尾流边界论文_谈畅达,周丹

导读:本文包含了尾流边界论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:风力,湍流,边界层,大气,边界,浙江大学,列车。

尾流边界论文文献综述

谈畅达,周丹[1](2019)在《编组长度对磁浮车边界层及尾流流动的影响》一文中研究指出本文采用了叁维不可压Navier-stokes控制方程和SSTK-Omega双方程IDDES湍流模型对不同编组长度(两车编组,四车编组和八车编组)的中速磁浮列车于明线无风的情况下进行瞬态数值模拟,得出不同情况下磁浮列车的湍流边界层厚度及尾流结构,同时将计算结果与风洞实验值进行对比,以此验证了数值模拟的可行性。根据数值模拟结果,结合平板边界层理论就列车车长对车体顶面边界层流动、尾车后方的尾流的影响展开了对比分析。结果显示随着列车编组长度的增大,车体顶部的边界层也在逐步变厚,列车中段的压力梯度也越接近于平板流动,尾车流动分离的起始位置也相应延后。尾流中主涡长度也随之增大,细小的涡结构也随之增多,涡结合位置也随之拖后。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

董明,吴雪松[2](2018)在《平板边界层尾流中对称型不稳定模态的产生》一文中研究指出大多数流线型物体都有一个尖的尾缘,以防止大尺度分离的发生。其尾流场的稳定性与两类问题有关:(1)尾流中层流到湍流的转捩与涡脱落现象;(2)它们被看做是气动噪声的重要声源。本文选取一个最典型的物理模型:在亚声速来流中放置一个无限薄、有限长、零攻角的平板,研究尾流中不稳定模态的产生过程。由于平板是无限薄的,尾流中不存在绝对不稳定性扰动。理论上,尾流中的对流不稳定模态包括对称(varicose)模态和反对称(sinuous)模态。对后者的激发过程,人们常用涡脱落模型来描述;但是,目前尚无理论描述前者的产生过程。本文基于叁层结构理论,刻画尾缘附近的基本流和尾流中的不稳定模态。对应于不同的流向位置和频率,尾流中存在粘性、粘性-无粘干扰和无粘叁种模态,本文系统地研究了它们在尾流中的演化过程。采用局部散射理论框架,定量刻画了这叁种模态被自由流中声波以及无粘模态被边界层中T-S波激发的过程。研究发现,感受性系数(对应于声波激发的过程)或传递系数(对应于T-S波激发的过程)都随着频率的增高而降低,但是,这并不代表高频扰动在尾流中不重要,因为其对应的增长率往往更大,以至于在远尾流场中,高频扰动累积的幅值更大,成为主导扰动。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

田伟,胡晖[3](2018)在《大气边界层对风力机载荷及尾流特性影响的研究》一文中研究指出本文通过在大气边界层风洞中模拟对应于海上及陆上风电场的大气边界层流动,研究了不同大气边界层流动对风力机气动载荷及尾流流场特性的影响规律。本文首先通过测力实验得到了风力机模型的动态载荷特性,然后利用高分辨率PIV(particle image velocimetry)系统对风力机尾流流场中的复杂流动结构进行了测量。实验结果表明,大气边界层中的湍流度对风力机气动载荷及尾流流场会产生明显影响:海上风电场大气边界层湍流度低,风力机运行过程中叶片转动频率基本不变,其疲劳载荷相对较小;而位于陆上风电场的风力机由于来流的高湍流度,叶片转动频率会在很大范围内脉动,从而导致其疲劳载荷远大于海上风电场风力机;此外,对于风力机尾流流场,大气边界层湍流度将对尾流中涡的强度,涡向下游的演化过程及尾流的恢复速度产生重要影响。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

王金玲,姜广文,杨妙升[4](2018)在《大气边界层对SFS2空气尾流特性的影响》一文中研究指出为研究大气边界层对舰船空气尾流特性的影响,本文以典型驱护舰简化模型SFS2为研究对象,采用计算流体力学仿真(CFD)方法模拟了均匀来流条件和2种大气边界层条件下的尾流。Ansys Fluent的计算结果表明大气边界层中的速度梯度减小了入口处气流流动动能的输入,湍流特性中湍动能的存在又增加了能量的输入,故同时考虑速度梯度和湍流特性大气边界层条件时,预测的流场物理量数值位于均匀来流和速度梯度条件下预测值之间。本文研究成果表明在实际研究舰船空气尾流时大气边界层条件不可忽略。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2018年15期)

吴正人,李非,路婷婷,刘梅[5](2018)在《风力机尾流扰动对大气底层边界层的影响》一文中研究指出风力机尾流湍流特性及其对大气底层边界层的影响至关重要,采用雷诺平均N-S方程(RANS)对5 MW单台风力机在相同速度廓线不同温度层结下的尾流进行数值模拟,分析风力机下游速度、温度和湍流强度气象因素在不同设置下的变化及特征,得到风力机运行对大气底层边界层的影响机理,为高效率风电场的建立提供一定的理论基础。研究表明:气流经过风力机后,速度明显衰减,且在轮毂附近衰减最大;不同稳定层结下的温度变化差异大;同时风力机叶片旋转产生的涡相互影响,使得湍流扰动加强。(本文来源于《中国电力》期刊2018年06期)

郭涛[6](2018)在《中性大气边界层中水平轴风力机尾流特性研究》一文中研究指出风力机尾流特性的研究对风电场的微观选址、载荷预测、功率预测以及控制策略都有着重要的意义,但传统的尾流数值计算和风洞实验无法准确的描述自然条件下的尾流特征。因此本文在中性大气边界条件下,通过对一台两叶片的33k W风力机进行外场试验和数值模拟,得到尾流的速度特征和湍流特征,分析了实验与数值计算中尾流的非对称,研究了中性大气边界层中不同来流速度条件下的尾流特征,主要工作内容如下:(1)外场试验条件下风力机尾流特性研究。利用外场试验平台,对试验机组的来流、尾流及风力机运行参数进行测量。分析尾流测点的速度亏损,湍动能,流动角概率分布以及湍流相干结构在叁个方向上的频谱特性。研究得到叁个测量点的轴向速度亏损率在32.18%和63.22%之间;水平流动角和垂直流动角呈现不同的分布规律;垂直脉动速度的功率谱呈现出斜率-1的规律,横向和轴向脉动速度功率谱分别都呈现出斜率-1和-5/3的规律。通过比较左、右测点与中间测点的流动相关性,发现左、右测点出现明显的非对称,并解释了非对称的原因。(2)实验工况下的数值模拟研究。利用大涡模拟和致动线模型耦合的方法模拟试验机组在中性大气边界层中的运行。与实验结果的对比,验证数值模拟的准确性。并且进一步证明在侧向力的作用下尾流的非对称现象。随着与风轮距离的增大6D时速度已恢复至来流的90%,在10D时已基本恢复至来流状态。风力机的尾流速度分布曲线呈M型分布。在来流经过风轮以后,湍流相干结构的轴向上惯性子区变宽,耗散区位置向更高频率的位置移动。(3)通过比较不同来流风速下试验机组风轮的尾流速度亏损、尾流边界、湍动能、涡量以及低速轴转矩的概率分布和频谱特性,获得中性大气边界层中不同来流风速下风力机尾流和转矩特性。研究得到风速越大的中性大气边界层中湍动能越大,并且越有利于尾流的恢复;来流平均风速为4m/s时,尾流边界清晰,叶尖涡明显,而来流平均风速为9m/s时,尾流边界变得模糊,没有出现明显的叶根涡和叶尖涡,在距离风轮2D以后,速度亏损已经没有明显的形状;尾流在垂直方向和水平方向上的湍动能和速度分布都表现出明显的不对称;与稳定来流条件下的风力机低速轴转矩相比,中性大气边界层中低速轴转矩波动范围较宽,概率分布符合威布尔分布,它们的频谱特征的差异主要存在于低频段和倍频尖峰对应的位置,表明风力机对大气边界层中的湍流响应明显。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2018-06-01)

潘永琛[7](2018)在《高速列车边界层及尾流流动的数值研究》一文中研究指出高速列车运行时,复杂的空气动力学效应非常突出。其中,气动阻力和湍流尾流是影响高速列车能耗水平以及环境友好性的重要问题;气动阻力中的表面摩擦阻力与车体周围的湍流边界层流动紧密相关,而大尺度涡旋结构对高速列车尾流区域的气动现象具有主导影响。丰富和深化高速列车空气动力学中有关湍流边界层以及尾流方面的理论认识,能够在减小列车的气动阻力和噪声、降低运营能耗,以及加强安全防范工程等方面,为提出适用的技术和措施提供思路和理论参考,从而有益于高速铁路保持良好发展的趋势。基于此,目前的研究工作在学术和工程应用上具有较重要的意义。针对基于CRH380A型高速列车气动几何外形建立的具有不同长度的缩尺简化模型,利用改进型延迟分离涡模拟方法对处于无风环境且明线运行的单列列车的绕流流场进行数值计算;根据计算结果,主要就车体表面(顶面和侧表面)边界层流动以及尾车后方的湍流尾流展开了具体研究。结合平板边界层理论,对列车车体顶面和侧表面上的边界层壁面法向速度、边界层厚度以及表面摩擦阻力的分布特点进行了详细的对比分析。根据计算结果发现,车体顶面上的边界层流动保持了与平板流动相似的湍流边界层特征;而车体侧表面边界层流动在受到所谓“地面效应”的影响时,表现出对离地距离的敏感性。通过量纲分析以及相关计算结果,推导出能够反映侧表面边界层实际流动情况的叁维平均运动方程,从而发现地面效应的调制作用主要依赖于沿垂向(车体高度)方向的平均对流以及湍流脉动动量输运过程;并且,侧表面上相对较低的摩擦阻力系数与之紧密相关。最后,基于气动阻力的变化规律,认为具有大定员的长编组列车,在提高运力的同时,有助于降低人均能耗水平;对凹坑表面结构减阻技术开展了初步的研究,从计算结果来看,利用该非光滑表面结构能够有效降低表面摩擦阻力,因此,相关减阻技术值得深入探讨。在近尾流区域,列车风速度的数值曲线与试验曲线之间在沿流向的发展趋势方面存在相似和差异,并且列车风问题与涡旋脱落现象是相关联的,相关讨论表明高速列车的湍流尾流以及气动特性与尾流涡旋结构之间具有紧密的联系。针对近尾流区中湍动能的分布特点,以及剪切对雷诺应力和湍流产生分布的影响,进行了讨论与分析,从而论述了剪切应变在高速列车湍流尾流中所发挥的重要作用。在此基础上,结合Omega方法的涡旋定义及其物理意义认为,在尾部附近的局部流动中,边界层在尾部的流动分离是形成强剪切的重要机制;但是,在远离尾端的下游位置,涡旋涡量是主导的,此时,涡旋与地面之间的相互作用被认为是维持弱剪切的主要流动机制,对湍流涡旋的自维持发挥重要的作用。最后,根据平均流输运以及湍流产生和输运构成的能量收支平衡关系,对高速列车近尾流区大尺度涡旋结构主导的湍流动力学过程展开讨论和分析,并且提出稳定的尾涡结构中的3个主要能量关系区。(本文来源于《中国铁道科学研究院》期刊2018-05-01)

杨广,李泰安,马经忠,黄琪[8](2017)在《舰尾流对舰载机复飞边界影响分析》一文中研究指出通过研究舰载机在进场着舰阶段的复飞边界条件及安全影响因素,考虑引入初步的航母舰尾流场对复飞轨迹的影响,基于六自由度运动方程建立了舰载机在舰尾流环境下的复飞仿真模型。以某型飞机为例,进行了有无紊流扰动下的舰载机复飞仿真计算,并分析了舰尾流对复飞边界的影响。分析结果可为舰载机复飞边界的确定提供参考。(本文来源于《飞行力学》期刊2017年03期)

薛志亮[9](2016)在《水平槽道冷态气固两相湍流边界层中颗粒分布及颗粒尾流特性的实验研究》一文中研究指出气固两相湍流广泛存在于工业生产过程中,而边界层内固体颗粒的分布及运动特性直接影响流体的流动阻力,颗粒对壁面的磨损。气固两相湍流边界层的测量对优化工业生产设施、实现能源高效清洁利用具有指导意义,本文采用数值模拟和实验结合的方法,研究了数字全息技术应用于气固两相流测量的可行性。搭建水平槽道流实验平台,结合数字全息和粒子图像测速技术(PIV)研究了边界层内固相颗粒的分布特性和气相流动结构,测量了煤粉颗粒运动过程中的旋转速度,利用全息PTV算法获得了颗粒的叁维速度,运用PIV研究了不同颗粒雷诺数下壁面对颗粒尾流结构的影响。主要内容如下:1.数字全息技术应用于多相流颗粒场测量通过模拟和实验研究激光数字全息技术测量不同粒径、浓度分布的多相流场颗粒粒径、叁维位置,说明应用数字全息技术测量几微米到几十微米颗粒的粒径分布和空间位置具有可行性;显微全息测量小颗粒时,大颗粒的存在会影响小颗粒的粒径测量和z轴定位的准确性,当颗粒可见度太小时,颗粒的测量误差增大,甚至不能被识别;分析测量结果表明对样品颗粒的均匀分散是精确获得样品粒径分布和空间位置的重要环节。2.水平槽道中固相颗粒的分布特性和气相流场结构利用数字全息技术叁维、非接触的测量优点对水平槽道内充分发展的气固两相湍流边界层中固相颗粒的分布特性进行了实验研究。结果表明:流体处于层流时,流速较低,对颗粒的夹带能力大大减弱,颗粒基本沉积在壁面上。随着流速升高,达到湍流状态,颗粒分布的峰值出现在对数律区。随着颗粒粒径的增加,峰值移向壁面;随着流体速度的增加,峰值移向槽道中心。不规则颗粒在与壁面碰撞作用下,其旋转速度达几百转每秒,且随着流速的升高转速增大。颗粒向壁面运动主要受重力作用以及准流向涡下扫事件的影响,颗粒远离壁面运动受Magnus升力、喷射事件以及颗粒与壁面碰撞的影响。向壁面运动的颗粒由于经过流体携带加速,速度较高;而远离壁面的颗粒经过与壁面的碰撞,有很大的动量损失,速度较低,造成向壁面运动颗粒的平均速度要高于远离壁面颗粒的速度。3.颗粒尾流特性的PIV实验研究研究了水平槽道湍流边界层中不同颗粒雷诺数,颗粒位置对颗粒尾流的回流区长度,速度场以及涡量场的影响,结果表明:在G/D=0时,颗粒下部的漩涡脱落已完全被抑制,其尾部只有一个顺时针回流区。随着颗粒与壁面距离的增加,在颗粒后缘会出现一对回流区——上方回流区的漩涡呈顺时针旋转,而下方呈逆时针,且壁面对颗粒尾流结构的影响逐渐减弱。当颗粒与壁面间距较大时(G/D=1.0),颗粒的上下分别会形成速度梯度较高的剪切层,两排漩涡结构分别从颗粒的上方和下方分离脱落,随后在颗粒尾部相遇后抵消汇合。分析此时颗粒尾流在近壁面处的速度分布,发现壁面边界层的状态并没有被颗粒底部的剪切层改变,而且距离颗粒越远,颗粒的这一影响越小。分析颗粒尾部涡量场说明,在间距G/D=1.0时,颗粒尾部上方和下方都有漩涡脱落,且随着颗粒雷诺数的增加其峰值明显增大。随着颗粒与壁面距离的减小,壁面的存在使得下方的涡量值减小,同时下方涡脱落引起的壁面剪切层的涡量值也有所减少。当G/D=0时,颗粒下方的漩涡脱落被彻底抑制,从涡量的大小来看,脱落漩涡的强度也明显减小。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-01-01)

王胜军,张明明,徐建中[10](2015)在《热带气旋大气边界层风力机尾流特性研究》一文中研究指出本文利用尖劈和粗糙元在低速风洞内生成了具有高风速和高湍流强度特征的热带气旋大气边界层,并测量了热带气旋作用下风力机模型后不同流向位置处的尾流特性,发现距离转子越远,尾流区内轴向速度亏损和湍流强度越小;距离转子6R位置处风力机尾流基本恢复,原因在于高入流湍流强度的影响。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2015年05期)

尾流边界论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

大多数流线型物体都有一个尖的尾缘,以防止大尺度分离的发生。其尾流场的稳定性与两类问题有关:(1)尾流中层流到湍流的转捩与涡脱落现象;(2)它们被看做是气动噪声的重要声源。本文选取一个最典型的物理模型:在亚声速来流中放置一个无限薄、有限长、零攻角的平板,研究尾流中不稳定模态的产生过程。由于平板是无限薄的,尾流中不存在绝对不稳定性扰动。理论上,尾流中的对流不稳定模态包括对称(varicose)模态和反对称(sinuous)模态。对后者的激发过程,人们常用涡脱落模型来描述;但是,目前尚无理论描述前者的产生过程。本文基于叁层结构理论,刻画尾缘附近的基本流和尾流中的不稳定模态。对应于不同的流向位置和频率,尾流中存在粘性、粘性-无粘干扰和无粘叁种模态,本文系统地研究了它们在尾流中的演化过程。采用局部散射理论框架,定量刻画了这叁种模态被自由流中声波以及无粘模态被边界层中T-S波激发的过程。研究发现,感受性系数(对应于声波激发的过程)或传递系数(对应于T-S波激发的过程)都随着频率的增高而降低,但是,这并不代表高频扰动在尾流中不重要,因为其对应的增长率往往更大,以至于在远尾流场中,高频扰动累积的幅值更大,成为主导扰动。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

尾流边界论文参考文献

[1].谈畅达,周丹.编组长度对磁浮车边界层及尾流流动的影响[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[2].董明,吴雪松.平板边界层尾流中对称型不稳定模态的产生[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[3].田伟,胡晖.大气边界层对风力机载荷及尾流特性影响的研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[4].王金玲,姜广文,杨妙升.大气边界层对SFS2空气尾流特性的影响[J].舰船科学技术.2018

[5].吴正人,李非,路婷婷,刘梅.风力机尾流扰动对大气底层边界层的影响[J].中国电力.2018

[6].郭涛.中性大气边界层中水平轴风力机尾流特性研究[D].兰州理工大学.2018

[7].潘永琛.高速列车边界层及尾流流动的数值研究[D].中国铁道科学研究院.2018

[8].杨广,李泰安,马经忠,黄琪.舰尾流对舰载机复飞边界影响分析[J].飞行力学.2017

[9].薛志亮.水平槽道冷态气固两相湍流边界层中颗粒分布及颗粒尾流特性的实验研究[D].浙江大学.2016

[10].王胜军,张明明,徐建中.热带气旋大气边界层风力机尾流特性研究[J].工程热物理学报.2015

论文知识图

机翼尾流边界条件片边界层尾向流(a)和等离子体片尾向流...尾流有效长度表示法2.8的气泡尾流去除尖杂物粒子的示...片边界层尾向流(a)和等离子体片尾向流...片边界层尾向流(a1,b1)和等离子体片尾...

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