研究农药液滴在植物表面的撞击规律对于提高农药喷雾效率、促进农业病虫害治理具有重要意义。采用CLSVOF(Coupled level set and volume of fluid)方法建立单液滴撞击水平运动液膜的数值模型,通过分析撞击后液体内部的压力分布、速度分...研究农药液滴在植物表面的撞击规律对于提高农药喷雾效率、促进农业病虫害治理具有重要意义。采用CLSVOF(Coupled level set and volume of fluid)方法建立单液滴撞击水平运动液膜的数值模型,通过分析撞击后液体内部的压力分布、速度分布和涡量云图,验证了运动间断、射流形成和射流顶部末端飞溅机制,揭示了非对称水花形成机理。由计算结果可知,液膜流动产生冠状水花主要体现在两侧射流发展行为不一致、冠基厚度不均匀和两侧射流末端飞溅现象不对称,并且受液膜流动惯性的影响,冠基随着液膜流动发生迁移,当无量纲速度U=0.8、无量纲时间T=3.47时,冠基完全迁移至撞击点右侧;颈部压差机制导致射流形成,射流的发展由液滴的径向运动和射流端部的旋涡共同决定,随着液膜流速的增大(0~0.8),上游的射流沿水平方向快速生长,下游射流则倾向于垂直向上延伸,两侧射流末端运动速度均增大;液滴径向运动速度和铺展速度之间的速度差决定了射流末端飞溅状态,上游液膜流动方向与液滴铺展方向相反,故上游末端飞溅行为比下游显著。展开更多
为了研究飞机在超声速巡航状态下的气动热效果及对机翼进行相应的热防护设计,该文分析了内置隔板和前缘反向喷流2种不同热防护的防热效果。采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型求解Navier-Stokes方程,对NACA23012翼型在不同马赫数下的气...为了研究飞机在超声速巡航状态下的气动热效果及对机翼进行相应的热防护设计,该文分析了内置隔板和前缘反向喷流2种不同热防护的防热效果。采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型求解Navier-Stokes方程,对NACA23012翼型在不同马赫数下的气动加热进行了数值分析,并对机翼油箱的热防护进行了研究。结果表明:2种热防护的降温及防热效果均会随来流马赫数的增加而增强;翼型的不对称性会导致上下翼面流场特性的不同,从而产生上下翼面热防护特性的明显差异;当来流马赫数较大时,在降低机翼表面温度及油箱热负荷方面,喷流作为主动式热防护的防热效果要明显优于被动式隔板热防护的防热效果;当来流马赫数为3.0,喷流流量为0.0018 m 3/s时,机翼下翼面平均温度可降低约46.7%。展开更多
基金国家自然科学基金项目(51806096)飞行器环境控制与生命保障工业和信息化部重点实验室项目(KLAECLS E 201902)江苏高校优势学科建设工程项目。
文摘研究农药液滴在植物表面的撞击规律对于提高农药喷雾效率、促进农业病虫害治理具有重要意义。采用CLSVOF(Coupled level set and volume of fluid)方法建立单液滴撞击水平运动液膜的数值模型,通过分析撞击后液体内部的压力分布、速度分布和涡量云图,验证了运动间断、射流形成和射流顶部末端飞溅机制,揭示了非对称水花形成机理。由计算结果可知,液膜流动产生冠状水花主要体现在两侧射流发展行为不一致、冠基厚度不均匀和两侧射流末端飞溅现象不对称,并且受液膜流动惯性的影响,冠基随着液膜流动发生迁移,当无量纲速度U=0.8、无量纲时间T=3.47时,冠基完全迁移至撞击点右侧;颈部压差机制导致射流形成,射流的发展由液滴的径向运动和射流端部的旋涡共同决定,随着液膜流速的增大(0~0.8),上游的射流沿水平方向快速生长,下游射流则倾向于垂直向上延伸,两侧射流末端运动速度均增大;液滴径向运动速度和铺展速度之间的速度差决定了射流末端飞溅状态,上游液膜流动方向与液滴铺展方向相反,故上游末端飞溅行为比下游显著。
文摘为了研究飞机在超声速巡航状态下的气动热效果及对机翼进行相应的热防护设计,该文分析了内置隔板和前缘反向喷流2种不同热防护的防热效果。采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型求解Navier-Stokes方程,对NACA23012翼型在不同马赫数下的气动加热进行了数值分析,并对机翼油箱的热防护进行了研究。结果表明:2种热防护的降温及防热效果均会随来流马赫数的增加而增强;翼型的不对称性会导致上下翼面流场特性的不同,从而产生上下翼面热防护特性的明显差异;当来流马赫数较大时,在降低机翼表面温度及油箱热负荷方面,喷流作为主动式热防护的防热效果要明显优于被动式隔板热防护的防热效果;当来流马赫数为3.0,喷流流量为0.0018 m 3/s时,机翼下翼面平均温度可降低约46.7%。
