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细长体大迎角非对称涡流的数值研究 被引量:14
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作者 杨云军 崔尔杰 周伟江 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期1-8,共8页
通过数值方法对大迎角细长体低速湍流流场的模拟,探讨头部顶端极小扰动对细长体非对称绕流形成与发展的影响.结果表明在细长体顶端附近施加极小扰动可以模拟出实验观测到的非对称流场,非对称的涡系结构沿轴向是逐步发展的,截面侧向力沿... 通过数值方法对大迎角细长体低速湍流流场的模拟,探讨头部顶端极小扰动对细长体非对称绕流形成与发展的影响.结果表明在细长体顶端附近施加极小扰动可以模拟出实验观测到的非对称流场,非对称的涡系结构沿轴向是逐步发展的,截面侧向力沿轴向的分布呈现正弦型曲线的变化特征,扰动能量经过指数增长后达到饱和,有效扰动的规模影响涡流非对称性的大小及分布,单侧扰动产生的流场非对称性随扰动周向位置的变化呈现单周期性规律.小扰动诱发非对称的数值算例表明非对称绕流的形成是源于流场的空间不稳定性机制. 展开更多
关键词 细长体 非对称涡流 大迎角空气动力学 湍流模型 涡系结构 流体力学 主控方程 差分格式 扰动能量 截面侧向力 湍流模型
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亚临界雷诺数下圆柱受迫振动的数值研究 被引量:9
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作者 赵静 吕林 +2 位作者 董国海 谢彬 滕斌 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期74-80,共7页
在Navier-Stokes方程和k-ω湍流模型的基础上,利用流线迎风有限元方法结合ALE动网格技术对亚临界雷诺数下的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟研究。本文的数值模型成功模拟了Re=5000条件下,圆柱发生受迫振动时尾迹区内的2S,2P和P+S尾流模... 在Navier-Stokes方程和k-ω湍流模型的基础上,利用流线迎风有限元方法结合ALE动网格技术对亚临界雷诺数下的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟研究。本文的数值模型成功模拟了Re=5000条件下,圆柱发生受迫振动时尾迹区内的2S,2P和P+S尾流模式;对Re=10000情况下,无量纲振幅分别为0.3,0.4,0.5的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟,分析了给定振幅条件下圆柱受力随振动频率的变化关系以及受迫振动的锁定区间。以上数值计算结果与Gopalkrishnan(1993)的实验结果基本符合。研究结果表明,二维数值模型能够基本正确地反映出圆柱发生受迫振动时的涡激振动特性以及有关的受力变化趋势,为今后进一步开展三维数值分析工作奠定了基础。 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 涡激振动 流线迎风有限元 任意拉格朗日-欧拉方法 k-ω湍流模型
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圆柱绕流涡致振动的平面湍流数值模拟 被引量:9
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作者 任安禄 罗雄平 +2 位作者 邵雪明 邓见 王焕然 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1111-1114,共4页
为了研究工程中存在的湍流涡致振动问题,应用平面湍流κ-ε模型和重整化群κ-ε模型,结合分块耦合方法及任意拉格朗日欧拉法(ALE)数值模拟了圆柱绕流涡致振动,求解基于非交错网格系统,其中包含满足连续性方程的压力泊松方程解法... 为了研究工程中存在的湍流涡致振动问题,应用平面湍流κ-ε模型和重整化群κ-ε模型,结合分块耦合方法及任意拉格朗日欧拉法(ALE)数值模拟了圆柱绕流涡致振动,求解基于非交错网格系统,其中包含满足连续性方程的压力泊松方程解法.计算了湍动能、湍流耗散率、湍流黏性系数及柱面涡量的变化情况.结果表明,当雷诺数为5000~2×10^5时计算所得的阻力系数与实验数据吻合良好.研究发现,在涡致振动情况下的湍流耗散率比固定圆柱涡脱落情况下小得多,湍流黏性系数与雷诺数呈对数律增长. 展开更多
关键词 湍流 涡致振动 任意拉格朗日欧拉法 圆柱绕流 单自由度振动
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利用分区ALE算法数值模拟圆柱湍流涡致振动 被引量:2
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作者 任安禄 王焕然 +1 位作者 邵雪明 邓见 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期544-548,共5页
用分区算法结合任意拉格朗日-欧拉法(ALE)数值模拟了圆柱湍流涡致振动。求解基于非交错网格系统,压力求解采用压力泊松方程提法,湍流模型采用标准k-ε模型和重整化群(RNG)k-ε模型。计算取中等雷诺数Re=5000、10000、15000、25000、5000... 用分区算法结合任意拉格朗日-欧拉法(ALE)数值模拟了圆柱湍流涡致振动。求解基于非交错网格系统,压力求解采用压力泊松方程提法,湍流模型采用标准k-ε模型和重整化群(RNG)k-ε模型。计算取中等雷诺数Re=5000、10000、15000、25000、50000等,质量系数M=10,阻尼系数ζ=0.00331,自振频率fn=0.18315、0.1628。计算结果表明:湍流涡致振动下圆柱时均阻力系数大于孤立圆柱绕流,而升力系数(振幅)值都小于孤立圆柱绕流。随着雷诺数增大,湍流粘性系数随之增大,但湍动能和湍流耗散率变化趋势不明显。对孤立圆柱绕流,研究结果与前人实验结果基本相符。 展开更多
关键词 湍流 涡致振动 ALE分块耦合法 圆柱绕流 单自由度振动
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不可压缩湍流非对称脱体涡流场数值分析
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作者 蔡晋生 罗时钧 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第6期732-736,共5页
采用拟压缩性方法,Beam-Warming近似因式分解格式数值求解三维定常不可压Navier-Stokes方程。对Baldwin-Lomax代数湍流模型,采用Degani-schiff修正。计算绕尖头正切拱型旋成柱体... 采用拟压缩性方法,Beam-Warming近似因式分解格式数值求解三维定常不可压Navier-Stokes方程。对Baldwin-Lomax代数湍流模型,采用Degani-schiff修正。计算绕尖头正切拱型旋成柱体的大迎角大雷诺数脱体涡流场,计算结果中的非对称脱体涡与实验相符. 展开更多
关键词 拟压缩性方法 湍流模型 非对称涡 流场
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几何微扰动对脱体涡非对称性影响的数值分析
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作者 蔡晋生 贾剑波 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1997年第2期211-215,共5页
采用拟压缩性方法、Beam-Warming近似因式分解格式数值求解三维定常不可压缩Navier-Stokes方程。采用Degani-Schiff修正的Baldwin-Lomax代数湍流模型,计算了绕尖头正切拱型旋成柱体的大迎角大雷诺数脱体涡流场。计算结果表明,在柱体... 采用拟压缩性方法、Beam-Warming近似因式分解格式数值求解三维定常不可压缩Navier-Stokes方程。采用Degani-Schiff修正的Baldwin-Lomax代数湍流模型,计算了绕尖头正切拱型旋成柱体的大迎角大雷诺数脱体涡流场。计算结果表明,在柱体头部施加微小的非对称几何扰动时,可以得到与实验相符的非对称职体涡。 展开更多
关键词 拟压缩性法 几何扰动 非对称脱体涡 N-S方程
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太阳能无人机低雷诺数翼型气动特性研究 被引量:13
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作者 王科雷 周洲 +1 位作者 甘文彪 许晓平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期163-168,共6页
以高空低速太阳能无人机翼型研究为背景,对大弯度高升力翼型在一定雷诺数范围内的流动特性进行了研究。采用求解k-kl-w湍流模型的雷诺平均N-S方程有限体积法,对SD7037翼型进行了数值模拟,在排除网格效应影响的基础上,针对较大范围内的... 以高空低速太阳能无人机翼型研究为背景,对大弯度高升力翼型在一定雷诺数范围内的流动特性进行了研究。采用求解k-kl-w湍流模型的雷诺平均N-S方程有限体积法,对SD7037翼型进行了数值模拟,在排除网格效应影响的基础上,针对较大范围内的低雷诺数复杂流动问题,验证了该湍流模型的适用性与准确性;针对翼型受力特性,分析了气动力随雷诺数变化的趋势;基于典型雷诺数下翼型绕流结构变化,研究了翼型产生高升力的流动特征;通过进一步研究升力非线性特征,揭示了较大迎角下翼型失速特征的流动机理。 展开更多
关键词 低雷诺数 气动性能 流动机理 非线性 失速 分离
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周培源湍流理论概述 被引量:3
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作者 林建忠 《力学与实践》 北大核心 2022年第5期1129-1142,共14页
2022年是周培源先生(1902年8月28日—1993年11月24日)诞辰120周年,为怀念一代宗师,本文对周先生长达半个多世纪的湍流研究历程以及建立的湍流理论进行了概述,内容包括湍流“前模式理论”,涡旋结构的湍流统计理论,相似性理论和逐级逼近方... 2022年是周培源先生(1902年8月28日—1993年11月24日)诞辰120周年,为怀念一代宗师,本文对周先生长达半个多世纪的湍流研究历程以及建立的湍流理论进行了概述,内容包括湍流“前模式理论”,涡旋结构的湍流统计理论,相似性理论和逐级逼近方法,最后就周先生对湍流研究做出的贡献进行了总结。 展开更多
关键词 周培源 湍流 模式理论 涡旋结构 准相似性理论 逐级逼近
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大迎角跨音速三角翼漩涡特性及激波与涡干扰的数值模拟研究
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作者 李自启 梁斌 +1 位作者 罗松 刘敏 《教练机》 2016年第1期21-26,共6页
采用对流迎风分裂格式改进形式(AUSM+)和SST两方程湍流模型结合求解三维雷诺平均Navier Stokes(RANS)方程。通过对跨音速65°后掠尖前缘三角翼的数值模拟,研究了三角翼上翼面正激波的移动情况以及涡核破裂点变化情况。计算结果与实... 采用对流迎风分裂格式改进形式(AUSM+)和SST两方程湍流模型结合求解三维雷诺平均Navier Stokes(RANS)方程。通过对跨音速65°后掠尖前缘三角翼的数值模拟,研究了三角翼上翼面正激波的移动情况以及涡核破裂点变化情况。计算结果与实验对比表明:采用AUSM+格式和SST两方程湍流模型结合能够准确模拟出激波结构和大迎角下空间涡结构以及激波与涡相互干扰情况。 展开更多
关键词 迎风分裂格式 SST湍流模型 三角翼 激波 空间涡
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