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固定翼飞机截面绕流结构着水冲击载荷特性研究
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作者 黄淼 吴彬 汪小翔 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1269-1273,共5页
针对水上飞机常用的V型和陆基飞机常用的圆柱绕流结构,开展了模型着水载荷试验,对比分析了两种不同截面绕流结构的载荷特性。研究结果表明:V型绕流结构具有较好的载荷特性,在着水过程中压力峰值变化周期较长、峰值相对较小,峰值作用半... 针对水上飞机常用的V型和陆基飞机常用的圆柱绕流结构,开展了模型着水载荷试验,对比分析了两种不同截面绕流结构的载荷特性。研究结果表明:V型绕流结构具有较好的载荷特性,在着水过程中压力峰值变化周期较长、峰值相对较小,峰值作用半周期在0.1 s左右,压力位置、速度对峰值影响明显,越靠近对称面位置,着水速度越大压力峰值越大。圆柱形绕流结构具有压力峰值大、作用周期短的特点,同等条件下对称面位置的压力峰值是V型绕流结构最大压力的8.7倍,峰值作用半周期仅在0.5 ms左右。 展开更多
关键词 固定翼飞机 截面绕流结构 着水 冲击载荷 试验研究
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蝴蝶翼面形状对绕流结构的影响 被引量:1
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作者 胡烨 王晋军 +1 位作者 张草 张攀峰 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期138-142,共5页
蝴蝶的扑翼飞行因其相对翼展较大、扑翼频率低等特点引起广泛关注,尤其是具有越洋迁徙特性的蝴蝶更是备受瞩目。本文以天堂鸟翼凤蝶和黑脉金斑蝶这两种长距离迁徙蝴蝶作为研究原型,利用氢气泡流动显示技术研究这两种不同外形的蝴蝶翼面... 蝴蝶的扑翼飞行因其相对翼展较大、扑翼频率低等特点引起广泛关注,尤其是具有越洋迁徙特性的蝴蝶更是备受瞩目。本文以天堂鸟翼凤蝶和黑脉金斑蝶这两种长距离迁徙蝴蝶作为研究原型,利用氢气泡流动显示技术研究这两种不同外形的蝴蝶翼面绕流结构随迎角的变化。在相同的实验条件下,两种模型翼面绕流均出现前缘涡、翼尖涡等流动结构,且绕流结构随迎角的变化趋势基本相同。但由于翼面外形的不同,两种模型在前缘涡的形态、强度及后翼面翼尖绕流结构等方面表现出一定的差异。 展开更多
关键词 天堂鸟翼凤蝶 黑脉金斑蝶 氢气泡动显示 绕流结构
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窄幅流线型箱梁竖向涡激振动性能研究
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作者 段青松 马存明 +2 位作者 何知明 虞伟 明驰 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期101-107,共7页
为探究窄幅流线型箱梁断面竖向涡激振动性能,以3座大跨桥梁为背景,制作缩尺比均为1∶30、宽高比分别为4.3、4.6、6.5(断面Ⅰ~Ⅲ)的箱梁节段模型进行风洞试验,对比宽高比、风攻角、竖向阻尼比等对箱梁竖向涡激振动性能的影响;采用Fluent... 为探究窄幅流线型箱梁断面竖向涡激振动性能,以3座大跨桥梁为背景,制作缩尺比均为1∶30、宽高比分别为4.3、4.6、6.5(断面Ⅰ~Ⅲ)的箱梁节段模型进行风洞试验,对比宽高比、风攻角、竖向阻尼比等对箱梁竖向涡激振动性能的影响;采用Fluent软件建立数值模拟模型,分析断面周围绕流结构,以及检修车轨道和栏杆形式对箱梁竖向涡激振动性能的影响。结果表明:+3°、+5°风攻角时,断面Ⅰ、Ⅱ均发生竖向涡激振动,断面Ⅲ未出现竖向涡激振动;随着阻尼比增大,涡激振动区缩小,最大振幅逐渐减小;断面Ⅰ气流在桥面板处分离后,产生一定尺寸的旋涡并沿桥面板运动,旋涡尺寸不断增大,在桥面板背风侧发生分离并脱落,尾流旋涡为“单旋涡”模式,与断面Ⅰ相比,断面Ⅱ桥面板处旋涡尺寸相对较小,尾流旋涡为“旋涡对”模式;栏杆底座形式会影响箱梁竖向涡激振动性能,与箱梁下斜腹板距离0.8 m的检修车轨道对箱梁竖向涡激振动的影响较小,去除栏杆底座后,由于栏杆底座引起的气流分离旋涡消失,桥面上方旋涡尺寸明显减小,箱梁竖向涡激振动明显减弱。 展开更多
关键词 桥梁工程 窄幅线型箱梁 涡激振动 宽高比 绕流结构 风洞试验 数值模拟
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带扰动块的细长旋成体背部绕流数值模拟 被引量:1
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作者 刘克奇 李国辉 +1 位作者 张浩南 张宴嘉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1495-1504,共10页
为了更好地了解细长旋成体背部绕流非对称涡的形成机理,研究了头部带扰动块对细长旋成体背部绕流结构的影响,通过雷诺平均Navier-Stokes(RANS)法对细长旋成体模型在攻角5°~60°范围内进行仿真。在攻角分别为20°和30°... 为了更好地了解细长旋成体背部绕流非对称涡的形成机理,研究了头部带扰动块对细长旋成体背部绕流结构的影响,通过雷诺平均Navier-Stokes(RANS)法对细长旋成体模型在攻角5°~60°范围内进行仿真。在攻角分别为20°和30°时对是否添加扰动块模型进行对比,分析了不同截面绕流沿轴向位置的发展,提出了验证拓扑结构的一种方法,找到了各流态下奇点的位置,通过涡核位置对模型背部绕流的发展进行了分析。研究表明:添加已知规则扰动块可以加快各绕流结构间的转换速度,使非对称涡产生的攻角减小。 展开更多
关键词 绕流结构 细长旋成体 非对称 鞍点 拓扑结构
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铁路流线型钢箱梁涡激振动性能与发生机理研究
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作者 段青松 马存明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期163-169,共7页
涡激振动是影响铁路列车运行安全性和乘车舒适性的关键问题,也是铁路大跨桥梁抗风设计需要解决的重要问题。通过节段模型风洞试验,考虑攻角及阻尼的影响,研究铁路大跨桥梁流线型钢箱梁涡激振动性能。通过数值模拟方法分析主梁周围绕流形... 涡激振动是影响铁路列车运行安全性和乘车舒适性的关键问题,也是铁路大跨桥梁抗风设计需要解决的重要问题。通过节段模型风洞试验,考虑攻角及阻尼的影响,研究铁路大跨桥梁流线型钢箱梁涡激振动性能。通过数值模拟方法分析主梁周围绕流形态,阐释铁路大跨桥梁钢箱梁的涡激振动发生机理与关键影响因素。研究结果表明,窄幅流线型钢箱梁在3°、5°风攻角,阻尼比0.30%时发生明显的竖向涡振;5°风攻角时主梁的最大无量纲振幅为3°时的2.28倍,涡振风速区间基本一致。布置无砟轨道及栏杆后主梁的竖向涡振消失,这是由于来流气流在主梁风嘴处分离,部分气流在迎风侧风嘴上斜腹板与桥面板交界处发生分离,产生的持续性旋涡的尺寸不断增大,运动至桥面背风侧并发生脱落,导致主梁发生涡激振动。无砟轨道板及栏杆使主梁背风侧旋涡的分离脱落位置远离主梁,减小对主梁的作用,优化其涡激振动性能。风嘴角度可减弱迎风侧桥面处气流的分离。研究成果可为同类铁路大跨桥梁钢箱梁抗风设计提供参考。 展开更多
关键词 铁路大跨桥梁 钢箱梁 施工态 涡激振动 绕流结构 风洞试验
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开槽两侧格栅对分体双箱梁涡激振动控制研究
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作者 段青松 马存明 徐召 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期64-70,95,共8页
分体双箱梁断面涡激振动性能及优化是大跨桥梁抗风设计面临的关键问题之一。以某大跨度悬索桥为背景,针对分体双箱梁制作节段模型进行风洞试验,分析不同攻角时主梁涡激振动性能,提出在开槽两侧沿主梁纵向对称布置气动格栅的优化方案,研... 分体双箱梁断面涡激振动性能及优化是大跨桥梁抗风设计面临的关键问题之一。以某大跨度悬索桥为背景,针对分体双箱梁制作节段模型进行风洞试验,分析不同攻角时主梁涡激振动性能,提出在开槽两侧沿主梁纵向对称布置气动格栅的优化方案,研究主梁开槽两侧格栅的透风率对涡激振动性能影响规律。结果表明:当阻尼比为0.25%,攻角为-3°、0°和+3°时,主梁竖向涡激振动的无量纲最大振幅分别为0.032、0.033、0.023;当攻角为0°和-3°时,主梁扭转涡激振动最大振幅分别为0.18°、0.13°。开槽处布置透风率50%的两侧格栅后,主梁竖向涡激振动消失。这是由于气流在上游断面迎风侧前缘及栏杆处发生分离,产生较大尺寸的上部旋涡,随着旋涡不断运动,与下游断面发生碰撞,同时主梁尾流产生交替脱落的旋涡,诱导分体双箱梁断面发生涡激振动。开槽两侧布置两侧格栅后,气流的分离作用被弱化,在开槽位置处旋涡尺寸明显减小,减弱对下游断面的作用,优化主梁的涡激振动性能。研究可为分体双箱梁抗风设计提供参考。 展开更多
关键词 分体双箱梁 风洞试验 涡激振动 格栅 绕流结构
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Re数对细长旋成体非对称涡及气动力特性影响的实验研究 被引量:10
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作者 刘沛清 王刚 邓学蓥 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第4期10-16,共7页
通过对细长拱柱旋成体大迎角绕流不同截面测压结果分析,探讨了绕流Re数对非对称涡结构和气动特性的影响,得出Re数不仅影响分离线位置和绕流流态结构,而且影响边界层的绕流特征及其分离涡的强度,非对称性的出现与细长体两侧边界层的绕流... 通过对细长拱柱旋成体大迎角绕流不同截面测压结果分析,探讨了绕流Re数对非对称涡结构和气动特性的影响,得出Re数不仅影响分离线位置和绕流流态结构,而且影响边界层的绕流特征及其分离涡的强度,非对称性的出现与细长体两侧边界层的绕流特征和分离涡的强度不等存在密切的关系。特别是在同种流态下,两侧边界层的绕流特征和分离涡强度不等是造成侧向力的主要原因;在两侧不同的流态下,转捩不对称是产生大侧向力的主要原因。 展开更多
关键词 Re数 细长旋成体 非对称涡 气动力特性 大迎角 绕流结构 实验研究
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