基于MRF模型的对转桨敞水性能数值模拟方法探讨 被引量：23

1

作者 张涛 杨晨俊 宋保维 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第8期847-853,共7页

基于RANS方程和k-ε湍流模型,建立了用多参考系模型(MRF)处理前后桨相互干扰的对转桨敞水性能数值模拟方法。开展了两对水下高速航行体用对转桨的敞水性能模拟,与试验结果进行了对比,并研究了不同的前后桨相位差对定常性能模拟的影响,... 基于RANS方程和k-ε湍流模型,建立了用多参考系模型(MRF)处理前后桨相互干扰的对转桨敞水性能数值模拟方法。开展了两对水下高速航行体用对转桨的敞水性能模拟,与试验结果进行了对比,并研究了不同的前后桨相位差对定常性能模拟的影响,结果表明:文中建立的数值模拟方法能可靠地预报对转桨的敞水性能,可作为对转桨设计的工程应用工具。 展开更多

关键词 对转桨 敞水性能 多参考系模型 CFD

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螺旋桨滑流对机翼特性的影响研究 被引量：1

2

作者 吴浩 石永康 +2 位作者 赵越 邹楠 郭稳敏 《机床与液压》 北大核心 2024年第14期1-6,共6页

为了验证多参考系模型方法对于螺旋桨气动性能的定常数值模拟仿真的正确性与实用性,以螺旋桨-机翼为研究对象,建立三维模型,基于Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型的多参考系模型方法仿真得出螺旋桨不同转速情况下的拉力、扭... 为了验证多参考系模型方法对于螺旋桨气动性能的定常数值模拟仿真的正确性与实用性,以螺旋桨-机翼为研究对象,建立三维模型,基于Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型的多参考系模型方法仿真得出螺旋桨不同转速情况下的拉力、扭矩;与测试台相同转速下采集的实验结果进行对比,得出拉力的相对误差平均值在1.77%以内,扭矩的相对误差平均值在27.45%以内,分析螺旋桨不同安装位置对机翼气动性能的影响。结果表明:实验结果与基于多参考系模型的数值模拟方法结果有较好的一致性,机翼的升力系数与阻力系数在前置螺旋桨滑流的影响下同时增加,总的升阻比下降;螺旋桨的转动在其转轴两侧产生了上洗和下洗效应,机翼的当地迎角相应增大和减小。 展开更多

关键词 螺旋桨 数值模拟 多参考系模型 气动性能

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基于流固耦合的机翼结构优化设计 被引量：1

3

作者 吴浩 石永康 +1 位作者 邹楠 王浩然 《机床与液压》 北大核心 2024年第20期108-115,共8页

针对前置螺旋桨条件下复合翼无人机机翼的结构布局优化问题,采用CFD软件并基于Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型的多参考系模型方法进行气动特性分析,并利用ANSYS Workbench静力学模块对机翼进行流固耦合分析。根据翼型的... 针对前置螺旋桨条件下复合翼无人机机翼的结构布局优化问题,采用CFD软件并基于Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras湍流模型的多参考系模型方法进行气动特性分析,并利用ANSYS Workbench静力学模块对机翼进行流固耦合分析。根据翼型的设计原理,以S4320作为机翼翼型进行机翼模型的建立,对机翼内部结构进行初始布局设计,并对机翼采用参数化建模;采用流固耦合对机翼施加边界条件,从而进行静力学分析;最后基于遗传聚合的响应面法进行优化。结果表明:机翼的最大变形量降低了29.3%,最大应力值下降了11.7%。此优化方法能够准确地得到机翼结构的最佳布局。 展开更多

关键词 机翼结构 参数化建模 流固耦合 多参考系模型

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一种推进式螺旋桨无人机滑流效应影响研究 被引量：13

4

作者 陈广强 白鹏 +1 位作者 詹慧玲 纪楚群 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期554-562,共9页

针对推进式高空长航时螺旋桨无人机布局,应用基于多参考系模型的数值模拟方法开展无人机滑流效应气动影响的三维数值模拟研究。研究结果表明多参考系模型的流动现象能够符合真实螺旋桨的前后流动特征,并且可以较好地模拟螺旋桨滑流对飞... 针对推进式高空长航时螺旋桨无人机布局,应用基于多参考系模型的数值模拟方法开展无人机滑流效应气动影响的三维数值模拟研究。研究结果表明多参考系模型的流动现象能够符合真实螺旋桨的前后流动特征,并且可以较好地模拟螺旋桨滑流对飞机气动性能的干扰。起飞状态螺旋桨滑流效应对全机气动特性影响最强,爬升状态影响减弱,巡航状态影响最小。滑流效应影响随着推力增加而增大,相同推力不同桨距条件下滑流效应影响基本相同。起飞状态无人机尾部受到螺旋桨大推力滑流效应影响压差阻力急剧增加,导致全机气动性能下降。 展开更多

关键词 无人机 螺旋桨滑流 多参考系模型 计算流体力学 数值模拟

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基于CFD数值仿真技术的飞行器动导数计算 被引量：23

5

作者 米百刚 詹浩 朱军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期834-839,共6页

为了研究表征飞行器动态稳定特性的动导数,结合计算流体力学方法,基于滑移网格技术,采用小幅度强迫振动法和差分法两种非定常方法,推导了俯仰组合动导数以及滚转阻尼导数的计算表达式,并结合多参考系模型采用准定常方法计算滚转阻尼导... 为了研究表征飞行器动态稳定特性的动导数,结合计算流体力学方法,基于滑移网格技术,采用小幅度强迫振动法和差分法两种非定常方法,推导了俯仰组合动导数以及滚转阻尼导数的计算表达式,并结合多参考系模型采用准定常方法计算滚转阻尼导数。建立了基于计算流体力学技术的飞行器动导数计算方法。对国际动导数标模Finner导弹进行了计算验证。两种非定常方法对俯仰组合动导数的计算误差分别为0.65%、6.13%,对滚转阻尼导数的计算误差分别为2.5%、0.06%。求解滚转阻尼的准定常方法对于滚转阻尼导数的计算误差为2.67%。三种方法的计算结果与风洞试验结果吻合的很好。非定常方法计算精度高,准定常方法可以快捷迅速得到结果。本文的数值方法不仅适用于超声速,同样可以用于亚、跨声速时的动导数计算。 展开更多

关键词 滑移网格 多参考系模型 动导数 计算流体力学技术

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低比转数离心泵多相位定常全三维数值模拟 被引量：7

6

作者 王洋 代翠 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期89-93,共5页

针对定常流动是否具有全局代表性的疑问,采用多参考系模型对某一低比转数离心泵在设计工况进行了多相位定常流动数值模拟。分析了由于叶轮与蜗壳相对位置的变化引起的泵扬程的变化规律,同时捕捉到了全流场的速度、压力分布以及蜗壳第Ⅷ... 针对定常流动是否具有全局代表性的疑问,采用多参考系模型对某一低比转数离心泵在设计工况进行了多相位定常流动数值模拟。分析了由于叶轮与蜗壳相对位置的变化引起的泵扬程的变化规律,同时捕捉到了全流场的速度、压力分布以及蜗壳第Ⅷ断面漩涡的结构与演化特征等重要流动信息。结果表明,多相位定常流动数值模拟的结果实际上反映了泵内流场的非定常流动特性。 展开更多

关键词 离心泵 低比转数 多参考系模型 多相位 数值模拟

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旋转式激振阀流场动态特性模拟及实验验证 被引量：3

7

作者 赵国超 王慧 +1 位作者 宋宇宁 符鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期567-573,共7页

提出一种旋转式激振阀,为分析激振阀旋转过程中阀口流场的分布特性,设计三种不同几何形状的阀口。基于半隐式连接压力方程计算模型,通过多参考系模型(MRF)网格滑移运动的方法对激振阀进行流场动态模拟,获得激振阀阀口的压力、速度、射... 提出一种旋转式激振阀,为分析激振阀旋转过程中阀口流场的分布特性,设计三种不同几何形状的阀口。基于半隐式连接压力方程计算模型,通过多参考系模型(MRF)网格滑移运动的方法对激振阀进行流场动态模拟,获得激振阀阀口的压力、速度、射流角及流量特性曲线。研究结果表明:随阀芯的旋转,激振阀的压力和流量呈先升高后降低的趋势,速度呈先下降后上升的趋势,射流角在60~120°的区间内逐渐上升;阀口形状对激振阀的压力、速度、流量有较大的影响,矩形阀口的压力、流量动态特性最佳。实验证明,激振阀流量曲线近似为正弦波,仿真方法与实验误差小于5%。 展开更多

关键词 旋转 激振阀 多参考系模型 流场 计算流体力学

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曝气机叶片形状对氧化沟流动特性的影响 被引量：6

8

作者 陈光 赵贺芳 《水资源与水工程学报》 2010年第6期57-61,66,共6页

表面曝气机是氧化沟内水体的主要动力来源,直接影响氧化沟处理污水的效率。采用多参考系模型,对32m×8 m×4m氧化沟内的流场进行三维数值模拟,并对比了曝气机功率为12kW,叶片浸深为0.2m、高为0.97m,曝气机叶片形状不同时氧化沟... 表面曝气机是氧化沟内水体的主要动力来源,直接影响氧化沟处理污水的效率。采用多参考系模型,对32m×8 m×4m氧化沟内的流场进行三维数值模拟,并对比了曝气机功率为12kW,叶片浸深为0.2m、高为0.97m,曝气机叶片形状不同时氧化沟内的流场。模拟结果表明:机翼型叶片、前倾型叶片、矩形叶片和后倾型叶片4种叶片形状中机翼型叶片对水流的混合推动力最大,效率最高。 展开更多

关键词 表面曝气机 氧化沟 多参考系模型 数值模拟

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扫吸式吸入口流场仿真分析研究

9

作者 陈思林 杨旭东 +1 位作者 马春林 秋实 《河北科技大学学报》 CAS 2012年第2期166-170,共5页

针对扫吸式吸入口流场仿真分析中模型建立和分析方法选择的难题,选取Fluent中的多参考系模型(MRF)作为建模方法,确定了扫滚相对于吸入口罩壳之间的速度换算公式。通过改变扫滚转速和输料管与扫滚之间的中心距,研究了影响扫吸式吸入口空... 针对扫吸式吸入口流场仿真分析中模型建立和分析方法选择的难题,选取Fluent中的多参考系模型(MRF)作为建模方法,确定了扫滚相对于吸入口罩壳之间的速度换算公式。通过改变扫滚转速和输料管与扫滚之间的中心距,研究了影响扫吸式吸入口空气流量和入口速度变化的因素,并绘制出扫滚壁面和入口速度云图。最后根据分析结果,优化了扫吸式结构尺寸和运行参数。结果表明,采用多参考系模型可以实现扫吸式吸入口内部流场的仿真分析研究;对于作业宽度为400mm的扫吸式吸入口,当扫滚转速为300rad/min,输料管与扫滚之间的中心距为350mm时,吸入口内部空气流量和入口速度最大。 展开更多

关键词 吸入口 动网格 流场分析 多参考系模型

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直升机旋翼结冰后三维桨叶气动特性数值分析 被引量：2

10

作者 王正之 杜孟华 +1 位作者 朱春玲 刘森云 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2021年第1期33-38,共6页

针对直升机旋翼桨叶结冰问题,研究了结冰前后三维旋翼桨叶气动特性。基于多参考系模型建立了旋翼桨叶三维结冰数值模拟方法,对其中空气流场计算、水滴撞击特性计算、结冰生成计算和几何模型重构等步骤进行了介绍。以C-T旋翼为模型,计算... 针对直升机旋翼桨叶结冰问题,研究了结冰前后三维旋翼桨叶气动特性。基于多参考系模型建立了旋翼桨叶三维结冰数值模拟方法,对其中空气流场计算、水滴撞击特性计算、结冰生成计算和几何模型重构等步骤进行了介绍。以C-T旋翼为模型,计算分析了结冰对旋翼桨叶气动特性的影响。计算结果表明,结冰后旋翼桨叶升力降低、阻力增加,悬停性能下降明显。结冰破坏了桨叶各个截面原有的气动外形,导致涡的产生,使得截面气动特性恶化。 展开更多

关键词 飞机结冰 直升机旋翼 气动特性 多参考系模型 数值模拟

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旋转配流激振阀输出特性分析及试验验证

11

作者 赵国超 周国强 +2 位作者 王慧 张建卓 李南奇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期90-96,132,共8页

提出一种旋转配流激振阀,为研究进口压力和阀芯换向频率对旋转配流激振阀输出特性的影响规律,采用多参考系方法(multiple reference frame,MRF)进行流场动态仿真,获得旋转配流激振阀输出压力和流量的动态特性曲线,并搭建电液激振试验台... 提出一种旋转配流激振阀,为研究进口压力和阀芯换向频率对旋转配流激振阀输出特性的影响规律,采用多参考系方法(multiple reference frame,MRF)进行流场动态仿真,获得旋转配流激振阀输出压力和流量的动态特性曲线,并搭建电液激振试验台对仿真结果进行验证。研究结果表明:进口压力由14 MPa增至16 MPa,旋转配流激振阀输出压力、流量峰值分别提高了1.16%和6.98%;阀芯换向频率由100 Hz增至180 Hz,输出压力、流量峰值分别降低了1.24%和18.6%;进口压力工况下,输出压力、流量的仿真和试验结果的平均误差分别为0.18%、2.14%;换向频率工况下,输出压力、流量的仿真和试验结果的平均误差分别为0.10%、1.76%。仿真和试验结果整体趋势基本一致,证实了旋转配流激振阀结构的合理性及仿真模型的正确性。 展开更多

关键词 旋转配流激振阀 多参考系(MRF)模型 流场 输出特性 试验验证

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倾转旋翼机巡航状态旋翼滑流影响 被引量：5

12

作者 马铁林 张子伦 +2 位作者 刘振臣 王祥胜 郝帅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1124-1137,共14页

倾转旋翼机由于需要兼顾垂直起降和高速平飞2种典型工况下的动力需求,采用大直径旋翼作为推进装置会使机翼大部分处于旋翼滑流区内,这与常规螺旋桨飞机存在较大差异。为评估不同数值计算方法并研究旋翼滑流对倾转旋翼机气动特性的影响,... 倾转旋翼机由于需要兼顾垂直起降和高速平飞2种典型工况下的动力需求,采用大直径旋翼作为推进装置会使机翼大部分处于旋翼滑流区内,这与常规螺旋桨飞机存在较大差异。为评估不同数值计算方法并研究旋翼滑流对倾转旋翼机气动特性的影响,针对选取两叶旋翼的某倾转旋翼机方案,利用激励盘模型、多参考系(MRF)模型、滑移网格模型分别进行了巡航状态下旋翼滑流对全机气动特性影响的数值模拟研究。结果表明:相对于无滑流状态,滑流定常影响使全机阻力增大,最大升阻比降低了7.5%,尾翼产生的升力增大,纵向静稳定度增加了17.1%,全机低头力矩增大;当迎角较小时,滑流虽然改变了机翼表面的升力分布,但是全机升力变化不大;滑流非定常影响会使全机气动特性产生周期性波动,升力系数波动幅度为9.0%,阻力系数波动幅度为10.8%,并且随着迎角的增大,波动幅度也越大。 展开更多

关键词 倾转旋翼机 旋翼滑流 激励盘 多参考系(MRF)模型 滑移网格模型 气动特性

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