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AC/NS-DBD等离子体激励分离剪切层的涡量输运特性
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作者 赵光银 杨永东 +2 位作者 李婷婷 肖春华 阎丽 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期48-60,共13页
AC-DBD激励和NS-DBD激励是等离子体流动控制中的典型激励形式。研究发现二者均能在翼型分离剪切层处诱导形成展向涡,进而实现流动控制。为深入理解AC-DBD激励和NS-DBD激励在诱导展向涡形成上的区别,在Ma=0.1、Re=7.5×10^(5)条件下... AC-DBD激励和NS-DBD激励是等离子体流动控制中的典型激励形式。研究发现二者均能在翼型分离剪切层处诱导形成展向涡,进而实现流动控制。为深入理解AC-DBD激励和NS-DBD激励在诱导展向涡形成上的区别,在Ma=0.1、Re=7.5×10^(5)条件下开展数值模拟,研究了两种激励对翼型大迎角(α=20°)分离的控制。将AC-DBD激励和NS-DBD激励分别以空间分布的动量源项和能量源项的形式耦合到非定常雷诺平均Navier-Stokes方程。引入二维涡量动力学方程,分析了两种激励诱导展向涡量的来源。在激励施加时,对于AC-DBD激励,涡量体积力项是边界涡量变化的主要来源;对于NS-DBD激励,涡量斜压项是边界涡量变化的主要来源。在两种激励施加结束后1 ms时,前缘上翼面附近逐渐形成展向涡结构;展向涡形成后,发现两种激励诱导当地涡量变化的主要因素均是对流项,区别最大的是斜压项,其次是斜黏项,原因是NS-DBD激励后的残留热引起了流体密度梯度和机械应力(黏性应力和压力)梯度的不平行。通过分析AC-DBD激励诱导涡量的变化和发展,提出了提升前缘AC-DBD激励控制流动分离效果的反向激励方法。 展开更多
关键词 分离剪切层 等离子体激励 展向 涡量输运方程 介质阻挡放电
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非定常空化流动涡旋特性分析 被引量:2
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作者 赵宇 王国玉 黄彪 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第8期645-651,共7页
基于试验和数值结果对三维非定常空化流动的涡旋特性进行分析.试验采用高速摄像系统对三维空穴发展过程进行观测.数值计算中采用混合密度分域的湍流模型和基于相间质量传输的空化模型.与试验结果对比,表明该计算方法能够准确捕捉云状空... 基于试验和数值结果对三维非定常空化流动的涡旋特性进行分析.试验采用高速摄像系统对三维空穴发展过程进行观测.数值计算中采用混合密度分域的湍流模型和基于相间质量传输的空化模型.与试验结果对比,表明该计算方法能够准确捕捉云状空化的非定常过程:附着空穴的初生和发展,附着空穴的断裂,以及大尺度脱落空泡团的形成.基于计算结果,采用涡量分析法并引入复杂流场中的涡旋结构判据研究了空化现象的发生和发展对涡量输运过程的影响.结果表明:反向射流的形成和发展导致速度梯度的变化,从而引起涡量产生项的非定常变化;气液两相的相互转换会导致流场内体积变化率以及密度梯度的变化,同样引起体积变化率项和斜压矩项的非定常变化.采用速度梯度张量不变量Q和R分析空化现象的涡旋特性可以发现:在水翼前端附着空穴区域,旋转效应大于形变效应;脱落空泡位置附近,旋转效应和形变效应共同支配云状空泡运动. 展开更多
关键词 空化 非定常 旋特性 涡量输运方程
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绕水翼间隙流动及其泄漏涡特征的数值分析 被引量:1
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作者 张虎 左逢源 +1 位作者 张德胜 施卫东 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1243-1252,共10页
本文采用SST-CC湍流模型对10 mm间隙的NACA0009翼形进行了数值计算,验证了压力边圆角水翼的叶顶泄漏涡(TLV)空化等值面和轴向、圆周速度云图,证明了数值计算的准确性。数值计算获得了翼形间隙流动在各截面的流线、速度、压力、涡量、空... 本文采用SST-CC湍流模型对10 mm间隙的NACA0009翼形进行了数值计算,验证了压力边圆角水翼的叶顶泄漏涡(TLV)空化等值面和轴向、圆周速度云图,证明了数值计算的准确性。数值计算获得了翼形间隙流动在各截面的流线、速度、压力、涡量、空化云图等流场信息数据;分析对比了间隙区与翼展区压力系数的分布规律;应用λ2准则分析得到TLV沿流向方向的涡强度分布,以及其在翼形中部达到最大的结果,得出TLV来源于翼形截面泄漏流和来流涡;应用涡量输运方程分析得出TLV在泄漏射流作用下存在展向、垂向速度梯度导致涡核轨迹偏移的机理和TLV在泄漏射流、来流与空化之间交互作用下的演变规律。 展开更多
关键词 水翼 间隙流动 叶顶泄漏 强度 涡量输运方程
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非均匀流中E779A螺旋桨空化涡流演变及压力脉动数值分析 被引量:3
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作者 何朝晖 龙云 +1 位作者 韩承灶 季斌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期36-44,共9页
本文对E779A螺旋桨非定常空化流动进行了数值模拟研究,通过对螺旋桨流场中的压力脉动及涡量场的分析,探讨了空化对压力脉动以及涡流场的影响。计算中采用了k-ωSST湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型。数值模拟的结果表明:预测的... 本文对E779A螺旋桨非定常空化流动进行了数值模拟研究,通过对螺旋桨流场中的压力脉动及涡量场的分析,探讨了空化对压力脉动以及涡流场的影响。计算中采用了k-ωSST湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型。数值模拟的结果表明:预测的非定常空化形态与试验结果基本一致;周期性演变的非定常空化会诱发大幅度周期性变化的压力脉动。此外,本文使用了相对涡量输运方程进行进一步分析,结果表明,空化引起的涡量拉伸、收缩膨胀和斜压力矩会促进涡的产生和发展,从而加剧流场的不稳定性。 展开更多
关键词 非定常空化 压力脉动 涡量输运方程
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单一倾斜热线探头在三维湍流场中的应用
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作者 王凯建 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期18-28,共11页
研究的目的是确立用单一倾斜热线探头进行三维湍流测试的基础技术.在阐明基本原理,基础方程式的基础上,对比实验结果,证明应用所阐明的方法、用单一倾斜热线探头进行三维湍流测试是切实可行的.对边界层壁面附近的测试结果表明考虑... 研究的目的是确立用单一倾斜热线探头进行三维湍流测试的基础技术.在阐明基本原理,基础方程式的基础上,对比实验结果,证明应用所阐明的方法、用单一倾斜热线探头进行三维湍流测试是切实可行的.对边界层壁面附近的测试结果表明考虑平均速度和变动速度的高次相关项后可以得到更加精确的实验结果. 展开更多
关键词 边界层 响应方程 雷诺剪切应力 单一倾斜热线探头技术 三维湍流场 变动速度高次相关项 涡量输运方程
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