飞机尾涡对的三维失稳快速模拟方法

1

作者 徐梓铭 李栋 +1 位作者 蔡金延 李沛繁 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第1期95-104,I0002,共11页

飞机尾流是制约机场飞行间隔缩短的重要因素之一,然而当前的尾流演化数值模拟和经验模型均无法兼顾尾流演化的时效性和准确性,不利于管制机场尾流间隔。考虑到飞机尾流由飞机尾涡对主导,而动力学失稳又是飞机尾涡耗散的主要机制,本文提... 飞机尾流是制约机场飞行间隔缩短的重要因素之一,然而当前的尾流演化数值模拟和经验模型均无法兼顾尾流演化的时效性和准确性,不利于管制机场尾流间隔。考虑到飞机尾流由飞机尾涡对主导,而动力学失稳又是飞机尾涡耗散的主要机制,本文提出基于曲率修正涡丝法的飞机尾涡对失稳快速模拟方法。通过三次样条插值得到涡段中点坐标,将直涡段处理为弯曲涡段,同时考虑涡段对自身控制点的诱导作用,实现涡丝法诱导速度的曲率修正。另外,给出了涡丝法模拟飞机尾涡对周期条件的处理方法,大幅提升了涡丝法模拟飞机尾涡失稳的计算精度。数值实验结果表明,考虑曲率修正的涡丝法能够以较低的计算成本实现快速预测尾涡对长波失稳,并且失稳增长率、涡丝倾角均与理论值吻合良好。在施加不同强度的湍流扰动后,本文方法模拟得到的涡对快速耗散时间与理论值吻合较好,尤其对于中弱强度的湍流扰动,本文方法预测结果更为准确。 展开更多

关键词 飞机尾涡 动力学失稳 涡丝法 曲率修正 大气湍流

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基于神经网络代理模型和遗传算法的适伴流最佳环量对转桨设计方法

2

作者 薛颖 黄永生 杨晨俊 《船舶力学》 北大核心 2025年第4期517-527,共11页

基于升力面理论涡格法提出了一种适伴流最佳环量对转桨的设计方法。该方法首先建立了对转桨径向环量分布与推力、扭矩之间非线性关系的神经网络代理模型,其数据样本由涡格法计算得到;然后采用遗传算法,在给定总推力和扭矩平衡的约束条件... 基于升力面理论涡格法提出了一种适伴流最佳环量对转桨的设计方法。该方法首先建立了对转桨径向环量分布与推力、扭矩之间非线性关系的神经网络代理模型,其数据样本由涡格法计算得到;然后采用遗传算法,在给定总推力和扭矩平衡的约束条件下,以总效率为目标对前、后桨的径向环量分布进行优化;最后根据优化得到的最佳环量分布及指定的弦向负荷分布形式设计前、后桨的螺距分布及拱弧面。以高速水下航行体的对转桨为例进行研究,并用非定常RANS方法进行了自航模拟,验证结果表明,设计桨的自航点转速与原型桨基本相同,总效率和扭矩平衡度都有所提高。 展开更多

关键词 对转桨 适伴流 最佳环量分布 神经网络 遗传算法 涡格法

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涡量反演尾流场特性研究

3

作者 熊雪露 徐琛苑 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1504-1510,共7页

尾流场的快速计算具有重要的科学意义及工程应用价值。文章从涡量控制方程出发,构建了一种尾流快速计算方法,并基于快速计算方法对平板尾流进行了模拟分析。快速计算方法可以准确地模拟平板尾流区卡门涡街的形成与演化。通过与前人研究... 尾流场的快速计算具有重要的科学意义及工程应用价值。文章从涡量控制方程出发,构建了一种尾流快速计算方法,并基于快速计算方法对平板尾流进行了模拟分析。快速计算方法可以准确地模拟平板尾流区卡门涡街的形成与演化。通过与前人研究结果对比,验证了快速计算方法的可靠性。通过对尾流剖面进行分析,发现尾流场中不同湍流统计量达到自相似状态的位置并不相同,且在平板尾流上游区域存在一个非平衡态自相似区域。相关研究成果不仅有助于阐明湍流尾流特性,而且对风电场尾流预测与控制等工程应用场景具有重要指导意义。 展开更多

关键词 快速计算 离散涡 尾流 自相似 尾流模型

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基于涡尾迹方法的风力机载荷与响应计算 被引量：6

4

作者 唐迪 陆志良 +1 位作者 王同光 吴永健 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期669-673,共5页

采用涡尾迹方法计算准定常气动性能,结合Leishman-Beddoes动态失速模型计算叶片的非定常气动力。应用有限元分析软件,分析风力机在不同转速下的风轮模态,塔架的前后、左右振动模态。基于非定常气动力和结构振动模态,针对风力机风轮,建... 采用涡尾迹方法计算准定常气动性能,结合Leishman-Beddoes动态失速模型计算叶片的非定常气动力。应用有限元分析软件,分析风力机在不同转速下的风轮模态,塔架的前后、左右振动模态。基于非定常气动力和结构振动模态,针对风力机风轮,建立其结构运动方程。求解出的叶片振动速度加入到非定常气动力的计算中,从而建立了考虑叶片振动的风力机载荷、响应计算模型。分析了Phase VI叶片和某1.5MW风力机各个叶片截面的气动力、振动位移和振动速度随时间的响应曲线,表明该方法能够较好地计算出风力机的气动性能、载荷和响应。 展开更多

关键词 风力机 预定涡尾迹方法 动态失速 模态

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张力腿漂浮式风力机的运动响应计算 被引量：6

5

作者 王枭 王同光 曹九发 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期583-589,共7页

漂浮式风力机与近海桩基式风力机、陆上风力机差异很大,特别是漂浮平台设计复杂,对仿真工具要求更高。海上风力机除受气动载荷之外,还需进一步考虑海洋环境所施加的各种其他载荷。采用自由涡尾迹方法计算风力机气动性能,分别采用线性波... 漂浮式风力机与近海桩基式风力机、陆上风力机差异很大,特别是漂浮平台设计复杂,对仿真工具要求更高。海上风力机除受气动载荷之外,还需进一步考虑海洋环境所施加的各种其他载荷。采用自由涡尾迹方法计算风力机气动性能,分别采用线性波和PM频谱模拟波浪运动并应用Morison方程计算波浪载荷。构建张力腿漂浮平台结构动力学方程,以气动载荷和波浪载荷为激励,得到平台响应,并反馈至气动计算,从而完成气动、结构和水动的耦合计算。最后以大型风力机NH1500为例,对张力腿式海上风力机进行仿真模拟,对比分析来流风速、浪高和波浪入流角对漂浮平台运动和风力机气动性能的影响,采用PM频谱模拟真实海况并计算漂浮式风力机动态响应,为漂浮式风力机设计提供了依据。 展开更多

关键词 漂浮式风力机 张力腿平台 自由涡尾迹 波浪载荷 运动响应

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大型水平轴风力机叶片气动弹性计算 被引量：5

6

作者 唐迪 陆志良 郭同庆 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第10期1091-1097,共7页

给出了一种考虑几何非线性的大型风力机静、动气动弹性一体化计算方法.采用涡尾迹方法进行风力机气动载荷计算.建立风力机风轮的三维壳模型.沿周向平均风力机叶片载荷并加载到结构模型进行非线性静气动弹性分析.基于动力学小扰动假设,... 给出了一种考虑几何非线性的大型风力机静、动气动弹性一体化计算方法.采用涡尾迹方法进行风力机气动载荷计算.建立风力机风轮的三维壳模型.沿周向平均风力机叶片载荷并加载到结构模型进行非线性静气动弹性分析.基于动力学小扰动假设,在静平衡构型下进行动力学线性化,计算风轮固有振动特性.继而结合非定常涡尾迹方法计算风力机动气动弹性响应.计算了NH1500叶片考虑几何非线性的静气动弹性位移和动气动弹性响应.结果表明,大型风力机叶片几何非线性较为明显地减小静气动弹性位移,同时降低动气动弹性的响应幅值.大型风力机气动弹性响应计算需要考虑几何非线性. 展开更多

关键词 风力机 气动弹性 几何非线性 涡尾迹方法

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复杂工况下的大型风力机气动性能和尾迹研究 被引量：3

7

作者 王枭 曹九发 王同光 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期343-350,共8页

在复杂工况下,大型风力机非定常特性会更严重,导致风力机气动性能变化和尾迹预测更加复杂。本文主要针对稳态偏航、动态偏航、风剪切和随机风速场等复杂工况,基于自由涡尾迹方法,嵌入复杂工况的模块,加入了动态失速模型和三维旋转效应... 在复杂工况下,大型风力机非定常特性会更严重,导致风力机气动性能变化和尾迹预测更加复杂。本文主要针对稳态偏航、动态偏航、风剪切和随机风速场等复杂工况,基于自由涡尾迹方法,嵌入复杂工况的模块,加入了动态失速模型和三维旋转效应模型修正,实现了复杂工况数值模拟计算,比较了不同复杂工况的气动载荷和尾迹形状。最后,得出了风力机在复杂工况下的气动性能、载荷和尾迹叶尖涡线特性,并计算出风力机在复杂工况下的气动载荷超调量和迟滞时间。对推进自由涡尾迹方法应用于风力机工程的大批工况载荷计算,提高大型风力机的载荷计算精度和设计水平等具有重要意义。 展开更多

关键词 风力机 自由涡尾迹 风剪切 动态偏航 随机风速场

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前向多翼离心风机叶片尾迹和蜗壳二次流动的试验研究 被引量：11

8

作者 吕伟领 席光 +1 位作者 宫武旗 张伟 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期21-25,共5页

对前向多翼式离心风机建立了性能及流场测试台位 性能试验及流场测试表明,性能试验重复性良好,曲线符合理论性能曲线.用粒子图像速度场仪技术对叶片尾迹区及蜗壳出口横截面上的二次流做了详细的变工况测量与分析.结果表明:叶片尾迹区脉... 对前向多翼式离心风机建立了性能及流场测试台位 性能试验及流场测试表明,性能试验重复性良好,曲线符合理论性能曲线.用粒子图像速度场仪技术对叶片尾迹区及蜗壳出口横截面上的二次流做了详细的变工况测量与分析.结果表明:叶片尾迹区脉动强度达20%～70%;在设计工况附近叶片尾迹影响区域小,在非设计工况下叶片尾迹影响区域大,尾迹区域占到蜗壳径向宽度的15%～25%,约是叶片弦高的2～3倍;在蜗壳横截面上明显存在二次流旋涡;沿着蜗壳旋出方向二次流对称分布,但是到达出口时,小流量下两侧旋涡结合成一个旋涡,大流量下两侧旋涡一直保持到蜗壳出口. 展开更多

关键词 粒子图像速度场仪 前向多翼式离心风机 叶片尾迹 旋涡 二次流

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飞机尾流的二维可视化仿真 被引量：10

9

作者 周彬 王雪松 王涛 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第16期4281-4285,共5页

根据合理假设把飞机尾流卷起后的物质运动模拟为一个无源对流扩散过程,该过程完全描述了尾流大气中各保守被动量(如水蒸汽、位温等)随时间的变化分布特性。利用二维直角坐标系下的有限差分方法对该方程进行求解,得到了尾流中保守被动参... 根据合理假设把飞机尾流卷起后的物质运动模拟为一个无源对流扩散过程,该过程完全描述了尾流大气中各保守被动量(如水蒸汽、位温等)随时间的变化分布特性。利用二维直角坐标系下的有限差分方法对该方程进行求解,得到了尾流中保守被动参量随时间的演化关系,完成了对尾流的二维可视化仿真。 展开更多

关键词 飞机尾流 保守被动量 有限差分方法 对流扩散方程 尾流可视化仿真

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基于涡旋识别方法的高速列车尾涡结构的讨论 被引量：12

10

作者 潘永琛 姚建伟 +1 位作者 刘涛 李昌烽 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期667-676,共10页

利用改进型延迟分离涡模拟方法对缩尺比例1:30的高速列车简化模型的绕流流场进行数值计算,主要针对近尾流区的涡旋结构展开具体讨论.通过不同的涡旋识别方法,发现在尾涡结构中,高涡量的强涡旋主要聚集于尾车附近,而涡量较低但处于相对... 利用改进型延迟分离涡模拟方法对缩尺比例1:30的高速列车简化模型的绕流流场进行数值计算,主要针对近尾流区的涡旋结构展开具体讨论.通过不同的涡旋识别方法,发现在尾涡结构中,高涡量的强涡旋主要聚集于尾车附近,而涡量较低但处于相对稳定状态的涡旋分布在大部分尾流空间中.对此,主要基于最新提出的涡旋定义及其物理意义认为,由于边界层在尾部发生的流动分离,剪切变形以及高涡量的扩散对强涡旋的形成发挥着重要的作用,而涡旋会被较强的剪切旋转拉伸,使得局部复杂的流动表现出突出的湍流特性;另一方面,尽管涡强度明显下降,但是在强剪切应变迅速衰减的情况下,流向涡核中的涡旋涡量是主要的,此时,在较接近地面的情况下,流体微团以涡核为中心的旋转运动使得涡旋与地面之间的相互作用成为主导的流动机制.虽然涡强度会相对缓慢地衰减,但是从湍流能量产生的角度,该机制对涡旋的自维持发挥重要的作用,从而使尾涡结构能够相对稳定地存在于尾流流动中. 展开更多

关键词 高速列车 湍流尾流 涡旋结构 涡旋识别方法

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用多重网格方法计算旋翼跨声速无粘流场 被引量：11

11

作者 杨爱明 翁培奋 乔志德 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期313-318,共6页

发展了一种加快悬停旋翼无粘流场计算收敛速度的多重网格方法。由于悬停旋翼流场中存在不可压区域,同时旋翼尾涡系统的发展需要较长的时间,使得旋翼流场的收敛速度远低于固定翼流场,因此研究旋翼流场的多重网格算法具有重要意义。空间... 发展了一种加快悬停旋翼无粘流场计算收敛速度的多重网格方法。由于悬停旋翼流场中存在不可压区域,同时旋翼尾涡系统的发展需要较长的时间,使得旋翼流场的收敛速度远低于固定翼流场,因此研究旋翼流场的多重网格算法具有重要意义。空间离散格式采用了中心有限体积方法,时间推进应用了五步龙格 库塔法。采用3层网格的V循环,对一跨声速悬停旋翼无粘流场进行了数值计算。计算结果表明:尽管多重网格方法对旋翼流场的加速收敛作用不如对固定翼流场的加速收敛效果,但是多重网格方法仍然可以显著地加快旋翼流场收敛。 展开更多

关键词 旋翼 固定翼 悬停 多重网格方法 流场 空间离散 龙格-库塔法 收敛速度 多重网格算法 加速收敛

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绕旋转圆柱流动涡尾流结构和临界状态特性 被引量：5

12

作者 凌国平 凌国灿 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第1期8-16,共9页

采用作者提出的基于区域分解、有限差分法与涡法杂交的数值方法，结合高阶隐式差分格式，和以修正的不完全ＬＵ分解为预处理器的共轭梯度法作求解器．系统地研究了雷诺数Ｒｅ＝１０００，旋转速度比ａ∈（０．５，３．２５）范围内，绕... 采用作者提出的基于区域分解、有限差分法与涡法杂交的数值方法，结合高阶隐式差分格式，和以修正的不完全ＬＵ分解为预处理器的共轭梯度法作求解器．系统地研究了雷诺数Ｒｅ＝１０００，旋转速度比ａ∈（０．５，３．２５）范围内，绕旋转圆柱从突然起动到充分发展，长时间内尾流旋涡结构和阻力、升力系数的变化规律．计算所得流动图案与实验流场显示符合很好．数值试验证实了临界状态的存在，并首次给出了临界状态时的旋涡结构特性。 展开更多

关键词 旋转圆柱 涡尾流 有限差分法 涡法

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液固两相圆柱绕流尾迹内颗粒扩散分布的离散涡数值研究 被引量：6

13

作者 黄远东 吴文权 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第4期477-483,共7页

基于离散涡方法求得的非定常水流场和颗粒的Lagrange运动方程，数值模拟了稀疏液固两相圆柱绕流尾迹内颗粒的扩散分布．获得了流动的涡谱与3种不同St数颗粒（St=0．25，1．0，4．0）在流场中的分布．通过引入扩散函数来定量表示颗粒在... 基于离散涡方法求得的非定常水流场和颗粒的Lagrange运动方程，数值模拟了稀疏液固两相圆柱绕流尾迹内颗粒的扩散分布．获得了流动的涡谱与3种不同St数颗粒（St=0．25，1．0，4．0）在流场中的分布．通过引入扩散函数来定量表示颗粒在流场中的纵向扩散强度，并计算得到了不同St数颗粒的扩散函数随时间的变化．数值结果揭示出了液固两相圆柱绕流尾迹中的颗粒扩散分布与颗粒的St数和尾涡结构密切相关：1）中小St数（St=0．25．4．0）颗粒在运动过程中不能进入涡核区，而在旋涡结构的外沿聚集，且颗粒的St数愈大，其越远离涡核区域；2）在圆柱绕流尾迹区域内，中小St数（St=0．25．4．0）颗粒的纵向扩散强度随其St数的增大而减小． 展开更多

关键词 液固两相 高Reynolds数 离散涡方法 尾涡 颗粒扩散

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基于涡尾迹方法的风力机气动性能分析 被引量：2

14

作者 刘燕 李少华 岳巍澎 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期423-428,共6页

基于(势流)涡尾迹方法开发了水平轴风力机叶片气动性能分析程序,采用固定尾迹涡模型和自由尾迹模型分别对气动设计性能进行计算分析,得到风力机设计工况下的涡位置、诱导因子、功率系数及扭矩系数等气动性能参数,并与设计结果对比。结... 基于(势流)涡尾迹方法开发了水平轴风力机叶片气动性能分析程序,采用固定尾迹涡模型和自由尾迹模型分别对气动设计性能进行计算分析,得到风力机设计工况下的涡位置、诱导因子、功率系数及扭矩系数等气动性能参数,并与设计结果对比。结果表明,涡尾迹方法能够快速准确地计算风力机叶片气动性能参数,对风力机叶片气动分析,固定尾迹涡模型较自由尾迹模型计算时间短,具有较好的实用性。 展开更多

关键词 水平轴风力机 涡尾迹法 尾迹模型 气动性能

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下游圆柱涡致振动的升阻力特性及涡脱落模态分析 被引量：2

15

作者 陈文曲 任安禄 邓见 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1254-1259,共6页

采用分块耦合方法结合任意拉格朗日-欧拉法数值求解非定常二维不可压缩N-S方程和Poisson方程,分析了下游圆柱涡致振动的涡脱落模态以及升阻力特性.圆柱振荡频率比值为0.30～1.49.分析了各种模态之间相互转化的跃迁点、升力与振幅间相位... 采用分块耦合方法结合任意拉格朗日-欧拉法数值求解非定常二维不可压缩N-S方程和Poisson方程,分析了下游圆柱涡致振动的涡脱落模态以及升阻力特性.圆柱振荡频率比值为0.30～1.49.分析了各种模态之间相互转化的跃迁点、升力与振幅间相位和模态间转化的关系,以及初始涡量形成的差异与模态间转化的关系,研究了当涡脱落向下游移动时的演化和重组现象.研究发现,涡的横向和流向间距以及涡街的大小随频率比的变化而变化;存在3种典型的涡脱落模态, 即2P、2S 和 P+S模态,各种模态之间相互竞争从而促进了流体与结构间相互作用的发展. 展开更多

关键词 任意拉格朗日-欧拉方法 涡致振动 涡脱落模态

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基于非定常涡格法的扑翼飞行器气动特性优化 被引量：3

16

作者 贺红林 周翔 +1 位作者 朱保利 余春锦 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期74-79,共6页

旨在为柔性扑翼飞行器的翼面选型与设计提供一定依据,研究其气动优化。建立了扑翼的非定常涡格法(UVLM)尾涡模型;采用面向对象的编程技术对该模型进行求解并引入GPU流式编程技术实现了UVLM并行计算,使其执行效率提高了3倍;以升力和推力... 旨在为柔性扑翼飞行器的翼面选型与设计提供一定依据,研究其气动优化。建立了扑翼的非定常涡格法(UVLM)尾涡模型;采用面向对象的编程技术对该模型进行求解并引入GPU流式编程技术实现了UVLM并行计算,使其执行效率提高了3倍;以升力和推力的最大化为目标,并采用模式搜索法对扑翼的扑动与俯仰运动相位差、扑动频率与柔性扭转角以及翼面结构进行了优化。结果显示,要获得尽可能大的气动推力,翼面应设计成倒梯形且其外翼段应具较大面积,要使升力最大化则需将翼面设计成正梯形布局并应使内翼段面积较大;为进一步提高FMAV推力,应在增大扑动频率的同时适当减小翼面的柔性扭转角。研究表明,内嵌UVLM的模式搜索法可望成为FMAV气动优化的一个重要工具。 展开更多

关键词 扑翼飞行器 尾涡模型 非定常涡格法(UVLM) 模式搜索法 气动优化

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基于IVCBC涡方法高雷诺数下串联双圆柱的数值计算模型及其尾流特征研究 被引量：1

17

作者 庞建华 宗智 +1 位作者 周力 王大明 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1181-1189,共9页

针对串联双圆柱的结构特点,利用IVCBC涡方法适合高雷诺数下数值计算的特点,建立了高雷诺数下串联双圆柱绕流的数值计算模型;采用经典算例验证了IVCBC涡方法的收敛性;探索了雷诺数为2.5×104、间隙比分别为1.1,1.25,2,2.5,3,3.25和4... 针对串联双圆柱的结构特点,利用IVCBC涡方法适合高雷诺数下数值计算的特点,建立了高雷诺数下串联双圆柱绕流的数值计算模型;采用经典算例验证了IVCBC涡方法的收敛性;探索了雷诺数为2.5×104、间隙比分别为1.1,1.25,2,2.5,3,3.25和4的串联双圆柱绕流的尾流特征;清晰地展示了尾流中较小的漩涡的形成、分裂和融合,详细地阐述了串联双圆柱流体特征发生突变的原因;深刻地揭示了串联双圆在高雷诺数下的绕流机理。研究表明:尾流模式与经典的实验尾流模型吻合较好,两圆柱中间的涡对是串联双圆尾流发生突变的主要原因;间隙之间时,间隙上部小漩涡形成、间隙中间流体的振动与下游圆柱表面上涡的脱落是同步的;该流体模式能清晰地展示尾流中较小漩涡,说明与有网格方法比较,该计算模型具有较大的优越性,为进一步研究高雷诺数下串联双圆柱流体力的特征提供了重要的研究工具。 展开更多

关键词 串联双圆柱 IVCBC涡方法 尾流特征 高雷诺数 绕流机理

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水平轴风力机多涡格升力面涡尾迹法的研究 被引量：2

18

作者 王渊博 李春 栾忠骏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1070-1075,共6页

针对NREL Phase VI实验双叶片水平轴风力机,采用基于多涡格升力面的自由尾迹法模拟其低风速及高风速气动性能。由于高风速失速延迟导致尾缘分离滞后,建立Kirchhoff-Helmholz尾缘分离预估模型与Du-Selig失速延迟模型耦合的三维尾缘分离... 针对NREL Phase VI实验双叶片水平轴风力机,采用基于多涡格升力面的自由尾迹法模拟其低风速及高风速气动性能。由于高风速失速延迟导致尾缘分离滞后,建立Kirchhoff-Helmholz尾缘分离预估模型与Du-Selig失速延迟模型耦合的三维尾缘分离预估模型。计算低风速及高风速不同的偏航角工况,对比分析不同涡格数对模拟结果的影响。研究结果表明:涡格数对低风速工况影响甚小,对高风速影响很大,且采用两涡格的三维尾缘分离预估模型对法向力系数和弦向力系数的模拟最为精确。 展开更多

关键词 水平轴风力机 多涡格升力面 自由涡尾迹 涡格数 偏航 失速延迟 尾缘分离

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CLT桨敞水性能的势流预报方法 被引量：1

19

作者 王超 李秋月 +2 位作者 赵雷明 姚丽琳 沙宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期250-258,共9页

为了提高面元法对尾流收缩叶梢负载(CLT)桨敞水性能的预报精度,通过修正常规面元法中的螺旋桨计算模型、尾涡模型和网格,改进预报CLT桨敞水性能的面元法计算理论。以CLT标准桨(P1727)为研究对象,从CFD方法模拟结果中,提取不同进速下的... 为了提高面元法对尾流收缩叶梢负载(CLT)桨敞水性能的预报精度,通过修正常规面元法中的螺旋桨计算模型、尾涡模型和网格,改进预报CLT桨敞水性能的面元法计算理论。以CLT标准桨(P1727)为研究对象,从CFD方法模拟结果中,提取不同进速下的尾涡螺距和尾涡半径,构建双尾涡模型;提出混合网格划分方法,提高计算精度和效率。将面元法预报结果与国际拖曳水池会议(ITTC)实验数据对比,结果表明,在设计进速附近,推力系数和转矩系数的相对误差在5%以内,效率的相对误差在2%以内,满足计算精度。 展开更多

关键词 CLT桨 敞水性能 尾涡模型 面元法 CFD

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基于格子玻尔兹曼方法的风力机尾流特性研究 被引量：7

20

作者 薛飞飞 许昌 +3 位作者 黄海琴 韩星星 SHEN Wenzhong 王金城 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4352-4362,共11页

为研究风力机尾流特性,采用基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)和大涡模拟方法(large eddy simulation,LES),通过壁面自适应局部湍流模型数值模拟New MEXICO(model rotor experiments in controlled conditions)风力... 为研究风力机尾流特性,采用基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)和大涡模拟方法(large eddy simulation,LES),通过壁面自适应局部湍流模型数值模拟New MEXICO(model rotor experiments in controlled conditions)风力机尾流并验证模型。然后研究不同入流湍流强度及动态入流条件下NREL 5MW(National renewable energy laboratory)风力机尾流结构。结果发现:LBM模型准确模拟了实验风力机轴向和径向速度分量及涡量分布,但是叶片中段附着涡耗散偏快;高湍流入流工况下,叶尖涡和叶根涡更早发生破坏;动态入流工况下,风力机尾涡耗散速度随着入流风速增加而变慢,螺旋结构的涡间距增大,尾涡持续距离变长,尾流膨胀效应减弱。入流风速变化10s后稳定,风力机的推力系数保持剧烈波动。 展开更多

关键词 格子玻尔兹曼方法 风力机 尾流 动态入流 湍流 涡

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