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边界条件对三维空腔流动振荡的影响 被引量:9
1
作者 司海青 王同光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期595-599,共5页
基于全隐式无分裂方法,数值求解三维非定常雷诺平均的N av ier-S tokes方程,紊流模型采用修正的B-L代数模型。运用此方法,本文数值模拟了三维开式空腔的超声速、跨声速、亚声速流动。研究了空腔口处剪切层的非定常运动现象,着重探讨了... 基于全隐式无分裂方法,数值求解三维非定常雷诺平均的N av ier-S tokes方程,紊流模型采用修正的B-L代数模型。运用此方法,本文数值模拟了三维开式空腔的超声速、跨声速、亚声速流动。研究了空腔口处剪切层的非定常运动现象,着重探讨了入口边界条件对三维空腔流自持性振荡的影响。数值计算结果表明,与层流速度型相比,入口条件为紊流速度型和特征边界型得到的结果能够吻合。 展开更多
关键词 非定常雷诺平均的N-S方程 开式空腔流 流动振荡 边界条件
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两相流振荡流动特性的可视化实验研究
2
作者 朱海荣 肖旭 +2 位作者 张凯伦 李林 王钊 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期35-43,共9页
为了解决活塞内冷油腔中气液两相流的振荡传热问题,设计并搭建了由柴油机改装的往复振荡实验装置,利用高速摄像技术对内冷油腔实验件中气液两相流的振荡流动过程进行了可视化观测实验,分析在不同转速和液体填充率下实验件中气液两相流... 为了解决活塞内冷油腔中气液两相流的振荡传热问题,设计并搭建了由柴油机改装的往复振荡实验装置,利用高速摄像技术对内冷油腔实验件中气液两相流的振荡流动过程进行了可视化观测实验,分析在不同转速和液体填充率下实验件中气液两相流在起振阶段和充分振荡阶段的振荡流动形态。结果表明:在起振阶段,气液两相的分界面明显,没有强烈的湍流混合运动,在充分振荡阶段,液体的运动规律及流动形态呈周期性变化;转速主要影响气液两相流的湍流强度,填充率主要影响气液两相流的流动形态。研究结果揭示了内冷油腔中气液两相流的振荡流动规律,可为高强化活塞的结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 内燃机工程 内冷油腔 气液两相流 振荡流动 可视化
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二维振荡流动中污染云团的收缩 被引量:3
3
作者 刘宇陆 蔡树棠 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1993年第11期949-959,共11页
当垂向扩散时间尺度与流动的周期相当时,在转流过程中,污染云团将会出现收缩.这时水平剪切分散导数将会出现负值奇性.本文根据作者两维延迟扩散方程:其中(?)(t),(?)(t)为深度平均水平速度.导出X(t,τ),Y(t,τ)坐标位移,D_(ij)(t,τ)为... 当垂向扩散时间尺度与流动的周期相当时,在转流过程中,污染云团将会出现收缩.这时水平剪切分散导数将会出现负值奇性.本文根据作者两维延迟扩散方程:其中(?)(t),(?)(t)为深度平均水平速度.导出X(t,τ),Y(t,τ)坐标位移,D_(ij)(t,τ)为剪切扩散导数的方程.一般情况下,是正的.不存在奇异性.但在转流的初期.记忆函数D_(ij)(t,τ)就有可能是负的.本文给出了D_(ij)和X、Y的解析表示式. 展开更多
关键词 剪切分散 振荡流动 污染云团 收缩
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圆锥形血管中的振荡发展流动 被引量:6
4
作者 岑人经 秦婵 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1993年第4期301-308,共8页
本文在小锥度角的假设下,研究了圆锥形血管的非定常振荡的发展流动问题.导得了相应的速度分布公式.分析表明,所有收缩的圆锥形血管的流动都是发展流动,而且锥度角对发展流动的影响随着锥度角的增大而增大.
关键词 锥形血管 发展流动 振荡流动 血管
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冷却油腔机油振荡的流动和传热特性研究 被引量:2
5
作者 张卫正 刘洋 任姣 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第4期220-225,共6页
针对大功率柴油机组合式活塞冷却油腔内机油的流动和传热问题,采用数值解析方法,对不同曲柄转角下柴油机转速及入口流量对机油流动特性和传热特性的影响进行了研究。结果表明,冷却油腔的充油率与外冷却油腔壁面换热系数均随转速的增加... 针对大功率柴油机组合式活塞冷却油腔内机油的流动和传热问题,采用数值解析方法,对不同曲柄转角下柴油机转速及入口流量对机油流动特性和传热特性的影响进行了研究。结果表明,冷却油腔的充油率与外冷却油腔壁面换热系数均随转速的增加呈现先减小后增加的趋势,充油率随入口机油流量的增加而增加,同时得到了大功率船用柴油机外冷却油腔振荡传热的无量纲关联式。 展开更多
关键词 冷却油腔 振荡冷却 振荡流动 传热特性 数值模拟
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泵系统管道中振荡流动计算 被引量:1
6
作者 阎庆绂 郭明思 《太原理工大学学报》 CAS 2002年第6期640-643,共4页
用数值计算方法 ,对泵系统振荡流动模式形态及其影响因素进行研究 ,并根据得到的模式形态的最大水力阻抗值判断出可能发生共振的危险位置 ,与试验测试结果基本吻合 。
关键词 泵系统 管道 振荡流动 数值计算 模式形态 影响因素
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定热流下振荡流动对对流换热的影响
7
作者 严红 陈福连 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期505-510,共6页
对定热流下平行板间振荡层流的对流换热过程进行了解析分析。流动的振荡过程是通过压力梯度上的振荡分量来完成的。对流动过程作了一些简化假设,并着重讨论振荡频率、雷诺数、振幅等参数对对流换热的影响。结果表明,振荡使对流换热系... 对定热流下平行板间振荡层流的对流换热过程进行了解析分析。流动的振荡过程是通过压力梯度上的振荡分量来完成的。对流动过程作了一些简化假设,并着重讨论振荡频率、雷诺数、振幅等参数对对流换热的影响。结果表明,振荡使对流换热系数增加。 展开更多
关键词 振荡流动 对流换热 非线性耦合 定热流 传热系数
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自激振荡流动的基本模式形态 被引量:3
8
作者 靳思宇 阎庆绂 董若冰 《太原理工大学学报》 CAS 2001年第6期644-646,共3页
以引黄入晋工程联接段水工模型试验为基础 ,简要分析了振荡源及其特性 ,并通过数值计算得到自激振荡流动的基本模式形态 ,为判断液体系统动态性能提供依据。
关键词 自激振荡 振荡流动 模式形态 水工模型试验 输水管道 计算 动态性能 液体系统
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振荡流动对组织工程用灌注式生物反应器中剪切力分布影响
9
作者 徐锐 陈国宝 +2 位作者 张昌 杨力 吕永钢 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期424-431,共8页
目的考察振荡流动以及三维支架孔径和孔隙率对生物反应器内流速和剪切力分布的影响,并根据理论计算结果为脱细胞骨三维支架和灌注式生物反应器制备提出优化方法。方法针对实验室前期制备的骨组织工程用脱细胞骨三维支架和灌注式生物反应... 目的考察振荡流动以及三维支架孔径和孔隙率对生物反应器内流速和剪切力分布的影响,并根据理论计算结果为脱细胞骨三维支架和灌注式生物反应器制备提出优化方法。方法针对实验室前期制备的骨组织工程用脱细胞骨三维支架和灌注式生物反应器,将脱细胞骨三维支架简化为各向同性的多孔介质,对生物反应器内的流速和剪切力分布进行理论建模。结果振荡流作用时,多孔支架材料内速度和达西剪切力呈现一致的变化规律,不同半径处流速和达西剪切力差异减小,有利于在骨组织工程中对种子细胞进行均匀三维培养。提高入口灌流速度可提高平均达西剪切力;增加多孔支架孔径或孔隙率对支架内流速峰值影响不大,但会显著降低平均达西剪切力;提高入口振荡流动振荡频率可降低支架内流速最大峰值,显著减小不同半径处流速的差异。结论适宜的振荡流易产生利于骨组织工程干细胞所需剪切力,研究结果有望为优化骨组织工程中种子细胞的三维培养方法提供理论指导。 展开更多
关键词 生物反应器 计算流体力学 组织工程学 数值模拟 剪切力 振荡流动
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数值模拟有外挂物的空腔流动 被引量:7
10
作者 司海青 王同光 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期404-409,共6页
数值模拟了有外挂物存在的开式空腔的超音速流动。数值计算采用全隐式无分裂方法,湍流模型采用修正的B-L代数模型。研究了有外挂物存在的空腔流动的剪切层自持性振荡,并与无外挂物存在时的现象进行类比。压强与时间的变化曲线、空腔底... 数值模拟了有外挂物存在的开式空腔的超音速流动。数值计算采用全隐式无分裂方法,湍流模型采用修正的B-L代数模型。研究了有外挂物存在的空腔流动的剪切层自持性振荡,并与无外挂物存在时的现象进行类比。压强与时间的变化曲线、空腔底部流向的静压系数分布以及空腔后壁面法向的静压系数分布表明,空腔内的压力脉动与外挂物所处位置是有关的。对于Rossiter振荡模态,数值计算结果能够与实验结果相吻合。 展开更多
关键词 雷诺平均的N-S方程 非定常空腔流 外挂物 流动振荡
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二维高亚声速空腔流激振荡的数值模拟研究 被引量:18
11
作者 罗柏华 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期84-88,共5页
采用基于P .L .Roe的近似Riemann解的修正Osher&Chakravarthy (MOC)三阶TVD有限差分格式 ,数值求解二维雷诺平均全Navier Stokes方程 ,并用Cebeci Smith代数湍流模型 (对腔内区域作修正 )来模拟湍流效应 ,时间方向的积分采用四阶Run... 采用基于P .L .Roe的近似Riemann解的修正Osher&Chakravarthy (MOC)三阶TVD有限差分格式 ,数值求解二维雷诺平均全Navier Stokes方程 ,并用Cebeci Smith代数湍流模型 (对腔内区域作修正 )来模拟湍流效应 ,时间方向的积分采用四阶Runge Kutta方法 ,通过对GAMM超音速前台阶绕流的计算 ,验证了格式及程序的有效性 ,对高亚声速来流下的空腔流动作了数值模拟研究 。 展开更多
关键词 亚声速流 空腔流动 数值模拟 流动振荡
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节流通道振动对碳氢燃料不稳定流动的影响研究 被引量:1
12
作者 昝浩 周伟星 +2 位作者 陈满堂 李岩 吴猛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2094-2104,共11页
通过实验发现振动的节流通道会引起碳氢燃料的不稳定流动现象。为了探究节流通道振动引发碳氢燃料不稳定流动的机理,采用数值求解三维Reynold-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程和k-ω湍流模型的方法研究了节流通道振动对流场动态特性... 通过实验发现振动的节流通道会引起碳氢燃料的不稳定流动现象。为了探究节流通道振动引发碳氢燃料不稳定流动的机理,采用数值求解三维Reynold-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程和k-ω湍流模型的方法研究了节流通道振动对流场动态特性的影响,重点关注节流通道振动对扩张结构附近流动分离的动态特性的影响。数值模拟节流结构两端压差与实验数据对比,验证了所采用的数值方法和湍流模型的有效性。结果表明,当燃油流动方向和节流通道振动方向一致时,会发生不稳定流动现象。当燃油流动方向和节流通道振动方向垂直时,不会发生不稳定流动现象。通过流场的动态分析,发现振动方向与流动方向一致时扩张结构附近非定常涡会发生轴向的周期性运动,从而导致了不稳定流动的现象。振动速度越大,不稳定流动程度越大。 展开更多
关键词 节流结构 振动 流动振荡 流动分离 振动方向
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圆截面螺旋管道内非定常流动研究 被引量:3
13
作者 章本照 马寨璞 +1 位作者 苏霄燕 张金锁 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期519-528,共10页
 以血液流动为背景,利用双参数摄动法研究了圆截面螺旋管内低频振荡流动,得到问题的二阶摄动解,分析了轴向速度、二次流、壁面剪应力在不同时刻的特点及随时间和Womersley数的变化情况· 研究表明:挠率对圆截面曲线管道内低频振...  以血液流动为背景,利用双参数摄动法研究了圆截面螺旋管内低频振荡流动,得到问题的二阶摄动解,分析了轴向速度、二次流、壁面剪应力在不同时刻的特点及随时间和Womersley数的变化情况· 研究表明:挠率对圆截面曲线管道内低频振荡流动的影响不可忽略,尤其是轴向压力梯度绝对值很小时,挠率将对二次流动结构起主要影响作用· 流函数的剧烈变化只发生在正、负数值发生转变的很小的时间段内。 展开更多
关键词 振荡流动 摄动法 螺旋管道
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矿内空气非定常流动规律研究 被引量:7
14
作者 王树刚 王继仁 桂祥友 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 1998年第4期337-342,共6页
根据矿内空气非定常流动方程,分析了均匀管道的简谐振荡特性和周期压力阶跃脉冲在无限长管道与终端放空管道的瞬态特性.通过现场实测与分析,得出有扰动源引起井巷风流脉动时,流速变化不大而压力振幅较大且压力振幅在传播过程中基本不变... 根据矿内空气非定常流动方程,分析了均匀管道的简谐振荡特性和周期压力阶跃脉冲在无限长管道与终端放空管道的瞬态特性.通过现场实测与分析,得出有扰动源引起井巷风流脉动时,流速变化不大而压力振幅较大且压力振幅在传播过程中基本不变的结论. 展开更多
关键词 非定常流动 瞬态特性 振荡流动 矿井 空气 风压 通风网络
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空腔流激振荡的实验研究 被引量:4
15
作者 罗柏华 胡章伟 戴昌晖 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第7期32-35,共4页
介绍了在消声室内低噪声高亚音速喷流装置上进行的矩形空腔流激振荡特性的实验研究.试验马赫数Ma为0.2~0.8,研究了来流Ma、空腔深度D对振荡特性的影响.实验发现:对L/D=4的较浅腔流动,振荡以自由剪切层的流体动力... 介绍了在消声室内低噪声高亚音速喷流装置上进行的矩形空腔流激振荡特性的实验研究.试验马赫数Ma为0.2~0.8,研究了来流Ma、空腔深度D对振荡特性的影响.实验发现:对L/D=4的较浅腔流动,振荡以自由剪切层的流体动力自激振荡为主;而对L/D=2的情形,振荡属于空腔声学模态共振类型,并发现了可预估这类“不深不浅”空腔振荡频率的一个较好的预估公式.振荡峰值及宽带脉动部分基本上都是随Ma增大而增大,但当其他非主导峰值有较大上升时,随Ma增大,最大振荡峰值也有可能下降;Ma较大时,D对振荡频率影响不太大,但对模态振幅有较大影响.振荡通常是多个并非谐波的峰值同时出现,靠近腔后壁区域振荡最剧烈. 展开更多
关键词 空腔流动 实验空气动力学 振荡流动 空腔纯音
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方柱/板结合部马蹄涡流动结构的动力学模态分解 被引量:2
16
作者 王建明 明晓杰 +2 位作者 王涵 马阳 王成军 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第1期64-76,共13页
方柱/板结合部区域的马蹄涡系统存在多频流动现象.为了研究各频率所对应的振荡规律及其潜在的动力学信息,对方柱/板结合部处于周期振荡流动状态的马蹄涡系流动结构进行数值模拟,发现处于周期振荡流动状态的马蹄涡系为倍频流动现象.运用... 方柱/板结合部区域的马蹄涡系统存在多频流动现象.为了研究各频率所对应的振荡规律及其潜在的动力学信息,对方柱/板结合部处于周期振荡流动状态的马蹄涡系流动结构进行数值模拟,发现处于周期振荡流动状态的马蹄涡系为倍频流动现象.运用动力学模态分解(DMD)技术对方柱体上游对称面上的速度场进行模态分解,将所得到的第1、2、3阶模态分别叠加到平均流模态进行模态重构并在时域上进行推进演化分析.结果表明:周期振荡马蹄涡系以不同尺度马蹄涡间的相互卷并为主,发现了马蹄涡间不同的卷并方式. 展开更多
关键词 方柱/板结合部 马蹄涡 周期振荡流动 动力学模态分解
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空腔流激振荡的简化模型分析及振荡频率预估 被引量:3
17
作者 罗柏华 胡章伟 戴昌晖 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期39-43,共5页
本文由矩形空腔后缘声扰动反馈激励腔口自由剪切层不稳定波的观点出发,把空腔流动振荡问题构造成一个关于空腔内外扰动波的非齐次边值问题,应用Fourier-Laplace变换技术求解,可以预估振荡频率,对L/D=4亚声速空... 本文由矩形空腔后缘声扰动反馈激励腔口自由剪切层不稳定波的观点出发,把空腔流动振荡问题构造成一个关于空腔内外扰动波的非齐次边值问题,应用Fourier-Laplace变换技术求解,可以预估振荡频率,对L/D=4亚声速空腔流动的预估结果与实验符合很好,揭示了此类空腔流动振荡的机理。 展开更多
关键词 空腔流动 空气动力学 空腔纯音 振荡流动
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小Kc数振荡流中圆柱绕流流场结构的数值分析 被引量:1
18
作者 何福森 林同骥 张蝶丽 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第3期274-282,共9页
本文综合Chorin的涡方法、网格涡方法和泊松方程快速解法的优点,采用固定离散涡的数目和位置,随时间变化调整离散涡强度的计算方法,对Kc数在1到5之间,β数在10到1665之间圆柱在振荡流动中的流场结构进行了数值模拟。并与U型振荡水槽中... 本文综合Chorin的涡方法、网格涡方法和泊松方程快速解法的优点,采用固定离散涡的数目和位置,随时间变化调整离散涡强度的计算方法,对Kc数在1到5之间,β数在10到1665之间圆柱在振荡流动中的流场结构进行了数值模拟。并与U型振荡水槽中的流场涡结构显示照片比较,计算结果表明,数值解在稳定性和收敛性方面都是比较好的。与显示照片相比,其符合程度也是令人满意的。 展开更多
关键词 振荡流动 圆柱 绕流 流场结构
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变几何进气道不起动流场非定常特性数值研究
19
作者 赵书辉 关奔 +1 位作者 王革 罗喜胜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期132-144,共13页
为研究变几何进气道在不起动状态下的非定常流动现象,利用二维非定常数值计算方法对唇罩可前移的进气道流场进行模拟,探究唇罩位置变化对高超声速进气道不起动流场非定常特性的影响。对比了唇罩位于高马赫数位置及低马赫数位置时的进气... 为研究变几何进气道在不起动状态下的非定常流动现象,利用二维非定常数值计算方法对唇罩可前移的进气道流场进行模拟,探究唇罩位置变化对高超声速进气道不起动流场非定常特性的影响。对比了唇罩位于高马赫数位置及低马赫数位置时的进气道流动振荡情况,并对其流动振荡特性进行研究。结果表明,在唇罩位于高马赫数位置时,流动振荡幅度随来流马赫数升高明显增大,流量振荡幅值由Ma=4.0工况的0.8 kg/s增大至Ma=4.6工况的2.7 kg/s。而在唇罩位于低马赫数位置时,流动振荡幅度随来流马赫数升高反而逐渐减小。进气道中的小分离区与激波串会导致壁面压力的急剧上升,引发压力的非线性变化。在Ma=4.6工况下,壁面无量纲压强峰值在短时间内从20急剧上升至50以上,而在流场变化较为缓和的Ma=3.3工况,压力峰值仅在12.4~15.74小范围波动。在Ma=4.6工况,进气道流动振荡规律与各壁面监测点基本一致,而Ma=3.3工况下的流动振荡规律则与唇口及喉道处监测点之间出现较大差异。这是因为唇罩前移后进气道内的气流流速增大至声速以上,阻碍了上下壁面间的扰动传播及振荡耦合,因此减弱了进气道内的流动振荡现象。 展开更多
关键词 高超声速 进气道 不起动 流动振荡 变几何
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液体中可压缩气体射流的瞬态特性 被引量:10
20
作者 王超 施红辉 汪剑锋 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2291-2299,共9页
针对水下超声速气体射流实验装置,分别采用高速摄影对水下超声速气体射流的形态及发展过程进行了可视化观察分析,采用VOF方法建立了二维轴对称两相数值计算流模型,对实验工况进行数值模拟,得到详细的水下超声速射流流场结构。两者结合... 针对水下超声速气体射流实验装置,分别采用高速摄影对水下超声速气体射流的形态及发展过程进行了可视化观察分析,采用VOF方法建立了二维轴对称两相数值计算流模型,对实验工况进行数值模拟,得到详细的水下超声速射流流场结构。两者结合得以研究水下气体超声速射流的形态及发展过程。研究结果表明:超声速水下射流流场明显包含射流区、过渡区和羽流区3个不同特征区域,射流区内气相的胀鼓和回击现象导致了严重的振荡流模式。气液界面不稳定性引起射流局部颈缩,从而引起颈缩上游气相截面的扩张、收缩甚至断流。可观测的小幅度的颈缩导致上游的胀鼓现象;稍大幅度的颈缩导致上游的回击现象;大幅度的颈缩甚至导致射流中断,并在随后重建射流。 展开更多
关键词 气液两相流 数值模拟 实验验证 可压缩气体射流 流动振荡
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