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国家自然科学基金(51306020)

作品数:9 被引量:66H指数:5
相关作者:黄彪王国玉吴钦王宁高远更多>>
相关机构:北京理工大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金北京市自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
相关领域:理学水利工程航空宇航科学技术农业科学更多>>

文献类型

  • 9篇期刊文章
  • 1篇学位论文
  • 1篇会议论文

领域

  • 6篇理学
  • 3篇水利工程
  • 1篇交通运输工程
  • 1篇航空宇航科学...
  • 1篇农业科学
  • 1篇一般工业技术
  • 1篇兵器科学与技...

主题

  • 5篇空化流动
  • 4篇定常
  • 4篇水翼
  • 4篇非定常
  • 3篇空化
  • 2篇数值模拟
  • 2篇流固耦合
  • 2篇NUMERI...
  • 2篇AROUND
  • 2篇HYDROF...
  • 2篇UNSTEA...
  • 2篇值模拟
  • 1篇定常流动
  • 1篇动力响应
  • 1篇动网格
  • 1篇动网格技术
  • 1篇噪声
  • 1篇振动
  • 1篇试验与数值模...
  • 1篇水弹性

机构

  • 8篇北京理工大学

作者

  • 6篇王国玉
  • 6篇黄彪
  • 5篇吴钦
  • 2篇王宁
  • 1篇王志英
  • 1篇高德明
  • 1篇刘涛涛
  • 1篇刘影
  • 1篇高远
  • 1篇白泽宇
  • 1篇胡常莉
  • 1篇王建东
  • 1篇王复峰

传媒

  • 2篇兵工学报
  • 2篇Journa...
  • 2篇排灌机械工程...
  • 1篇力学学报
  • 1篇车辆与动力技...
  • 1篇Scienc...
  • 1篇第八届全国流...

年份

  • 1篇2018
  • 1篇2017
  • 2篇2016
  • 1篇2015
  • 6篇2014
9 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
绕弹性水翼非定常流动的动力响应计算研究
2014年
选取NACA66水翼作为对象来研究绕弹性水翼非定常流动的水弹性响应特性,采用混合耦合算法针对Re=75 000的不稳定的片状/云状空化(σ=1.4)流动进行了数值计算,并与实验结果进行了对比.数值计算结果与实验结果基本吻合,较好地模拟了非定常空化初生、发展、断裂和脱落的周期性过程.结果显示,在片/云状空化下,弹性水翼的空化脱落频率与相应的实验结果基本一致;扭转振动使空化不稳定程度加剧,形成了波动的不稳定泡状形态.
王建东刘影吴钦
关键词:动力响应
绕水翼空化流动及振动特性的实验研究被引量:16
2015年
空化是发生在水力机械内部的一种水动力现象,其发展具有显著的非定常特性.空化流动中空穴的脱落以及溃灭会诱发结构振动,对水力机械的效率、噪声、安全性等造成影响.研究空化流动中结构的振动特性具有重要的工程意义.采用实验的方法研究了绕NACA66水翼空化流动的空穴形态和水翼振动特性.实验在一闭式空化水洞中进行.采用高速摄像技术观测不同空化阶段的空穴形态,应用多普勒激光测振仪测量水翼的振动速度,并通过一套同步系统实现了高速相机和多普勒激光测振仪的同步触发和测量.采用小波分析方法对不同空化阶段下的空穴形态和水翼振动数据在时域和频域中的特性进行了分析.对云状空化阶段的同步测量结果进行了研究,分析了振动与空穴发展过程的联系.结果表明,随着空化数的降低,流场经历了无空化、初生空化、片状空化和云状空化4个阶段,水翼的振动强度呈逐渐增大趋势.在片状空化和云状空化阶段,空穴脱落导致水翼振动,诱发的振动频率与空穴脱落频率相同.对于云状空化,在附着型空穴生长阶段水翼发生高频小幅度振动,在空穴脉动和断裂脱落期间水翼表现为低频大幅振动.
高远黄彪吴钦王国玉
关键词:水翼空化
Flow structures and hydrodynamics of unsteady cavitating flows around hydrofoil at various angles of attack被引量:3
2018年
This paper investigates the unsteady structures and the hydrodynamics of cavitating flows. Experimental results are presented for a Clark-Y hydrofoil fixed at ?= 0?, 5? and 8?, for various cavitation numbers, from subcavitating flow to supercavitation. The high-speed video camera and the particle image velocimetry(PIV) are applied to observe the transient flow structures. Statistics of the cavity lengths, the velocity and vorticity distributions, as well as the turbulent intensities are presented to quantify the unsteady process. Meanwhile, the dynamic measurement system is used to record the dynamic characteristics. The experimental results show that the flow structures and the hydrodynamics of the cavitation vary considerably with various combinations of angles of attack and cavitation numbers. Under various conditions, the cavitation can be generally grouped as the inception cavitation, the sheet cavitation, the cloud cavitation and the supercavitation. The cloud cavitation exhibits noticeable unsteady characteristics. Experimental evidence indicates that the hydrodynamics are clearly affected by the cavitating flow structures, the amplitude of the load fluctuation is much higher in the cloud cavitating cases.
Dong-mei JuChang-le XiangZhi-ying WangJun LiNan-xi Xiao
关键词:HYDRODYNAMICS
Numerical simulation of unsteady cavitating flows around a transient pitching hydrofoil被引量:7
2014年
The objective of this paper is to improve the understanding of the influence of multiphase flow on the turbulent closure model, the interplay between vorticity fields and cavity dynamics around a pitching hydrofoil. The effects of pitching rate on the sub- cavitating and cavitating response of the pitching hydrofoil are also investigated. In particular, we focus on the interactions between cavity inception, growth, and shedding and the vortex flow structures, and their impacts on the hydrofoil performance. The calculations are 2-D and performed by solving the incompressible, multiphase Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes (URANS) equations via the commercial CFD code CFX. The k-co SST (Shear Stress Transport) turbulence model is used along with the transport equation-based cavitation models. The density correction function is considered to reduce the eddy viscosity according to the computed local fluid mixture density. The calculation results are validated with experiments conducted by Ducoin et al. (see Computational and experimental investigation of flow over a transient pitching hydrofoil, Eur J Mech/B Fluids, 2009, 28:728-743 and An experimental analysis of fluid structure interaction of a flexible hydrofoil in vari- ous flow regimes including cavitating flow, Eur J Mech B/fluids, 2012, 36: 63-74). Results are shown for a NACA66 hydro- foil subject to slow (quasi static, t2=6~/s, &* =0.18) and fast (dynamic, &=63~/s, dr" =1.89) pitching motions from a =0~ to a =15~. Both subcavitaing (or =8.0) and cavitating (cr=3.0) flows are considered. For subcavitating flow (or=8.0), low frequency fluctuations have been observed when the leading edge vortex shedding occurs during stall, and delay of stall is ob- served with increasing pitching velocity. For cavitating flow (tr=3.0), small leading edge cavities are observed with the slow pitching case, which significantly modified the vortex dynamics at high angles of attack, leading to high frequency fluctuations of the
HUANG BiaoWU QinWANG GuoYu
带空泡航行体的附加质量数值研究
附加质量是水下航行体水动力特性的重要参数,采用数值计算的方法研究了不同空化数下的航行体的附加质量。运用一种基于动网格技术的瞬态运动法,实现了航行体的变速运动,进而得到附加质量λ_(22)和λ_(26)。研究结果表明:瞬态...
王志英王国玉黄彪
关键词:空化动网格技术
文献传递
非定常空化流动及其诱导振动特性研究
流激振动问题在航空航天、能源、机械、生物工程等工业领域普遍存在,是影响结构系统安全、稳定、高效运行的重要因素。随着我国海洋资源开发、航行器高速推进技术、水利水电事业的发展以及先进材料在海洋工程、船舶推进系统等工程领域的广...
吴钦
关键词:流激振动流固耦合水弹性响应复合材料
文献传递
绕空化器回转体非定常通气空化流动特性的实验研究被引量:5
2014年
为了研究绕回转体通气空化流场特性,以带空化器回转体为研究对象,采用实验的方法运用全流场流动显示技术获得了不同条件下的空泡形态、流场结构。研究结果表明:在相同傅汝德数下,空泡形态随通气率的增大而增大,从最初的游离空泡发展成超空泡,在超空化阶段的显著特点是在主流区和超空化区之间存在着光滑而清晰的分界面,空泡的稳定性增强;在相同通气率下,空泡形态随傅汝德数的增大而减小,由于空泡界面的滑移速度增大,通入的定量气体来不及聚积成大的空泡而被高速来流带到流场的下游,使得泄气量加大;通气空化流场呈现非定常特性,其反向射流的推进速度随通气率的增大而增大。
王复峰王国玉黄彪胡常莉刘涛涛
关键词:流体力学回转体
非定常空化流致噪声的数值模拟被引量:6
2017年
采用计算流体力学与声学边界元法相结合对绕水翼非定常空化流动的负载噪声进行计算,同时基于球空泡理论的脉动体积法预测了空泡噪声.研究结果表明:无空化发生时,负载噪声以低频线谱特性为主,声波基频与尾涡脱落频率基本一致,线谱峰值发生于低阶谐频处;空化发生时,相比于负载噪声的线谱成分,连续谱增强较为显著,且负载噪声的总声压级相比无空化时有所增大,并且空泡噪声成为最主要噪声源,辐射噪声频谱呈宽谱特性;空泡噪声功率谱密度的第一和第二个峰值频率分别与空化脱落频率和尾涡脱落频率相对应,而空泡噪声的声能量密度集中在相对较高的频带范围内,这可能是由于云状空化阶段空穴尾部伴随着多尺度的空化泡生长脱落行为所致.
朱明明黄彪王国玉王宁
关键词:水翼负载噪声数值模拟
绕圆盘空化流动的拉格朗日拟序结构分析被引量:1
2014年
基于有限时间Lyapunov指数(FTLE)和拉格朗日拟序结构(LCS)对绕圆盘空化器非定常空化流动机理进行了分析。数值计算中采用了能准确反映气液两相相间作用的非均相流模型,通过与实验结果的对比,验证了计算结果的可靠性。分析结果表明:FTLE场中出现两种LCS——平直LCS和环状LCS,平直LCS反映了圆盘对流体运动的阻碍作用,环状LCS准确捕捉了圆盘后部大尺度涡旋结构的边界及涡心的位置;随着空穴尺度增大,涡旋结构得到加强,分布更为集中;反向射流强度的周期性变化是造成空穴和涡旋结构周期性变化和运动的原因,反向射流强度增大使得圆盘后端面出现低FTLE值区域,该区域与轴截面上的流线起始点存在对应关系。
白泽宇王国玉吴钦黄彪
关键词:空化流动
绕水翼空化流动及振动特性的试验与数值模拟被引量:8
2016年
采用试验与数值模拟相结合的方法,对不同材质水翼的空化水弹性响应及其振动特性进行了分析.试验中,采用高速摄像技术观测不同空化阶段的空穴形态,应用多普勒激光测振仪测量水翼的振动速度.采用k-ωSST湍流模型和Zwart空化模型对流场进行数值模拟,并建立两自由度结构模型,基于混合耦合算法实现流固耦合数值模拟计算.试验结果表明,水翼的振动幅度在云状空化阶段达到最大,水翼的振动主频与空泡脱落频率一致,并随空化数减小而降低.数值预测结果与试验结果吻合较好,能较准确地捕捉附着型空穴的生长、脉动以及云状空穴的断裂脱落过程,主要振动频率与相应空泡脱落频率一致.受水翼弹性变形和结构水弹性响应的影响,弹性材料水翼吸力面的空泡发展更为复杂,空泡脱落过程伴随着大尺度空泡团的二次附着与脱落,且空泡团容易发生破碎,形成水气混合状,其结构振动特性和流激振动频谱成分也更加复杂.
王宁黄彪吴钦王国玉高德明
关键词:水翼空化振动流固耦合数值模拟
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