喷射制冷系统中两级喷射器性能的CFD模拟研究

1

作者 苏建秀 李风雷 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期591-597,共7页

两级喷射器是一种可以利用混合室内耗散的动量来提升其性能的装置,相较于传统的单级喷射器其喷射系数显著提高,但目前对两级喷射器在制冷系统中的研究有限。文章提出一种新的可用于制冷系统中的两级喷射器,并采用计算流体动力学(computa... 两级喷射器是一种可以利用混合室内耗散的动量来提升其性能的装置,相较于传统的单级喷射器其喷射系数显著提高,但目前对两级喷射器在制冷系统中的研究有限。文章提出一种新的可用于制冷系统中的两级喷射器,并采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)对两级喷射器的性能进行研究。采用k-ω SST湍流模型、R134a制冷剂对不同工作压力、引射压力、冷凝压力下的两级喷射器进行模拟,并与同工况条件下单级喷射器的性能进行对比。研究结果表明,与单级喷射器相比,两级喷射器的喷射系数最高可提高57.50%,而临界冷凝压力有所下降,最大可降低18.98%。 展开更多

关键词 两级喷射器 单级喷射器 计算流体动力学(cfd) 喷射系数 临界背压

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蒸汽喷射真空泵性能的CFD模拟研究 被引量：26

2

作者 徐海涛 桑芝富 +2 位作者 顾斌 柴宁 徐卫东 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期22-29,共8页

采用有限体积法离散控制方程,标准 k-ε湍流模型,近壁面处使用壁面函数修正的方法对蒸汽喷射真空泵的超音速混合过程进行数值模拟。计算并分析了第二喉管与工作蒸汽喷嘴喉管面积比、喷嘴出口截面与混合段入口截面间的距离及混合段的锥... 采用有限体积法离散控制方程,标准 k-ε湍流模型,近壁面处使用壁面函数修正的方法对蒸汽喷射真空泵的超音速混合过程进行数值模拟。计算并分析了第二喉管与工作蒸汽喷嘴喉管面积比、喷嘴出口截面与混合段入口截面间的距离及混合段的锥度等结构参数及工作蒸汽的压力和温度、引射流体及混合流体压力等热力参数对真空泵操作性能的影响。数值计算结果表明,几何参数的改变极大地影响着波系结构,在一定的设计工况下,总存在一个最佳的面积比及一个最优的相对位置对应于最大的喷射系数,其在物理上的表现形式为通过工作蒸汽喷嘴所产生的激波系刚好能够通过第二喉管。混合段的锥度在一定范围内对真空泵的性能无显著影响,等压混合理论较等面积混合理论具更优的操作性能。根据喷射泵内的物理现象及喷射系数的变化规律将蒸汽喷射真空泵的操作状态分为临界状态、亚临界状态和回流状态三类,同时指出临界点为最佳工作点。 展开更多

关键词 蒸汽喷射真空泵 计算流体动力学(cfd):喷射器:激波 结构参数 热力参数 操作性能

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基于CFD的船舶顶浪遭遇畸形波数值模拟 被引量：2

3

作者 石博文 刘正江 张本辉 《中国航海》 CSCD 北大核心 2016年第3期59-62,113,共5页

针对畸形波对船舶航行极具威胁,已引发多起海上事故的情况,对舰船遭遇畸形波进行数值模拟研究。采用考虑航速改进的相位调制方法,以DTMB5512船模为目标船,在顶浪航行状态下实现舰船定时、定点遭遇畸形波的数值模拟。研究证实畸形波对舰... 针对畸形波对船舶航行极具威胁,已引发多起海上事故的情况,对舰船遭遇畸形波进行数值模拟研究。采用考虑航速改进的相位调制方法,以DTMB5512船模为目标船,在顶浪航行状态下实现舰船定时、定点遭遇畸形波的数值模拟。研究证实畸形波对舰船的不利影响明显大于一般大风浪航行,在畸形波情况下获取的非线性运动响应(包括纵摇、垂荡、垂荡加速度、压强和瞬时增阻)最大值是一般大风浪情况下的1.5倍以上。 展开更多

关键词 船舶 计算流体动力学(cfd) 畸形波 顶浪 数值模拟

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带防撞栏杆扁平箱梁高阶模态涡激振动的CFD研究 被引量：10

4

作者 祝志文 石亚光 颜爽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期228-234,277,共8页

为研究大跨度桥梁常用扁平箱梁带防撞栏杆时的高阶模态涡激振动(VIV)特性,基于雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方程、SST k-ω湍流模型和动网格技术求解扁平箱梁的绕流场并获得气动力,将Newmark-β算法代码嵌入到用户自定义函数(UDF)求解... 为研究大跨度桥梁常用扁平箱梁带防撞栏杆时的高阶模态涡激振动(VIV)特性,基于雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方程、SST k-ω湍流模型和动网格技术求解扁平箱梁的绕流场并获得气动力,将Newmark-β算法代码嵌入到用户自定义函数(UDF)求解该气动力作用下的桥梁动力响应,开展了大带东桥主桥加劲梁断面高阶模态涡激振动响应的预测,模拟雷诺数为3.18×10^(4)~6.10×10^(4)。获得了扁平箱梁断面随折减风速变化的高阶涡振响应振幅根方差(RMS)曲线和加速度时程,预测了与文献较一致的高阶模态涡激振动锁定区间。研究了阻尼比和来流风攻角对扁平箱梁高阶模态涡振响应幅值和加速度的影响,表明随着阻尼比的增大高阶模态涡激振动响应逐渐变小甚至消失,而来流风攻角只有大于2°时才会发生显著的高阶模态涡激振动。 展开更多

关键词 大跨度桥梁 涡激振动(VIV) 计算流体动力学(cfd) 扁平箱梁 高阶模态 流固耦合

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水下炮弹前激波特性分析 被引量：1

5

作者 梅雄三 戴劲松 王茂森 《兵工自动化》 2017年第4期42-44,共3页

针对水下炮炮口打开时海水倒灌进入身管的问题,提出增加炮口密封装置,提高弹前激波压力并利用该激波短时间排水的方法。首先根据两相流理论建立数学模型,计算得到激波达到排水能力的时候所需要的压强;再建立弹丸在膛内运动的2维模型,并... 针对水下炮炮口打开时海水倒灌进入身管的问题,提出增加炮口密封装置,提高弹前激波压力并利用该激波短时间排水的方法。首先根据两相流理论建立数学模型,计算得到激波达到排水能力的时候所需要的压强;再建立弹丸在膛内运动的2维模型,并利用CFD动网格进行仿真分析得到了弹前激波压强变化及发展规律;最终综合各种影响因素确定合理的密封装置打开时间。结果表明:当t=3.673 ms,炮口激波压强达到10 MPa时,打开炮口装置较合适,既可以在打开前保证激波压力适当增大,又可以保证打开后形成的炮口流场有较好的排水效果。 展开更多

关键词 激波 计算流体动力学 动网格 两相流 仿真

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出口封闭的冲压发动机进气道激波振荡现象 被引量：5

6

作者 孟宇鹏 朱守梅 闫晓娜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期606-610,共5页

采用计算流体力学和风洞试验两种手段,对冲压发动机出口封闭的多种超声速进气道内通道气流振荡现象进行了研究。结果表明,在一定的超声速范围内,封闭的进气道内通道发生了较强气流振荡现象,振荡频率、幅值和内通道长度、飞行马赫数有关... 采用计算流体力学和风洞试验两种手段,对冲压发动机出口封闭的多种超声速进气道内通道气流振荡现象进行了研究。结果表明,在一定的超声速范围内,封闭的进气道内通道发生了较强气流振荡现象,振荡频率、幅值和内通道长度、飞行马赫数有关,该振荡现象是一种自激振荡现象。利用亥姆霍兹共振器频率公式可以对封闭的进气道内通道振荡频率进行预估,并对其归纳出一种修正方法,可以结合模型试验结果对进气道和燃烧室内流振荡频率和幅值进行分析,为飞行试验提供预估和参考。 展开更多

关键词 超声速进气道 激波振荡 计算流体动力学 风洞试验 亥姆霍兹共振器

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Π型叠合梁斜拉桥涡激振动性能及气动措施研究 被引量：2

7

作者 蒋尚君 朱金 +2 位作者 鲁胜龙 李永乐 康锐 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期830-837,共8页

型叠合梁为气动钝体结构,容易发生气动失稳。本文以一座Π型截面叠合梁斜拉桥作为工程背景,采用风洞节段模型试验与计算流体动力学(CFD)方法,对主梁的涡激振动性能及相应的气动抑振措施展开了研究。在风洞节段模型试验中获得涡激振动风... 型叠合梁为气动钝体结构,容易发生气动失稳。本文以一座Π型截面叠合梁斜拉桥作为工程背景,采用风洞节段模型试验与计算流体动力学(CFD)方法,对主梁的涡激振动性能及相应的气动抑振措施展开了研究。在风洞节段模型试验中获得涡激振动风速区间,讨论了不同气动措施的抑振效果,运用计算流体动力学(CFD)方法对主梁涡振发生机理及气动措施抑振机理进行了初步研究。结果表明:在原始断面下,由于尾迹区旋涡的周期性脱落以及主梁上、下表面旋涡演变的相互作用,导致了涡激振动发生。在采取三种不同抑振措施后,除采用上L型导流板断面在+3°风攻角下发生扭转涡振外,其余优化断面均能使得来流平稳地通过,从而抑制涡振发生。本研究可对Π型叠合梁断面的斜拉桥抗风设计提供一定参考。 展开更多

关键词 涡激振动 抑振措施 叠合梁 风洞试验 计算流体动力学(cfd)

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直接求解变比热斜冲波接体最大尖劈角与最小马赫数

8

作者 崔济亚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期11-15,共5页

由于按强弱两波角接近的方法收敛精度不高，进一步导出直接求解变比热斜冲波接体最大尖劈角与最小马赫数的公式及解法，并用双精度计算机程序作出例题，得出由最大失劈角可反求出原给定马赫数为最小马赫数的满意结果。同时也给出相应定... 由于按强弱两波角接近的方法收敛精度不高，进一步导出直接求解变比热斜冲波接体最大尖劈角与最小马赫数的公式及解法，并用双精度计算机程序作出例题，得出由最大失劈角可反求出原给定马赫数为最小马赫数的满意结果。同时也给出相应定比热ｋ＝１．４结果的百分误差。 展开更多

关键词 气动热力学 计算流体动力学 斜激波 变比热

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变比热斜冲波解析解 被引量：1

9

作者 崔济亚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期1-9,共9页

首次推导了变比热斜冲波的基本公式及其衍生形式，分别就求解转角、波角、最大尖劈角、最小马赫数等典型问题，拟就解法及双精度计算机程序，一一作出例题，进入了变比热斜冲波园地。可以预见到的深入研究问题不少，尚待进一步探索。

关键词 气动热化学 计算流体动力学 斜激波 数值解

全文增补中

中央稳定板对分体箱梁桥梁的涡振控制 被引量：12

10

作者 程怡 周锐 +1 位作者 杨詠昕 葛耀君 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期617-626,共10页

以一座分体箱梁桥梁为背景,通过计算流体动力学(CFD)数值模拟和节段模型风洞试验,分别对上、下中央稳定板作用于分体箱梁的涡振控制效果展开研究.发现随着中央稳定板高度的增加,竖向涡振性能都是先变好再变差,分别在0.4倍梁高上稳定板时... 以一座分体箱梁桥梁为背景,通过计算流体动力学(CFD)数值模拟和节段模型风洞试验,分别对上、下中央稳定板作用于分体箱梁的涡振控制效果展开研究.发现随着中央稳定板高度的增加,竖向涡振性能都是先变好再变差,分别在0.4倍梁高上稳定板时和0.2倍梁高下稳定板时竖向涡振振幅最小;增设上稳定板时加大了扭转涡振振幅,而下稳定板明显减小了扭转涡振振幅.CFD模拟的涡度场和压强场对比还表明,中央稳定板改变了槽中漩涡的运动方式和下风侧两端上下表面的压强,从而明显改变了竖向涡振的振幅.综合结果发现,0.2倍梁高下稳定板的涡振控制效果最好,而0.8倍梁高上稳定板的涡振控制效果最不利. 展开更多

关键词 分体箱梁 涡激共振 中央稳定板 计算流体动力学(cfd) 风洞试验 流场

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矩形钢箱梁铁路斜拉桥涡振性能及气动控制措施研究 被引量：11

11

作者 黄林 董佳慧 +3 位作者 王骑 李志国 高贵 李世文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期23-32,85,共11页

某大跨度矩形钢箱梁铁路斜拉桥存在常遇风速下的涡激振动(VIV)。为了抑制涡激振动,采用1∶50节段模型风洞试验,研究了不同气动措施对主梁涡振制振的作用,包括减小栏杆透风率、增设裙板、导流板以及三角形风嘴。试验结果表明,除三角形风... 某大跨度矩形钢箱梁铁路斜拉桥存在常遇风速下的涡激振动(VIV)。为了抑制涡激振动,采用1∶50节段模型风洞试验,研究了不同气动措施对主梁涡振制振的作用,包括减小栏杆透风率、增设裙板、导流板以及三角形风嘴。试验结果表明,除三角形风嘴能够适当降低主梁的竖弯涡振外,其他气动措施抑制涡振的作用不明显。在此基础上,提出了带平台的三角形下行风嘴的制振措施。试验结果表明,该措施能够有效抑制涡振,继而通过1∶25大比例尺节段模型风洞试验对该措施的有效性进行了验证。采用计算流体动力学(CFD)的方法,对该气动措施的制振机理进行了研究。试验结果表明,带平台的三角形下行风嘴能够同时降低主梁上、下表面的旋涡尺寸,并有效减小主梁受到的非定常气动力,从而达到抑制主梁涡振的效果。该研究成果可为大跨度铁路斜拉桥钢箱梁的涡振制振设计提供参考。 展开更多

关键词 矩形钢箱梁 涡激振动(VIV) 气动措施 下行风嘴 大比例尺节段模型 计算流体动力学(cfd)

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喷管对脉冲爆轰发动机性能的影响 被引量：4

12

作者 李旭东 王春 姜宗林 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期1-10,共10页

采用热力学循环分析方法,从理论上推导了脉冲爆轰发动机(pulse detonation engine,PDE)不完全膨胀条件下的热效率公式,并定量考察了不同燃烧室初始温度下热循环效率随出口压力比的变化,研究表明气体膨胀越完全,工质的热循环效率越高.应... 采用热力学循环分析方法,从理论上推导了脉冲爆轰发动机(pulse detonation engine,PDE)不完全膨胀条件下的热效率公式,并定量考察了不同燃烧室初始温度下热循环效率随出口压力比的变化,研究表明气体膨胀越完全,工质的热循环效率越高.应用数值模拟方法分别研究了收缩-扩张喷管和扩张喷管,比较了它们对PDE推力和比冲的影响,考察了它们在PDE各个循环阶段的作用.此外,还分析了收缩-扩张喷管收缩段引起的反射激波的影响,理论上反射激波会降低PDE热循环效率和比冲,但当反射激波马赫数小于1.5时,对PDE热循环效率的影响很小,其正面作用占优. 展开更多

关键词 脉冲爆轰发动机 热循环分析 喷管 激波反射 计算流体动力学

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基于FLUENT软件的多级降压调节阀涡振特性分析 被引量：9

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作者 徐东涛 葛长榕 +1 位作者 孟祥瑞 于晓光 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第8期52-58,81,共8页

针对某管路系统多级降压调节阀涡激振动现象,基于计算流体力学(CFD)与热流固耦合模态分析方法,对调节阀的涡激振动特性进行分析。仿真得到调节阀流量特性曲线和3种工况下流体压力、涡核速度分布云图。设计一种调节阀流量检测试验装置,... 针对某管路系统多级降压调节阀涡激振动现象,基于计算流体力学(CFD)与热流固耦合模态分析方法,对调节阀的涡激振动特性进行分析。仿真得到调节阀流量特性曲线和3种工况下流体压力、涡核速度分布云图。设计一种调节阀流量检测试验装置,并对调节阀在不同开度的流量进行检测。试验数据与仿真数据保持一致,从而验证仿真的准确性。通过监测流场中漩涡脱落的升力系数,得到调节阀的升力系数时域特性曲线,利用快速傅里叶变换(FFT)将其转换为频域特性曲线,从而确定流场涡激振动的主频。在Workbench平台,利用热流固耦合模态分析替代传统静力学模态分析,得到调节阀的前6阶固有频率与第1阶模态振型。通过将涡激振动的主频与前6阶固有频率相对比,发现:随着开度增大,各级降压效果越来越明显,大涡逐渐形成小涡,漩涡脱落愈发显著。调节阀的涡激振动主频在140 Hz内,其各阶模态频率均在255.96 Hz以上。调节阀的模态频率没有落到涡激振动主频范围内,调节阀不会发生涡激共振现象。为设计安全可靠的管路系统提供保障。 展开更多

关键词 多级降压调节阀 瞬态流场 涡激振动 模态分析 计算流体动力学(cfd)

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检修车轨道位置与导流板对扁平箱梁涡振的影响 被引量：3

14

作者 黄林 董佳慧 +1 位作者 王骑 廖海黎 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期535-545,共11页

为研究检修车轨道位置与导流板对宽体扁平箱梁断面涡振性能的影响,以深中通道伶仃洋大桥(大跨度宽体扁平钢箱梁悬索桥)为背景,通过1∶25节段模型风洞试验测试了主梁的涡振响应,并采用计算流体动力学方法(CFD)对断面的二维流场进行了模拟... 为研究检修车轨道位置与导流板对宽体扁平箱梁断面涡振性能的影响,以深中通道伶仃洋大桥(大跨度宽体扁平钢箱梁悬索桥)为背景,通过1∶25节段模型风洞试验测试了主梁的涡振响应,并采用计算流体动力学方法(CFD)对断面的二维流场进行了模拟.结果表明:增大检修车轨道与主梁底板边缘之间距离l能够显著提高宽体扁平钢箱梁的涡振性能,当l≥Wb/6(Wb为主梁底部宽度)时,可完全消除宽体扁平箱梁在各风攻角下的涡激振动;在检修车轨道处设置17°倾角的内侧或双侧导流板均能够显著抑制梁体的涡激振动,且抑制效果相同,当l≥Wb/10时,布置导流板可完全消除梁体的涡激振动;增大检修车轨道与主梁底板边缘之间距离以及设置导流板均是通过消除断面下游斜腹板处的尾流漩涡,从而降低梁体受到的周期性涡激力,达到抑制主梁涡振的效果. 展开更多

关键词 宽体扁平钢箱梁 涡激振动 气动措施 检修车轨道 计算流体动力学(cfd) 大比例尺节段模型

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Taconis热声振荡的数值模拟 被引量：1

15

作者 郭轶楠 雷刚 +2 位作者 王天祥 王凯 孙大明 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期327-333,共7页

针对Taconis振荡对低温液体测量造成严重干扰并且极大增强低温储液的漏热问题,基于计算流体动力学(CFD)模拟方法,对氦气为介质的单端开口细长管内发生的Taconis振荡进行研究,低温端和常温端的温度分别为8和300K.通过数值模拟,获得包括... 针对Taconis振荡对低温液体测量造成严重干扰并且极大增强低温储液的漏热问题,基于计算流体动力学(CFD)模拟方法,对氦气为介质的单端开口细长管内发生的Taconis振荡进行研究,低温端和常温端的温度分别为8和300K.通过数值模拟,获得包括热流密度、声流分布等在内的热声参数和完整的Taconis热声起振过程,通过对管壁和气体介质之间的热量传递过程和时均热流密度以及管内声功分布进行分析,定量揭示Taconis振荡的发生机理.模拟结果表明,在线性热声理论中可以忽略的径向速度在Taconis振荡中不能被忽略,根据模拟结果将Taconis管边界层划分为发声区和耗散区2个区域,其中发声区为热声转换区域,耗散区以泵热损失和黏性耗散为主. 展开更多

关键词 Taconis振荡 自激 热声 驻波 计算流体动力学(cfd)

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高超声速复杂流动中的限制器效应数值仿真 被引量：1

16

作者 李广宁 徐敏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期777-785,共9页

从理论分析和数值计算两个方面,对计算流体动力学(CFD)计算中常见的几种MUSCL型迎风式限制器耗散特性进行了研究,包括superbee限制器、van Albada限制器和两种minmod限制器。首先从理论上证明minmod限制器可以是耗散性较小的压缩型限制... 从理论分析和数值计算两个方面,对计算流体动力学(CFD)计算中常见的几种MUSCL型迎风式限制器耗散特性进行了研究,包括superbee限制器、van Albada限制器和两种minmod限制器。首先从理论上证明minmod限制器可以是耗散性较小的压缩型限制器,前人关于minmod限制器完全是耗散型限制器的认识是不准确的。其次,通过NACA0012翼型绕流计算表明,限制器耗散特性会对数值计算收敛过程产生重要影响,耗散性越小,如superbee限制器,则收敛越困难。第三,通过一个有实验结果的24°压缩拐角高超声速复杂流动数值计算,进一步澄清了前人关于minmod限制器耗散特性的不准确认识,得到了与理论分析相一致的计算结果,即minmod限制器可以是耗散性比Albada限制器更小的压缩型限制器。计算结果表明,对于包含强激波的高超声速复杂流动,本文使用的minmod限制器比superbee限制器和van Albada限制器更容易满足稳定性和高精度的计算要求。 展开更多

关键词 计算流体动力学 迎风式 限制器 高超声速流动 激波

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新型三阶TVD限制器性能分析 被引量：4

17

作者 赵雅甜 阎超 +1 位作者 孙迪 屈峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期800-805,共6页

在计算流体力学(CFD)方法中,限制技术是影响计算精度和计算稳定性的重要因素,目前应用较广的经典二阶总变差衰减(TVD)限制器虽能较好地满足计算要求,但性能差异大且分辨率和耗散的性能间并未得到良好权衡。对一种新型的三阶TVD插值限制... 在计算流体力学(CFD)方法中,限制技术是影响计算精度和计算稳定性的重要因素,目前应用较广的经典二阶总变差衰减(TVD)限制器虽能较好地满足计算要求,但性能差异大且分辨率和耗散的性能间并未得到良好权衡。对一种新型的三阶TVD插值限制器(T-3限制器)进行了研究并将其与3种经典限制器进行对比。首先通过一维黎曼问题,得出T-3限制器兼顾较高间断分辨率和良好稳定性的特点;接着通过高超声速双锥绕流和X-33外形飞行器的数值实验,得到T-3限制器具有刻画复杂流动的能力以及较优的气动热计算性能。 展开更多

关键词 限制器 计算流体力学(cfd) 激波 双锥绕流 气动热

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Π型钢-混叠合梁斜拉桥涡振性能及整流罩制振措施研究 被引量：6

18

作者 董佳慧 黄林 +2 位作者 王骑 江舜尧 廖海黎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期50-57,92,共9页

大跨度Π型钢-混叠合梁斜拉桥存在常遇风速下的涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)。为了抑制涡激振动,采用1∶50节段模型风洞试验,研究了不同气动措施对主梁涡振制振的作用,包括下稳定板、导流板、裙板、整流罩等措施。试验结果表... 大跨度Π型钢-混叠合梁斜拉桥存在常遇风速下的涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)。为了抑制涡激振动,采用1∶50节段模型风洞试验,研究了不同气动措施对主梁涡振制振的作用,包括下稳定板、导流板、裙板、整流罩等措施。试验结果表明,只有整流罩与下中央稳定板的组合气动措施能在不同风攻角和0.66%的阻尼条件下,将主梁的竖弯与扭转涡振振幅同时降低75%以上。在此基础上,通过提高整流罩竖板高度优化了该制振措施,继而开展的1∶20节段模型风洞试验的结果表明,优化后的措施能够完全消除Π型叠合梁在不同风攻角和0.5%小阻尼比下的涡激振动。最后,数值计算的结果表明,优化后的整流罩组合措施能够同时降低主梁上、下表面旋涡脱落尺寸,并显著减小主梁受到的周期性涡激力,从而达到抑制主梁涡振的效果。研究成果可为Π型钢-混叠合梁斜拉桥的涡振制振措施设计提供参考。 展开更多

关键词 Π型钢-混叠合梁 涡激振动(VIV) 整流罩组合措施 计算流体动力学(cfd) 大比例尺节段模型

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分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能及气动优化 被引量：10

19

作者 杨风帆 郑史雄 +3 位作者 周强 张宁 赵晓天 何睿洲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期137-144,150,共9页

为研究分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能并提出有效的气动优化措施,基于某公铁两用分体三箱断面主梁大跨度斜拉悬索协作体系桥梁,开展了不同风攻角、不同紊流度流场以及5种不同气动措施下的节段模型风洞试验。结果表明,箱体分离会使主梁... 为研究分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能并提出有效的气动优化措施,基于某公铁两用分体三箱断面主梁大跨度斜拉悬索协作体系桥梁,开展了不同风攻角、不同紊流度流场以及5种不同气动措施下的节段模型风洞试验。结果表明,箱体分离会使主梁断面颤振临界风速大幅提高,但会造成箱体间流场的复杂化从而带来涡激振动(VIV)问题。成桥状态原始断面0°、±3°攻角下均发现了扭转VIV,最大扭转振幅1.238°;颤振临界风速均高于97.3 m/s。桥面抑流板、不同检修轨道位置及梁底导流板3种措施对扭转VIV抑制效果不理想;箱体间隙处加装均布纵向格栅可有效抑制扭转VIV,且透风率越小优化效果越明显,但透风率小于23%的格栅会造成颤振临界风速的下降;10%透风率格栅与下中央稳定板组合措施在完全抑制扭转VIV的同时保证了桥梁的颤振性能。基于计算流体动力学(CFD),得到了原始断面和优化工况主梁周围的流场结构及气动力变化规律。箱体间距处与下游公路箱上方大尺度旋涡的形成是主梁VIV的主要诱因。优化后断面箱体间距处大尺度旋涡被打散,升力和扭矩时程均方根(RMS)明显减小,从而有效改善了主梁的VIV性能。同时优化工况的升力和力矩系数曲线的斜率在±5°攻角范围内均为正值,说明主梁具备了气动稳定必要条件。 展开更多

关键词 分体三箱断面主梁 抗风性能 风洞试验 扭转涡激振动(VIV) 气动优化 计算流体动力学(cfd)

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超临界射流模型的构建及验证

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作者 李亮 解茂昭 +1 位作者 贾明 刘宏升 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1058-1064,共7页

利用计算流体动力学(CFD)软件的OpenFOAM开源程序,基于Soave-Redlich-Kwong(SRK)真实流体状态方程和压力隐式分割算法(PISO),考虑气体可压缩性对压力方程的影响,对等温压缩系数进行修正,建立适用于超临界射流的CFD模型,并采用激波管模... 利用计算流体动力学(CFD)软件的OpenFOAM开源程序,基于Soave-Redlich-Kwong(SRK)真实流体状态方程和压力隐式分割算法(PISO),考虑气体可压缩性对压力方程的影响,对等温压缩系数进行修正,建立适用于超临界射流的CFD模型,并采用激波管模拟实验和氮气的超临界射流实验对模型进行验证.结果表明:修正后的模型具有较高的预测精度,能够模拟实验结果. 展开更多

关键词 超临界射流 真实流体状态方程 计算流体动力学模型 压力修正 激波管

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