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燃气射流多角度倾斜冲击发射平台效应研究 被引量:1
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作者 曲普 陈光辉 +2 位作者 袁伟亮 梁兴旺 姜瑞洲 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第2期223-231,共9页
针对火箭弹发射时产生的燃气射流对发射系统造成较强冲击,可能对发射系统造成较大损害问题,以不同高低射角下火箭弹尾流场为研究对象,基于计算流体动力学方法,采用有限体积法进行数值离散,建立不同高低射角尾流场数学物理模型。在高低... 针对火箭弹发射时产生的燃气射流对发射系统造成较强冲击,可能对发射系统造成较大损害问题,以不同高低射角下火箭弹尾流场为研究对象,基于计算流体动力学方法,采用有限体积法进行数值离散,建立不同高低射角尾流场数学物理模型。在高低射角调整范围内,选择0°、5°、15°、28°、38°五种角度进行仿真模拟。通过分析射流速度和压力等参数分布随射角及时间变化,得到不同射角下射流发展规律;通过分析壁面压强分布及最大压强变化情况,得到不同射角下射流对发射平台冲击效应变化规律。研究结果表明:随射角增大,壁面压强整体有升高趋势;射角大于15°后,壁面压强会有较大提高幅度;发射平台各位置受射流冲击影响程度不同,需采用不同防护策略。本研究为发射平台防护设计提供了理论支撑。 展开更多
关键词 高低射角 尾流场 冲击效应 壁面压强 数值模拟
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扭曲舵潜艇的水动力性能及艉流场特性研究
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作者 叶金铭 张迪 +1 位作者 郑子涵 杨万里 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期18-26,共9页
为了研究新型扭曲舵对潜艇水动力性能及艉流场特性的影响,本文采用SST k-ω湍流模型结合全域结构网格分别对带扭曲舵和常规舵的SUBOFF潜艇模型进行模拟计算,对比并分析常规舵潜艇和扭曲舵潜艇在自航状态下的推进性能、螺旋桨叶片压力分... 为了研究新型扭曲舵对潜艇水动力性能及艉流场特性的影响,本文采用SST k-ω湍流模型结合全域结构网格分别对带扭曲舵和常规舵的SUBOFF潜艇模型进行模拟计算,对比并分析常规舵潜艇和扭曲舵潜艇在自航状态下的推进性能、螺旋桨叶片压力分布和艉流场速度分布。结果表明:相对于常规舵潜艇,扭曲舵潜艇达到自航状态时螺旋桨所需的转速降低,桨叶吸力面压力最小值提高,艉流场中的周向速度显著降低,螺旋桨的推进效率提高了约7.67%,且扭曲舵并不会对潜艇阻力产生太大影响,为提高潜艇推进性能提供了新的途径。 展开更多
关键词 潜艇扭曲舵 SUBOFF 自航 水动力性能 推进效率 艉流场特性 螺旋桨表面压力 周向速度
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不同荷重管道车起动时尾迹流场流速分布规律和影响范围分析
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作者 王泽 孙西欢 +3 位作者 李永业 李飞 陈润 刘诗雪 《水电能源科学》 北大核心 2025年第10期65-69,共5页
为了研究不同荷重下管道车在起动时对尾迹流场流速分布的影响和对下游流场的扰动范围,采用物理试验和理论分析相结合的方式对管道车下游流场不同方向的流速展开分析。结果表明,管道车在不同荷重下起动时,其尾迹流场的影响范围和尾迹流... 为了研究不同荷重下管道车在起动时对尾迹流场流速分布的影响和对下游流场的扰动范围,采用物理试验和理论分析相结合的方式对管道车下游流场不同方向的流速展开分析。结果表明,管道车在不同荷重下起动时,其尾迹流场的影响范围和尾迹流场流速数值会有所差异,但尾迹流场流速分布规律基本相同。荷重增加,距管道车下游等距横截面处轴向流速增大,变化幅度增大,影响范围增大。轴向流速区域性分界更加明显,呈现明显的下游高速流区。车前负压区漩涡涡通量增大,径向流动增强,近管道车下游断面处周向流速有正有负,越远离管道车周向流速分布越均匀。管道车起动时对尾迹流场轴向流速和周向流速的影响范围较远,对径向流速影响范围较近,在距管道车前端大于1 m后,管道车起动对该断面各个方向流速的影响较小。 展开更多
关键词 管道水力输送 荷重 圆柱绕流 尾迹流场
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定位艏型自航绞吸挖泥船船尾型线比较及水动力性能分析
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作者 余欣 杨剑涛 +3 位作者 何炎平 倪连松 王有江 刘亚东 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期166-174,共9页
[目的]“定位艏型”自航绞吸挖泥船的水动力性能与普通船型相比存在较大差异,为合理选择和设计自航绞吸挖泥船的船尾型线,进行水动力性能分析。[方法]采用计算流体力学(CFD)方法开展船模阻力试验数值验证,并在此基础上对比分析双呆木艉... [目的]“定位艏型”自航绞吸挖泥船的水动力性能与普通船型相比存在较大差异,为合理选择和设计自航绞吸挖泥船的船尾型线,进行水动力性能分析。[方法]采用计算流体力学(CFD)方法开展船模阻力试验数值验证,并在此基础上对比分析双呆木艉和双尾鳍艉这2种船尾型线的静水阻力性能、艉部流场、轴向伴流分数及不均匀度等水动力性能。[结果]结果显示,在各航速下,双尾鳍艉的总阻力系数小于双呆木艉;在设计航速点,双尾鳍艉的总阻力系数较双呆木艉小8.6%,而双呆木艉的伴流目标函数(WOF)较双尾鳍艉小11.0%,轴向伴流场更均匀。[结论]研究结果可为同类船型的型线设计和优化提供参考价值。 展开更多
关键词 船型 减阻 水动力 流场 伴流目标函数 船艉型线 定位艏型自航绞吸挖泥船
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磁驱六足微米机器人及其粒子微操控应用
5
作者 王富焱 牟方志 《功能材料》 北大核心 2025年第8期8001-8007,共7页
发展了一种可用于粒子微操控的磁驱六足微米机器人。这种微米机器人可以通过溶剂热法简易制备,采用SEM、亥姆霍兹线圈磁控系统和数值模拟等对六足微米机器人进行了结构与运动性能分析,探究了粒子微操控机理和能力。结果表明:六足微米机... 发展了一种可用于粒子微操控的磁驱六足微米机器人。这种微米机器人可以通过溶剂热法简易制备,采用SEM、亥姆霍兹线圈磁控系统和数值模拟等对六足微米机器人进行了结构与运动性能分析,探究了粒子微操控机理和能力。结果表明:六足微米机器人尺寸在5μm左右,通过控制聚乙烯吡咯烷酮K30的加入能够实现对其尺寸和二级枝晶的合成调控。六足微米机器人具备良好的磁响应性能,能够在较低场强的磁场驱动下保证在90 Hz及以下的交变磁场频率参数范围内,实现与控制设备的同步响应,并表现出在高粘溶液中的运动适应性和高效性。利用涡旋效应和尾流效应,六足微米机器人可通过旋转频率调整来控制周围流场的强度和稳态,实现了对聚苯乙烯微球的可控捕获、运输及卸载。该六足微米机器人提供了一种在微米尺度上进行粒子精准微操控的新型工具。 展开更多
关键词 微纳米机器人 粒子微操控 涡旋效应 尾流效应 磁场驱动
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船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测
6
作者 刘旭东 李荣 喻鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期106-110,共5页
船舶尾流感应磁场信号较为微弱,目标回波信号与背景噪声的区分度低,导致回波信号检测的相对容限值较大。为此,提出船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测方法。分析尾流散射回波特性,结合尾流气泡分布尺寸获取船舶尾流整体散射回波信... 船舶尾流感应磁场信号较为微弱,目标回波信号与背景噪声的区分度低,导致回波信号检测的相对容限值较大。为此,提出船舶尾流感应磁场小目标微弱回波信号检测方法。分析尾流散射回波特性,结合尾流气泡分布尺寸获取船舶尾流整体散射回波信号。将整体散射回波信号输入长短期记忆循环神经网络中,检测微弱回波信号。测试结果显示,随着尾流传播距离的逐渐增加,磁场感应强度逐渐减弱;回波信号幅值低于0.4 V时,能够完成微弱回波信号检测;相对容限值均在0.15以下,满足回波信号检测需求。 展开更多
关键词 船舶尾流 感应磁场 小目标 微弱回波信号 回波特性
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风力机偏航三维动态尾流特性及现场实验验证
7
作者 高晓霞 吕陶 +3 位作者 马万里 朱霄珣 王瑜 赵飞 《动力工程学报》 北大核心 2025年第4期537-543,共7页
对三维偏航全尾流模型进行了改进,考虑偏航风力机尾流的动态时延特性并进一步考虑其对尾流场空间分布的影响,提出一种风力机偏航三维动态全尾流模型,即Y-3DJGF-T模型。在某陆上风电场使用2台垂直式激光雷达进行现场实验,并结合数据采集... 对三维偏航全尾流模型进行了改进,考虑偏航风力机尾流的动态时延特性并进一步考虑其对尾流场空间分布的影响,提出一种风力机偏航三维动态全尾流模型,即Y-3DJGF-T模型。在某陆上风电场使用2台垂直式激光雷达进行现场实验,并结合数据采集与监视控制(SCADA)系统数据分析了偏航状态下尾流延迟时间及速度变化,以验证Y-3DJGF-T模型在尾流中心线和垂直剖面风速的预测准确性。结果表明:Y-3DJGF-T模型计算值与实测值的平均相对误差为2.51%。 展开更多
关键词 风力机 尾流模型 动态时变 风场实验
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导弹尾焰对周边发射筒前端盖表面流场的影响研究
8
作者 赵志 朱睿 +2 位作者 吕志超 武伟 温雄飞 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第2期215-222,共8页
针对导弹离开发射筒矩阵过程中,发动机燃气气流对周边发射筒易碎前端盖的影响,建立了三维仿真模型,利用动网格方法,模拟弹体运动,对周边前端盖的表面瞬态流场进行数值仿真计算。通过分析气体流线和流场云图,得到导弹运动过程中,发动机... 针对导弹离开发射筒矩阵过程中,发动机燃气气流对周边发射筒易碎前端盖的影响,建立了三维仿真模型,利用动网格方法,模拟弹体运动,对周边前端盖的表面瞬态流场进行数值仿真计算。通过分析气体流线和流场云图,得到导弹运动过程中,发动机膨胀压缩波系的发展对前端盖表面气流流向和压强分布的影响。根据不同时刻前端盖内外压强差的变化,结合试验得到的压强差安全范围,辅助判断前端盖是否会提前破裂,并通过改变临近发射筒之间的距离,计算前端盖内外压强差的变化幅度,得到发射筒之间的安全距离,为前端盖的结构优化设计和多个发射筒单位的排列方案提供仿真预测和数据支持。 展开更多
关键词 尾流场 发射筒前端盖 动网格 数值计算
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某大型测量船水下辐射噪声分析与控制
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作者 叶昊 刘可正 蔡晓涛 《应用声学》 北大核心 2025年第2期472-479,共8页
水下辐射噪声的控制水平是现代科考测量船的重要指标,需要贯穿于整个船舶设计、建造和试验过程,尤其是初步设计阶段就需要将水下辐射噪声控制技术融入总体设计。文中重点分析了某测量船水下辐射噪声的振动噪声来源及传递路径,尤其是该船... 水下辐射噪声的控制水平是现代科考测量船的重要指标,需要贯穿于整个船舶设计、建造和试验过程,尤其是初步设计阶段就需要将水下辐射噪声控制技术融入总体设计。文中重点分析了某测量船水下辐射噪声的振动噪声来源及传递路径,尤其是该船的GONDOLA附体结构以及安装于船体外的全回转推进器,给水下辐射噪声控制带来新问题、新困难。通过在设计、建造阶段采取螺旋桨优化设计、螺旋桨伴流优化设计、全回转推进器齿轮优化设计等控制措施,有针对性地控制水下辐射噪声,并在试航阶段对水下辐射噪声进行实船试验测试,试验结果满足挪威船级社SlientF(lightsurvey)的指标要求,为后续低水下辐射噪声调查测量船的设计、建造提供借鉴参考。 展开更多
关键词 测量船 水下辐射噪声 全回转推进器 GONDOLA附体 伴流场优化 齿轮优化
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机翼近场尾流流动特性的附着涡模型分析
10
作者 许向阳 李良星 向祖涛 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期213-222,共10页
为研究飞机尾流演化过程中的旋涡初始流动特性,提出了一种基于附着涡模型的尾流初始特征参数计算方法,用于准确计算飞机近场初始尾流环量、涡核间距和涡核半径等特征参数。采用SST k-ω湍流模型对NACA0012直机翼的尾流特性进行了三维数... 为研究飞机尾流演化过程中的旋涡初始流动特性,提出了一种基于附着涡模型的尾流初始特征参数计算方法,用于准确计算飞机近场初始尾流环量、涡核间距和涡核半径等特征参数。采用SST k-ω湍流模型对NACA0012直机翼的尾流特性进行了三维数值模拟研究,分析了3种展弦比、3种迎角及3种来流速度下的近场尾流流动特性,并通过附着涡模型对模拟结果进行验证与分析,建立了近场尾流初始流动特征参数的计算模型。结果表明:与传统基于最大涡量值和最小压力位置确定涡核位置的方法相比,根据附着涡模型计算的尾流速度分布来确定涡核位置和半径的方法更为精确,近场尾流环量与Rankine模型预测的结果最为接近;利用拟合得到的机翼展向附着涡环量分布,尾流环量计算平均误差为7%,涡核间距和涡核半径计算平均误差为15%。基于附着涡模型的尾流初始特征参数计算方法比基于椭圆形载荷机翼计算方法更准确,更具备普适性。 展开更多
关键词 尾流 尾涡流场 附着涡 数值模拟
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基于LBM-LES的航母风场尾流数值模拟研究
11
作者 江召兵 王丙 +1 位作者 王亮 任智源 《船舶力学》 北大核心 2025年第2期232-241,共10页
采用格子玻尔兹曼和大涡模拟相结合(LBM-LES)的数值方法,针对未简化的航母模型,模拟不同风速和风向角下的风场尾流。通过分析舰载机理想着舰轨迹上风场的分布特征,发现相同风向角、不同风速条件下,无量纲时均风速沿着舰轨迹具有相近的... 采用格子玻尔兹曼和大涡模拟相结合(LBM-LES)的数值方法,针对未简化的航母模型,模拟不同风速和风向角下的风场尾流。通过分析舰载机理想着舰轨迹上风场的分布特征,发现相同风向角、不同风速条件下,无量纲时均风速沿着舰轨迹具有相近的分布规律和大小,垂向分量呈典型的“雄鸡尾”式分布,下沉气流峰值约为来流速度的10%左右;相同来流速度、不同风向角条件下,左舷风时着舰轨迹受尾流影响范围明显大于右舷风时。此外,左舷风时着舰轨迹上的垂直速度以下沉为主,右舷风时既有下沉气流又有上升气流,但以上升气流为主。 展开更多
关键词 计算流体动力学 玻尔兹曼方法 航母 风场尾流 着舰轨迹
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加油机近场尾涡影响规律及危险区域评估
12
作者 王玉琰 刘峰博 +2 位作者 张文豪 肖峰 梁益华 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期564-573,共10页
加油机尾涡的发展包括近场和远场2个阶段,近场阶段尾涡处于卷起和成熟期,尾涡的演化机理复杂且形成的尾涡强度较大,对下游飞机特别是中小型无人受油机的安全性和稳定性会造成不利影响,因此需要重点研究近场尾涡的发展及影响规律,通过分... 加油机尾涡的发展包括近场和远场2个阶段,近场阶段尾涡处于卷起和成熟期,尾涡的演化机理复杂且形成的尾涡强度较大,对下游飞机特别是中小型无人受油机的安全性和稳定性会造成不利影响,因此需要重点研究近场尾涡的发展及影响规律,通过分析尾涡流场对其潜在的危险区域进行评估。采用雷诺平均方法模拟以CRM飞机为假想加油机的尾涡的近场分布,对不同来流马赫数和侧风条件下加油机近场尾涡的涡核位置和影响规律及范围进行分析,在此基础上以“捕食者”无人机构型为受油机研究对象,选取临界滚转力矩系数作为危险区域判据,通过计算分析评估了受油机在CRM加油机后的尾涡危险区域。研究结果表明,增大马赫数使得涡核在下落阶段纵向位置更低,涡核半径变大,尾涡环量变大;侧风使涡核位置出现明显偏移,侧风越大,偏移量越大,同时会加速尾涡耗散;在加油机尾涡流场影响下,受油机面临的潜在危险区域主要受加油机尾涡环量和受油机特征参数影响,且危险区域位置与涡核位置变化保持一致。 展开更多
关键词 近场尾涡 尾涡发展规律 涡核位置 尾涡耗散 危险区域
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基于尾流空中辐射磁场的水下目标探测研究
13
作者 赵爽 王宏磊 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1098-1104,共7页
针对基于空中平台的水下目标磁探测问题,本文开展了水下航行器的海面开尔文尾流辐射磁场建模与探测性能分析研究。构建了水下航行器在海面形成的开尔文尾流波高及其辐射磁场模型;采用数值方法对积分形式的波高以及磁场表达式进行求解,... 针对基于空中平台的水下目标磁探测问题,本文开展了水下航行器的海面开尔文尾流辐射磁场建模与探测性能分析研究。构建了水下航行器在海面形成的开尔文尾流波高及其辐射磁场模型;采用数值方法对积分形式的波高以及磁场表达式进行求解,获得了磁场的衰减规律和空间分布规律;分析了空中平台探测水下航行器开尔文尾流辐射磁场的性能。结果表明:水下航行器的开尔文尾流辐射磁场具有典型的V型区域分布,且该区域内磁场强度随空间变化。同时,水下航行器的尺寸、航度和下潜深度都对开尔文尾流辐射磁场产生不同程度的影响。进一步分析表明:水下航行器的尾流辐射磁场可以被空中平台有效探测。本文的研究可以为基于空中平台的水下目标尾流辐射磁场探测提供基础模型和技术支撑。 展开更多
关键词 水下目标磁探测 开尔文尾流 航空磁探 麦克斯韦方程组 辐射磁场 水下航行器 波高 空间分布
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固体发动机水下点火尾流变化过程试验研究 被引量:24
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作者 贾有军 张胜敏 +1 位作者 尤俊峰 白彦军 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期660-663,678,共5页
采用高速摄像机对发动机水下点火工作的尾流生长变化过程进行了记录,获得了尾流形态及其演化过程,分析了水环境对发动机尾流结构变化的影响。试验结果表明,发动机水下点火瞬态特性与空气中有很大的不同,水下尾流前进速度相比在空气中显... 采用高速摄像机对发动机水下点火工作的尾流生长变化过程进行了记录,获得了尾流形态及其演化过程,分析了水环境对发动机尾流结构变化的影响。试验结果表明,发动机水下点火瞬态特性与空气中有很大的不同,水下尾流前进速度相比在空气中显著降低,同时轴向阻滞作用导致尾流向径向扩展;尾流可分为气泡区、掺混区和混合区;尾流一直发生小幅震荡,间歇发生大幅震荡,小幅震荡和大幅震荡是发动机水下工作的基本属性。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 水下点火 尾流场 试验研究
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潜艇指挥台围壳对阻力和伴流场影响数值研究 被引量:15
15
作者 吴方良 吴晓光 +2 位作者 马运义 张志国 何汉保 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期91-99,共9页
采用Reynolds平均Navier-Stokes(RANS)方法计算潜艇三维粘性流场,分析潜艇指挥台围壳对潜艇水动力性能的影响。采用全附体SUBOFF模型验证了CFD方法,通过将螺旋桨盘面处的实效伴流场、艇体表面压力分布以及模型总阻力的模拟结果与Taylor... 采用Reynolds平均Navier-Stokes(RANS)方法计算潜艇三维粘性流场,分析潜艇指挥台围壳对潜艇水动力性能的影响。采用全附体SUBOFF模型验证了CFD方法,通过将螺旋桨盘面处的实效伴流场、艇体表面压力分布以及模型总阻力的模拟结果与Taylor船池的实验结果进行对比。比较结果显示CFD计算结果与实验数据具有很好的一致性,表明CFD方法可以用于潜艇指挥台围壳设计的水动力计算。通过数值计算研究指挥台围壳的高度和在艇上的分布位置对其后方的流场、螺旋桨盘面处的伴流场和阻力的影响。 展开更多
关键词 潜艇 指挥室围壳 伴流场 水下总阻力 数值计算
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抗空化扭曲舵的设计及其水动力性能分析 被引量:12
16
作者 叶金铭 王威 +1 位作者 于安斌 张凯奇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期314-319,共6页
通过面元法计算螺旋桨尾流场,根据螺旋桨尾流场对扭曲舵各剖面的几何攻角进行设计,提出了抗空化扭曲舵的设计方法;采用计算流体动力学方法评价舵的水动力性能,并经过拖曳水池的舵力测量试验加以验证.结果表明,在不同的航速和舵角条件下... 通过面元法计算螺旋桨尾流场,根据螺旋桨尾流场对扭曲舵各剖面的几何攻角进行设计,提出了抗空化扭曲舵的设计方法;采用计算流体动力学方法评价舵的水动力性能,并经过拖曳水池的舵力测量试验加以验证.结果表明,在不同的航速和舵角条件下,与普通舵相比,扭曲舵的负压力系数峰值明显较小,从而大幅提高了舵的抗空化性能,降低了舵的空化剥蚀和由舵产生空泡所引起的振动噪声.由于扭曲舵与螺旋桨的尾流匹配良好,在舵角为0°时,扭曲舵叶背的压力系数分布与叶面的压力系数分布基本重合,因而显著减小了直航时舵上的横向力和舵轴力矩,有利于舵和舵机的受力. 展开更多
关键词 螺旋桨 扭曲舵 空化 尾流场 压力分布
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浅水效应对船舶阻力及流场特性的影响分析 被引量:19
17
作者 孙帅 王超 +1 位作者 常欣 支玉昌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期499-505,共7页
为了分析浅水条件下船舶阻力及流场的特点,本文基于混合网格技术,结合Reynolds average numerical simulation(RANS)方法,对标准船模KRISO Container Ship(KCS)开展了船模浅水效应的数值预报分析。KCS船的船艉部分使用了三种不同的非结... 为了分析浅水条件下船舶阻力及流场的特点,本文基于混合网格技术,结合Reynolds average numerical simulation(RANS)方法,对标准船模KRISO Container Ship(KCS)开展了船模浅水效应的数值预报分析。KCS船的船艉部分使用了三种不同的非结构网格划分方法,与水池试验值对比得到恰当的网格划分方法。通过改变数值水池高度探究水深变化对于船舶阻力及流场特性的影响。研究发现:当水深h小于10倍吃水时,KCS船浅水效应明显,随着水深的减小,船舶阻力系数、z方向抽吸力以及桨盘面伴流分数均呈增大趋势;随着水深的减小,艏艉压力差逐渐增大,船艉倾现象更加明显。 展开更多
关键词 混合网格 KCS船模 浅水效应 船舶阻力 抽吸力 伴流场 RANS
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CFD在潜艇艉附体与艇体连接形式研究中的应用 被引量:19
18
作者 李新汶 陈源 王文琦 《船舶力学》 EI 2003年第5期28-32,共5页
艉附体与主艇体的不同交接形式对艉流场有较大影响,通过设计三种不同交接形式,用理论计算求得各个流场分布,分析不同的连接形式对螺旋桨盘面处流场的影响,得出了与试验结果相吻合的结论。
关键词 CFD 潜艇 艉附体 艇体 连接形式 艉流场 计算流体力学 交接形式
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二维垂直轴水轮机强迫振荡水动力性能分析 被引量:10
19
作者 盛其虎 周念福 +2 位作者 张学伟 马勇 孙科 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期41-45,共5页
潮流能水轮机水动力主要和叶片的相对运动速度有关,为了探讨实际海况条件下,漂浮式立轴水轮机水动力特性与波浪及水轮机的波浪运动响应之间的关系,采用水轮机旋转运动与强迫振荡运动的组合模拟立轴水轮机的纵荡和横荡运动,并用CFX软件... 潮流能水轮机水动力主要和叶片的相对运动速度有关,为了探讨实际海况条件下,漂浮式立轴水轮机水动力特性与波浪及水轮机的波浪运动响应之间的关系,采用水轮机旋转运动与强迫振荡运动的组合模拟立轴水轮机的纵荡和横荡运动,并用CFX软件对均匀来流中二维水轮机强迫振荡时的流场和水动力特性进行了分析,阐明了不同振荡圆频率、幅值、速比等参数对水轮机水动力的影响规律。研究表明:与水轮机在均匀来流环境中仅做旋转运动相比,横荡使水轮机产生类似卡门涡街的尾迹,纵荡使尾涡间距发生疏密变化;同时水轮机载荷瞬时值的峰值产生较大波动,峰值包络线的波动频率为水轮机振荡频率,在小振幅情况下,包络线波动幅值和水轮机振荡速度的振幅成线性关系。 展开更多
关键词 潮流能 垂直轴水轮机 强迫振荡 水动力 CFD 尾流场 载荷系数
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自由面对潜艇尾流场流动特性影响研究 被引量:6
20
作者 郭春雨 徐鹏 +3 位作者 韩阳 王超 郭欣雨 郐云飞 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期156-167,共12页
潜艇周围绕流场流动特性会影响潜艇的机动性能,特别是近水面航行时,自由面的存在会增大潜艇尾流场的复杂程度.为探究潜艇在近水面航行时自由液面对潜艇尾流场流动特性的影响机理,借助大型水下三维粒子图像测速技术开展潜艇尾流场流动特... 潜艇周围绕流场流动特性会影响潜艇的机动性能,特别是近水面航行时,自由面的存在会增大潜艇尾流场的复杂程度.为探究潜艇在近水面航行时自由液面对潜艇尾流场流动特性的影响机理,借助大型水下三维粒子图像测速技术开展潜艇尾流场流动特性研究.首先通过美国泰勒水池标准模型实验结果对试验方法准确性进行验证;随后,用验证后的模型试验方法对潜艇尾流场进行测量,得到不同潜深工况、不同速度下的桨盘面轴向速度以及脉动速度,同时辅以数值模拟对试验无法测得的兴波波系及中纵剖面速度场加以补充,从兴波角度阐述了自由面对潜艇尾流场流动特性影响机理.研究结果表明:潜艇在近水面航行时,随着Fr增大,桨盘面处轴向速度云图中上方等值线整体趋于扁平化,较4D潜深工况,1.5D潜深工况出现局部脉动速度极大值,且脉动速度结构整体下移;自由面存在时,艇体与自由面间流场速度明显增大,特别在桨盘面区域,流场速度明显提升.随着Fr增大,桨盘面处的自由液面高度逐渐降低,这就导致了桨盘面位置出现更大的流体速度,即造成了桨盘面伴流场挤压现象. 展开更多
关键词 潜艇 尾流场 流动特性 粒子图像测速 自由面
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