运动存在低压辐合上升和高压辐散下沉的基本状况 ,基本态的三维速度场可以用流函数和对流速度势分解 ,且具有螺旋结构 .当Reynolds数Re→∞ 时 ,涡旋运动就化为地转风 ... 给出了大气三维涡旋运动基本态所满足的简洁的偏微分方程 .大气涡旋运动存在低压辐合上升和高压辐散下沉的基本状况 ,基本态的三维速度场可以用流函数和对流速度势分解 ,且具有螺旋结构 .当Reynolds数Re→∞ 时 ,涡旋运动就化为地转风 ,涡旋运动近似就化为地转风近似 . 展开更多

关键词 二维地转风 三维涡旋运动 大气涡旋运动 基本态 三维速度场

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直升机涡环状态试验数据处理研究 被引量：2

14

作者 孙文胜 林明 《流体力学实验与测量》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期20-23,共4页

采用神经网络误差反向传播算法,以旋翼涡环状态试验数据为基础,研究了桨叶负扭度对直升机涡环状态特性的影响,分析了负扭度变化对旋翼扭矩、拉力平均值及脉动幅度的影响。计算结果表明,神经网络模型能够准确预测桨叶负扭度对直升机涡环... 采用神经网络误差反向传播算法,以旋翼涡环状态试验数据为基础,研究了桨叶负扭度对直升机涡环状态特性的影响,分析了负扭度变化对旋翼扭矩、拉力平均值及脉动幅度的影响。计算结果表明,神经网络模型能够准确预测桨叶负扭度对直升机涡环状态的影响。 展开更多

关键词 直升机 涡环状态试验 数据处理 神经网络误差反向传播算法 飞行动力学 负扭度

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直升机涡环区域边界包线的确定 被引量：7

15

作者 辛宏 高正 《气动实验与测量控制》 CSCD 1996年第1期14-19,共6页

在旋臂式模型旋翼试验机（简称“旋臂机”）上模拟直升机的垂直下降和斜下降飞行，试验中首次发现了旋翼进入涡环区域的特征现象——旋翼轴扭矩的异常变化。在分析试验结果的基础上，探讨了确定涡环区域的方法，对美国Ｐｅｔｅｒｓ教授... 在旋臂式模型旋翼试验机（简称“旋臂机”）上模拟直升机的垂直下降和斜下降飞行，试验中首次发现了旋翼进入涡环区域的特征现象——旋翼轴扭矩的异常变化。在分析试验结果的基础上，探讨了确定涡环区域的方法，对美国Ｐｅｔｅｒｓ教授提出的涡环边界判据进行了试验修正，进而建立了一套通用的半经验算法，计算出了涡环区域的速度边界包线。计算结果与模型试验结果吻合较好。 展开更多

关键词 直升面 旋翼空气动力学 模型试验

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南半球10 hPa极地涡旋的多尺度变化特征分析 被引量：6

16

作者 麻巨慧 王盘兴 +2 位作者 郭栋 段明铿 管树轩 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第6期1299-1307,共9页

利用NCEP/NCAR 10 hPa月平均高度场资料,计算了1948—2007年南半球10 hPa极地涡旋的强度指数P、面积指数S和中心位置指数(λ_c,φ_c)。用它们分析了南半球10 hPa极地涡旋的季节变化、年际异常及其可能成因,分析了10 hPa极地涡旋强度与... 利用NCEP/NCAR 10 hPa月平均高度场资料,计算了1948—2007年南半球10 hPa极地涡旋的强度指数P、面积指数S和中心位置指数(λ_c,φ_c)。用它们分析了南半球10 hPa极地涡旋的季节变化、年际异常及其可能成因,分析了10 hPa极地涡旋强度与南极涛动的关系。结果表明:(1)南半球10 hPa极区12月～1月受反气旋控制,3～10月受气旋控制,2月、11月为环流转换季节。(2)1(7)月反气旋(气旋)指数P、S均在1970年代后期发生了显著的跃变;跃变前反气旋(气旋)由极弱(极强)振荡地增强(减弱)至接近气候均值,跃变后反气旋由极强振荡趋于气候均值,气旋在偏弱的状态下振荡。(3)1月反气旋中心位置存在显著的年代际变化,而7月气旋中心位置的年际变化明显。(4)臭氧异常可引起南半球10 hPa 1月极地反气旋年际异常(正相关),但与7月极地气旋异常无关。(5)1月、7月极地涡旋强度指数P与南极涛动指数(AAOI)呈显著的负相关,可由P来表征AAOI。 展开更多

关键词 10hPa极地涡旋环流指数 气候态 异常态 臭氧异常 南极涛动

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翼身组合体大迎角前体非对称涡流动性态研究

17

作者 陈莹 邓学蓥 +1 位作者 王延奎 黄涛 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期454-460,共7页

在亚临界流动范围内,对于带有鸭翼、机翼的翼身组合体,在其头尖部带有确定扰动的条件下,研究模型大迎角下的非对称背涡结构及其气动力特性随扰动周向角的演化规律。通过对模型表面的压力分布和侧向力分布分析,结合流场显示结果,表明翼... 在亚临界流动范围内,对于带有鸭翼、机翼的翼身组合体,在其头尖部带有确定扰动的条件下,研究模型大迎角下的非对称背涡结构及其气动力特性随扰动周向角的演化规律。通过对模型表面的压力分布和侧向力分布分析,结合流场显示结果,表明翼身组合体绕流中鸭翼前各截面均处于非对称二涡区,头部截面侧向力分布随头尖部滚转而呈现出双稳态特性,鸭翼和机翼上方的流动在大迎角下处于完全分离流动状态,从而使得模型上鸭翼之后的截面侧向力接近为零。 展开更多

关键词 翼身组合体 非对称涡流动 双稳态 分离流

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空间结构涡激振动分析 被引量：1

18

作者 晏致涛 李正良 黄汉杰 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期26-31,共6页

大跨度拱桥、空间细长杆件等空间结构在较低的风速下可能产生周期性的横风向涡激振动。本文主要讨论了空间结构涡激振动非线性稳定态,特别是共振区域的稳态响应的求解。应用Scanlan提出的经验非线性模型表达涡激力,考虑风速沿结构高度变... 大跨度拱桥、空间细长杆件等空间结构在较低的风速下可能产生周期性的横风向涡激振动。本文主要讨论了空间结构涡激振动非线性稳定态,特别是共振区域的稳态响应的求解。应用Scanlan提出的经验非线性模型表达涡激力,考虑风速沿结构高度变化,引入有限元方法和条带假设形成涡激振动运动方程。利用Wilson-θ法和Newton-Raphson迭代法对运动方程计算了涡激振动振幅,同时利用能量法对运动方程进行了求解。通过对简支梁和重庆菜园坝长江大桥的分析表明,用能量法求解和按照Wilson-θ法求解的结果是一致的。 展开更多

关键词 涡激振动 空间结构 WILSON-Θ法 稳定

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旋翼模型垂直下降状态气动特性风洞试验 被引量：8

19

作者 黄明其 兰波 何龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期131-137,共7页

直升机垂直下降状态中包含极为危险的涡环状态.为提高对涡环状态的认识以及掌握其气动载荷、流场变化,并为相应数值模拟及飞行仿真提供试验数据,采用直升机垂直升降试验台以及大视场PIV试验测量系统在Φ5 m立式风洞对Bo-105旋翼模型进... 直升机垂直下降状态中包含极为危险的涡环状态.为提高对涡环状态的认识以及掌握其气动载荷、流场变化,并为相应数值模拟及飞行仿真提供试验数据,采用直升机垂直升降试验台以及大视场PIV试验测量系统在Φ5 m立式风洞对Bo-105旋翼模型进行了垂直下降状态的气动载荷以及流场测量.在桨尖马赫数相似的情况下,得到了该旋翼模型在不同总距、不同下降速度情况下的平均拉力和功率变化,以及较大范围的详细流场图像,分析了旋翼模型气动载荷变化现象,并进一步揭示了旋翼模型垂直下降状态下流场的演化发展过程.试验研究表明:旋翼模型垂直下降速度达到8 m/s后,拉力和功率急剧下降,且其各自均方根误差值显著增大;旋翼模型总距越小,对应的旋翼拉力值随垂直下降速度增大而迅速减小,越易进入"涡环状态";桨尖涡结构不稳定的主要内因是形成了"涡对"结构,相邻桨尖涡之间的距离越近,桨尖涡越不稳定;桨尖涡聚集形成"涡环"以及涡环结构的动态演化是旋翼性能突变的关键因素. 展开更多

关键词 旋翼模型 垂直下降状态 气动载荷 大视场PIV 桨尖涡

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旋转气冷涡轮流场的数值模拟

20

作者 袁锋 张才稳 +2 位作者 黄海舟 竺晓程 杜朝辉 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期427-431,共5页

应用数值计算的方法,对采用气膜冷却的涡轮叶片在静止和旋转状态下的流场进行数值模拟,研究涡轮叶片在静止和旋转状态下冷却射流和主流的掺混流场结构.结果表明:涡轮叶片压力面极限流线在静止和旋转两种工况下的区别比较明显.旋转使得... 应用数值计算的方法,对采用气膜冷却的涡轮叶片在静止和旋转状态下的流场进行数值模拟,研究涡轮叶片在静止和旋转状态下冷却射流和主流的掺混流场结构.结果表明:涡轮叶片压力面极限流线在静止和旋转两种工况下的区别比较明显.旋转使得马蹄涡的尺度有所加强.压力面和吸力面侧都存在明显的反向涡对结构;在吸力面,反向涡对的对称性比压力面的好;反向涡对随着下游距离的增大逐渐减弱,同时旋转使得掺混流场的轨迹有向叶片径向偏转的趋势.旋转工况下涡轮压力面侧反向涡对的衰减速度和程度变化明显,吸力面侧涡对的涡心位置更靠近叶片壁面,涡的影响区域也较小. 展开更多

关键词 涡轮叶片 气膜冷却 旋转工况 流场结构 反向涡对

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