管内振动壁面射流流场的数值模拟 被引量：4

1

作者 朱志文 王宏光 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期110-114,共5页

采用动网格技术和k-ε两方程湍流模型,通过求解二维非定常不可压雷诺时均NavierStokes方程,对局部壁面振动的管内射流流场进行数值模拟,分析局部振动壁面的振幅和频率对流动的影响.结果表明,射流孔下游壁面静压随振幅、频率的增加而增加... 采用动网格技术和k-ε两方程湍流模型,通过求解二维非定常不可压雷诺时均NavierStokes方程,对局部壁面振动的管内射流流场进行数值模拟,分析局部振动壁面的振幅和频率对流动的影响.结果表明,射流孔下游壁面静压随振幅、频率的增加而增加;射流孔附近静压在126°相位角降到最低.射流孔的平均流量随振幅的增加而减小,随频率的增加而增加;流量波动随振幅、频率的增加而增大,高频率对主流的影响更加明显. 展开更多

关键词 管内流动 射流 振动壁面 气膜冷却

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振动及加热壁面条件下的近壁空泡溃灭可视化研究 被引量：1

2

作者 吴焱 张鹏飞 黄钰期 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期102-108,共7页

采用低压电火花生成空泡的方式系统研究了复杂壁面条件下的近壁空泡溃灭行为。通过不同类型振动壁面及不同温度壁面附近的空泡溃灭行为的可视化试验,发现壁面振动对空泡溃灭有促进作用,空泡溃缩过程更快,体积变化更显著。不同类型壁面... 采用低压电火花生成空泡的方式系统研究了复杂壁面条件下的近壁空泡溃灭行为。通过不同类型振动壁面及不同温度壁面附近的空泡溃灭行为的可视化试验,发现壁面振动对空泡溃灭有促进作用,空泡溃缩过程更快,体积变化更显著。不同类型壁面对空泡溃灭过程的影响不同,柱形壁面相较于球形壁面,近壁的空泡形态较不规则,溃灭呈现整体塌陷的趋势,在反弹阶段会形成不规则的空泡云。壁面升温会使得近壁空泡产生明显趋向于壁面的溃灭行为,并伴随多次空化的现象,这会对壁面造成严重损伤。 展开更多

关键词 空化 振动壁面 加热壁面 射流 溃灭

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壁面振动致气缸套空蚀现象模拟 被引量：6

3

作者 杜慧勇 李鹏涛 +3 位作者 李民 刘建新 王站成 徐斌 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期1065-1069,共5页

为研究气缸套受活塞敲击而产生的壁面振动对气缸套振动壁面附近冷却水流场的空蚀影响情况,通过使用计算流体力学(CFD)方法,基于AVL-Fire流体计算软件提供的欧拉多相流空化模型,结合动网格技术建立近振动壁面处流场区域的多相流流场空化... 为研究气缸套受活塞敲击而产生的壁面振动对气缸套振动壁面附近冷却水流场的空蚀影响情况,通过使用计算流体力学(CFD)方法,基于AVL-Fire流体计算软件提供的欧拉多相流空化模型,结合动网格技术建立近振动壁面处流场区域的多相流流场空化模型,将气缸套出现空蚀的振动壁面处的振动特性及其附近冷却水的流场特性进行耦合分析,得到了壁面衰减振动条件下流场的空化特性.对比在壁面振动条件下的流场空化云图,结果表明:气缸套壁面振动是气缸套空蚀的主要因素,受振动壁面影响而产生的空化气泡将在狭隙后圆弧壁面处聚集并溃灭,造成此处的空蚀较为严重,这与气缸套穴蚀部位的试验统计结果一致.通过对比同样壁面振动条件下入口流速不同时流场的空化云图,发现流场处于较大流速状态下,更容易产生空化区域. 展开更多

关键词 气缸套 壁面振动 流场 空化 数值模拟

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壁面展向周期振动的槽道湍流减阻机理的研究 被引量：21

4

作者 黄伟希 许春晓 +1 位作者 崔桂香 张兆顺 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期24-30,共7页

利用直接数值模拟研究了带有壁面展向周期振动的槽道湍流.壁面在展向的周期运动使湍流受到抑制,并使壁面摩擦阻力减小.通过对雷诺应力输运方程的分析研究了壁面展向周期振动的减阻机理,进一步揭示了压力变形项在湍流抑制中的关键作用.

关键词 湍流 数值模拟 减阻机理 展向壁面振动 雷诺应力 摩擦阻力 输运方程 周期振动 粘滞性流体力学

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壁面法向振动流体特性的分子动力学 被引量：2

5

作者 董海军 卢晓青 +1 位作者 张浩鹏 单明明 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1680-1686,共7页

应用分子动力学方法研究了壁面法向振动条件下流体的流动特性。构建了由铜固体壁面与氩流体构成的二维Couette流动几何模型。通过对固体平板壁面施加不同振动参数的法向振动,模拟仿真了不同振动参数下近壁面流体的流动状态,获得了相应... 应用分子动力学方法研究了壁面法向振动条件下流体的流动特性。构建了由铜固体壁面与氩流体构成的二维Couette流动几何模型。通过对固体平板壁面施加不同振动参数的法向振动,模拟仿真了不同振动参数下近壁面流体的流动状态,获得了相应的流体流动参数,进而研究分析了壁面振动对固液界面间摩擦阻力的影响机制。研究结果表明,对壁面施加法向振动可以有效地减小固液界面间的摩擦力,减阻的幅度与振动参数关系很大;通过对流体的速度场及密度分布的分析,认为固体壁面法向振动使近壁面流体密度大幅度降低是导致固液界面间摩擦力减小的主要原因。 展开更多

关键词 壁面振动 减阻 流场 分子动力学模拟

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壁面展向周期振动减阻机理及其二维波谱分析 被引量：2

6

作者 黄乐萍 范宝春 董刚 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第4期325-332,共8页

利用直接数值模拟(DNS)对壁面作展向周期运动的槽道湍流进行研究,建立了槽道湍流数据库。通过改变振幅大小和振动周期,可以使壁面摩擦阻力明显减少。随着平均减阻率的增加,壁面阻力随时间的变化也更加稳定并呈现出较大周期的变化。将一... 利用直接数值模拟(DNS)对壁面作展向周期运动的槽道湍流进行研究,建立了槽道湍流数据库。通过改变振幅大小和振动周期,可以使壁面摩擦阻力明显减少。随着平均减阻率的增加,壁面阻力随时间的变化也更加稳定并呈现出较大周期的变化。将一个典型的阻力变化周期分成三个不同区域进行讨论,对湍流脉动能的二维波谱进行了定量分析,进一步揭示出壁面展向周期振动抑制湍流、实现减阻的内在机理。 展开更多

关键词 湍流 直接数值模拟 展向壁面振动 减阻 谱分析

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车厢壁面的振动控制 被引量：2

7

作者 陈定中 魏燕定 程耀东 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1-4,共4页

将车厢壁面的振动转化为简支平板的振动模型,采用同位配置的方法,在板的上下表面粘贴几对压电片作为传感器和致动器,将有限元分析方法与模态控制方法结合起来分析抑制简支平板振动的问题。首先采用有限元分析方法对简支平板进行动力分析... 将车厢壁面的振动转化为简支平板的振动模型,采用同位配置的方法,在板的上下表面粘贴几对压电片作为传感器和致动器,将有限元分析方法与模态控制方法结合起来分析抑制简支平板振动的问题。首先采用有限元分析方法对简支平板进行动力分析,建立其动力方程;然后用模态控制方法分析了模态传感、模态观测和模态控制过程,利用模态速度负反馈进行控制;最后进行数值仿真分析。结果表明,利用压电材料对车厢内壁的振动进行控制,能得到满意的抑振效果。 展开更多

关键词 车厢壁面振动 主动控制 模态控制 有限元法 简支平板振动

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壁面展向振动流体特性的分子动力学(英文) 被引量：1

8

作者 董海军 卢晓青 +1 位作者 张浩鹏 单明明 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1927-1934,共8页

应用分子动力学方法研究壁面展向振动条件下流体的流动特性。构建了由铜固体壁面与氩流体构成的三维Couette流动几何模型。通过对固体平板壁面施加不同振动参数的展向振动,模拟仿真了不同振动参数下近壁面流体的流动状态,得到了相应的... 应用分子动力学方法研究壁面展向振动条件下流体的流动特性。构建了由铜固体壁面与氩流体构成的三维Couette流动几何模型。通过对固体平板壁面施加不同振动参数的展向振动,模拟仿真了不同振动参数下近壁面流体的流动状态,得到了相应的流体流动参数,进而研究分析了壁面振动对固液界面间摩擦阻力的影响机制。研究结果表明:对壁面施加展向振动可以有效地减小固液界面间的摩擦力,减阻的幅度与振动参数关系很大;通过对流体的速度场及密度分布的分析,认为固体壁面展向振动使近壁面流体密度大幅度降低是导致固液界面间摩擦力减小的主要原因。 展开更多

关键词 壁面振动 减阻 流场 分子动力学模拟

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槽道流壁面展向周期振动减阻的一维谱分析 被引量：1

9

作者 黄乐萍 董刚 范宝春 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1777-1784,共8页

通过直接数值模拟(DNS)对壁面做展向周期运动的槽道湍流进行研究,建立了槽道湍流数据库。发现通过改变振幅大小和振动周期,可以使壁面摩擦阻力明显减少。对减阻前后一维湍流脉动能谱进行了定量分析,结果表明,控制后湍流脉动能普遍下降,... 通过直接数值模拟(DNS)对壁面做展向周期运动的槽道湍流进行研究,建立了槽道湍流数据库。发现通过改变振幅大小和振动周期,可以使壁面摩擦阻力明显减少。对减阻前后一维湍流脉动能谱进行了定量分析,结果表明,控制后湍流脉动能普遍下降,流向和展向速度脉动都受到了很大的抑制,并且总动能在减少的同时,能量从时间尺度大的脉动向时间尺度小的脉动传输。分析了阻力变化周期中三个特征时段拟涡能谱的变化规律,发现总涡能在得到不同程度抑制的同时,具有不同的变化特征。结合近壁湍流拟序结构的变化规律,进一步揭示了壁面展向周期振动减阻的内在机理。 展开更多

关键词 湍流 直接数值模拟 展向壁面振动 减阻 谱分析

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槽道湍流壁面展向周期振动减阻机理研究 被引量：14

10

作者 黄乐萍 范宝春 董刚 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期361-366,共6页

为抑制壁湍流减少表面摩擦阻力,利用Fourier-Chebyshev谱方法,通过直接数值模拟,对槽道湍流壁面展向周期振动抑制壁湍流、实现减阻的内在机理进行了研究,建立了槽道湍流数据库。通过改变振幅大小和振动周期,壁面展向周期振动可以使壁面... 为抑制壁湍流减少表面摩擦阻力,利用Fourier-Chebyshev谱方法,通过直接数值模拟,对槽道湍流壁面展向周期振动抑制壁湍流、实现减阻的内在机理进行了研究,建立了槽道湍流数据库。通过改变振幅大小和振动周期,壁面展向周期振动可以使壁面摩擦阻力明显减少。随着平均减阻率的增加,壁面阻力随时间的变化也更加稳定并且周期逐渐变大。将1个典型的阻力变化周期分成3个特征时段进行讨论。结果表明,不同时段近壁湍流结构呈现出不同的变化规律,两种减阻机理交替出现:一是振动引起的涡与条带的倾斜,这导致负展向涡的产生;二是振动引起的涡与条带间的滑移,这导致条带的加宽以及流向涡的减弱。 展开更多

关键词 槽道流 壁湍流 壁面展向周期振动 减阻 谱方法 直接数值模拟

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壁面局部振动的二维管内流动分析 被引量：1

11

作者 许成骅 王宏光 朱志文 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期450-456,共7页

通过求解二维雷诺时均Navier-Stokes方程,对壁面局部振动的二维管内流场进行数值模拟,分析边界条件在不可压缩计算及可压缩计算情况下对壁面局部振动流动状态的不同影响.研究表明,在不可压缩计算情况下,总压入口条件相对于速度、质量流... 通过求解二维雷诺时均Navier-Stokes方程,对壁面局部振动的二维管内流场进行数值模拟,分析边界条件在不可压缩计算及可压缩计算情况下对壁面局部振动流动状态的不同影响.研究表明,在不可压缩计算情况下,总压入口条件相对于速度、质量流量入口条件限制少,壁面振动可同时影响振动壁面上、下游的流动参数.在壁面振动管道内,尽管马赫数Ma<0.3,可压缩流体的流动现象是完全不同于不可压缩流体的.边界条件对于高频振动计算结果的影响比低频振动计算结果的小.因此,在模拟燃气轮机小幅高频振动叶栅的实际工程问题中,必须采用可压缩计算.在相对平缓、充分的入口段条件下,仍然可以采用常规模拟叶片绕流时的速度入口边界条件进行计算. 展开更多

关键词 管道流动 壁面振动 边界条件 可压缩流动

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壁面展向周期振动的超声速湍流减阻研究

12

作者 王锁柱 吴乔 +2 位作者 刘文伶 李强 张立坤 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期78-82,共5页

减小摩擦阻力对改善飞行器的性能具有重要意义,因此以减阻为目的的边界层转捩和湍流的控制因其广阔的应用前景而成为湍流研究的重点之一。采用大涡模拟方法对壁面展向周期振动条件下的超声速平板边界层转捩和湍流进行了数值模拟研究。... 减小摩擦阻力对改善飞行器的性能具有重要意义,因此以减阻为目的的边界层转捩和湍流的控制因其广阔的应用前景而成为湍流研究的重点之一。采用大涡模拟方法对壁面展向周期振动条件下的超声速平板边界层转捩和湍流进行了数值模拟研究。结果表明,通过改变振幅大小和振动周期,壁面展向振动可减小湍流区域的摩擦阻力,边界层厚度也相应减小。随着振幅和周期的增加,壁面展向振动使边界层内湍流马赫数、流向速度脉动分布呈下降趋势,从而对边界层内湍流脉动的发展起到抑制作用。壁面展向振动还对流场中相干结构的生成具有一定抑制作用,相干结构在流场中的密度相应降低。 展开更多

关键词 壁面展向振动 超声速湍流 大涡模拟

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循环水槽动力段壁面振动的影响因素分析

13

作者 陈崇格 宁小深 +3 位作者 李福庚 马嘉辰 李旭晟 胡健 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期743-749,共7页

在已知循环水槽动力段壁面振动主要是径向振动的情况下,为了研究影响其振动规律的影响因素,本文建立了叶轮旋转状态时的循环水槽动力段流场与壁面相互作用的数值计算模型。用滑移网格实现叶轮的旋转运动,并分别用剪切应传输(shear-stres... 在已知循环水槽动力段壁面振动主要是径向振动的情况下,为了研究影响其振动规律的影响因素,本文建立了叶轮旋转状态时的循环水槽动力段流场与壁面相互作用的数值计算模型。用滑移网格实现叶轮的旋转运动,并分别用剪切应传输(shear-stress transport,SST)模型和有限固体模型进行流场区域叶轮水动力和固体区域应力的计算,同时考虑流体区域和固体区域的变形,分别求解流体和固体控制方程,通过流体-固体交界面传递计算数据实现双向流固耦合计算。结果表明:增加叶轮叶数可以显著地降低壁面的振动,且壁面区域的固有频率对振动的影响很小,叶频对对壁面振动大小起决定性作用。 展开更多

关键词 循环水槽 叶轮 壁面振动 分离涡 有限固体模型 双向流固耦合 固有频率 叶频

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