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连续旋转爆轰发动机外流场三维数值模拟 预览 被引量:1
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作者 邱玉杰 翁春生 +1 位作者 武郁文 李宝星 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期21-29,共9页
为研究连续旋转爆轰发动机(CRDE)内外流场的变化特性,采用氢气-空气单步有限速率化学反应模型,对内径为40 mm、外径为60 mm、长度为50 mm的连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,获得了CRDE内外流场结构特征和旋转爆轰波相关参数的变化特... 为研究连续旋转爆轰发动机(CRDE)内外流场的变化特性,采用氢气-空气单步有限速率化学反应模型,对内径为40 mm、外径为60 mm、长度为50 mm的连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,获得了CRDE内外流场结构特征和旋转爆轰波相关参数的变化特性,分析了不同进气总压条件对流场结构和发动机性能的影响。结果表明:爆轰产物在燃烧室出口附近膨胀加速,压力和温度大幅降低,在流场下游产生激波使压力回升,且随进气总压的升高,激波距燃烧室出口距离增加;出口附近羽流中心形成低压高温区域,中心平面上的平均压力低于环境压力,给发动机推力带来了副作用;羽流外围的空气受出口处斜激波的扰动,压力呈现出周期性变化;发动机推力随进气总压的升高而呈线性增加,进气总压为0.55MPa时,发动机推力达到了1160 N。计算仿真结果对掌握连续旋转爆轰发动机外流场特性具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 连续旋转爆轰发动机 流场结构 激波 数值模拟 外流场
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车灯流道结构对流场的影响研究 预览
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作者 顾小江 李茹 +2 位作者 孟庆恩 尹丽伟 刘演华 《汽车零部件》 2019年第9期10-15,共6页
通过简化车灯内流道结构,分析改变流道结构对灯内气流运动的影响规律,总结出灯内流道结构参数的改变对车灯内流场的影响。改善车灯内气流速度场的分布,进而达到在设计初期避免雾气在灯罩表面产生的目的,进一步降低灯具开发成本的同时,... 通过简化车灯内流道结构,分析改变流道结构对灯内气流运动的影响规律,总结出灯内流道结构参数的改变对车灯内流场的影响。改善车灯内气流速度场的分布,进而达到在设计初期避免雾气在灯罩表面产生的目的,进一步降低灯具开发成本的同时,提高用户的驾驶安全性。 展开更多
关键词 车灯 流道结构 流场分析
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倒虹吸隧道智能排污结构构想与数值分析 预览
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作者 王路生 姚佳良 芮勇勤 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第1期85-93,共9页
为减少甚至解决倒虹吸隧道中污物沉积和堵塞问题,提出一种新型倒虹吸隧道工作井智能排污结构。利用SolidWorks软件对隧道及工作井进行建模和数值模拟优化,并进行物理模型试验验证。研究结果表明:1)外加辅助块体有助于降低湍流位置,而在... 为减少甚至解决倒虹吸隧道中污物沉积和堵塞问题,提出一种新型倒虹吸隧道工作井智能排污结构。利用SolidWorks软件对隧道及工作井进行建模和数值模拟优化,并进行物理模型试验验证。研究结果表明:1)外加辅助块体有助于降低湍流位置,而在一定范围内改变入口处水流流速对引水结构的影响不大;2)在工作井内加入矩形三角块和在入口区加阶梯双三角块、出口区加矩形三角块是倒虹吸隧道较优的智能排污结构方案;3)雨水方沟断面尺寸大小会对水流湍流位置和流速分布有所影响,但添加适当的辅助块仍具有较好的智能排污效果。 展开更多
关键词 倒虹吸隧道 智能排污结构 湍流 流场 工作井 SOLIDWORKS
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两相流CO2喷射器内部流场的数值模型
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作者 王雨风 王丹东 +2 位作者 胡记超 陈亮 陈江平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期860-865,共6页
利用计算流体动力学模拟软件Fluent建立两相流CO_2喷射器非均相模型,基于非均相模型对CO_2喷射器的内部流场进行数值模拟,分析喷射器内部流场的相变、压力和速度变化情况,通过实验验证了模型精度;通过改变喷嘴段结构参数,探究了喷嘴设... 利用计算流体动力学模拟软件Fluent建立两相流CO_2喷射器非均相模型,基于非均相模型对CO_2喷射器的内部流场进行数值模拟,分析喷射器内部流场的相变、压力和速度变化情况,通过实验验证了模型精度;通过改变喷嘴段结构参数,探究了喷嘴设计对于喷射器性能的影响,并对喷射器结构进行优化.结果表明:喷射器喷射流量以及引射压力的模拟值与实测值的误差分别为6.5%和5.0%,即所建模型具有较高的精度;当喷射器喷嘴段出口出现激波现象时,流体的压力和速度均出现波动,并且存在明显的边界层;喷嘴发散段的长度越长,喷射流量越小,喷射速度越高;通过优化喷嘴段结构参数,可使喷射器的效率提高10.5%. 展开更多
关键词 喷射器 结构优化 二氧化碳 两相流 流场特性
高铁永磁同步牵引电机热设计技术研究与应用 预览
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作者 孙传铭 杨金霞 +2 位作者 吴江权 李伟业 侯聚微 《防爆电机》 2019年第4期11-15,共5页
高铁用全封闭永磁风冷电机具有大容量、高功率密度的特性,电机的冷却结构设计和电机内关键部件温升预估成为电机设计中的关键环节。为了保证电机可靠安全运行,基于流体力学与传热学的基本原理,采用有限体积法对电机内的三维流体场与温... 高铁用全封闭永磁风冷电机具有大容量、高功率密度的特性,电机的冷却结构设计和电机内关键部件温升预估成为电机设计中的关键环节。为了保证电机可靠安全运行,基于流体力学与传热学的基本原理,采用有限体积法对电机内的三维流体场与温度场进行数值模拟计算与分析。结合计算数据与试验数据,表明电机冷却结构设计合理,电机各部分温升满足设计要求;流体场与温度场的计算相对误差均控制在10%以内,满足实际工程需要。 展开更多
关键词 永磁电机 通风结构 三维流场 温度场
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综采工作面配风量对其风阻的影响规律分析 预览
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作者 侯建军 《煤炭工程》 北大核心 2019年第8期106-110,共5页
为了揭示综采工作面配风量对其风阻的影响规律,以河南新郑煤电有限责任公司11208综采工作面为研究对象,现场实测不同配风量下工作面风阻,利用CFD方法构建11208工作面风流场计算模型,通过模拟分析工作面内气压场与风速场结构特征论证了... 为了揭示综采工作面配风量对其风阻的影响规律,以河南新郑煤电有限责任公司11208综采工作面为研究对象,现场实测不同配风量下工作面风阻,利用CFD方法构建11208工作面风流场计算模型,通过模拟分析工作面内气压场与风速场结构特征论证了工作面通风阻力属于局部阻力,并模拟计算不同配风量下工作面风阻值,拟合得到二次抛物线型的工作面风量-风阻特性曲线,风量-风阻拟合函数计算结果与实测结果之间相对误差小于6%,研究所得的工作面风量-风阻特性曲线可用于矿井通风网络解算。 展开更多
关键词 综采工作面 复杂空间结构 流场模拟 现场实测 风量-风阻特性曲线
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永磁风力发电机风冷结构设计与分析 预览
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作者 朱高嘉 刘晓明 +2 位作者 李龙女 高圣伟 佟文明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期946-953,共8页
随着永磁风力发电机单机容量的不断增大和电磁负荷的不断提高,其冷却结构的合理设计已成为发电机研发过程中的重点与难点。以一台1.65MW强迫风冷直驱永磁风力发电机为例,基于计算流体力学和传热学理论,建立发电机全域三维流动与传热耦... 随着永磁风力发电机单机容量的不断增大和电磁负荷的不断提高,其冷却结构的合理设计已成为发电机研发过程中的重点与难点。以一台1.65MW强迫风冷直驱永磁风力发电机为例,基于计算流体力学和传热学理论,建立发电机全域三维流动与传热耦合模型,应用有限体积法数值分析发电机内的流动和温升分布状态。针对强迫风冷结构需要外接风机而占用系统空间大、清洁维护难度高的问题,提出一种由转子辐板支架作为离心式风扇驱动冷却风的全封闭式自循环风冷系统。通过不同冷却结构尺寸下散热性能的对比研究,给出了较适宜的发电机冷却结构方案,对提高大型永磁风力发电机的运行可靠性具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 永磁风力发电机 通风结构 温度场 流体场
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一种新型低速大扭矩水液压马达结构设计及仿真分析 预览
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作者 申文强 聂松林 +1 位作者 尹方龙 纪辉 《液压与气动》 北大核心 2019年第6期17-21,共5页
由于径向马达进出口均采用一端盘配流方式,势必会存在高低压相通而引起容积效率低、泄漏量大等问题,提出一种新型两端盘配流低速大扭矩水液压马达,转速为200r/min,压力为10MPa,输出扭矩为128N·m。采用天然海水或淡水作为工作介质,... 由于径向马达进出口均采用一端盘配流方式,势必会存在高低压相通而引起容积效率低、泄漏量大等问题,提出一种新型两端盘配流低速大扭矩水液压马达,转速为200r/min,压力为10MPa,输出扭矩为128N·m。采用天然海水或淡水作为工作介质,在其左右两端分别对进出口进行端面配流,可有效避免高低压连通引起的泄漏。通过理论计算和仿真分析对水压马达进行结构设计,确定关键结构参数。应用Solidworks三维软件进行三维绘制,并对各个零部件进行干涉检验,采用软件中特征功能进行整体流体域提取,并通过PumpLinx软件对其压力进行流场分析,进一步优化关键结构参数,最终为水液压马达的研制奠定理论基础。 展开更多
关键词 水液压马达 两端盘配流 结构设计 PumpLinx 流场分析
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管束式换热器导流结构数值模拟研究与优化设计 预览
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作者 张承虎 魏继宏 范丽佳 《河北工业大学学报》 CAS 2019年第3期34-40,共7页
采用计算流体力学方法,建立进口带导流结构的叉排管束式换热器的CFD模型,分别模拟了换热器入口流速为15、30、46m/s时,导流结构及叉排管束间的流场分布。以前4排管束间截面的速度标准差为流场均匀性判断依据,研究换热器入口变径长度以... 采用计算流体力学方法,建立进口带导流结构的叉排管束式换热器的CFD模型,分别模拟了换热器入口流速为15、30、46m/s时,导流结构及叉排管束间的流场分布。以前4排管束间截面的速度标准差为流场均匀性判断依据,研究换热器入口变径长度以及内导流结构进出口尺寸对换热器内部流场均匀性的影响.结果表明:在模拟范围内,随着换热器入口流速减小,热器入口变径长度系数λ最优值减小,导流入口结构比值H1/Wi最优值增加,导流出口结构比值H2/H0最优值减小。 展开更多
关键词 换热器 叉排管束 导流结构 数值模拟 流场优化
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缝翼结构参数对翼型流场和气动噪声的影响 预览
10
作者 王红建 罗望 张锐 《航空工程进展》 CSCD 2019年第3期330-339,共10页
缝翼气动噪声很大程度地依赖于其结构参数。分析其结构参数对翼型流场及其气动噪声特性的影响,是研究缝翼噪声抑制方法的有效途径。首先,基于典型三段翼型30P-30N,建立流场分析模型,并利用雷诺平均(RANS)和大涡模拟(LES)方法,分别对具... 缝翼气动噪声很大程度地依赖于其结构参数。分析其结构参数对翼型流场及其气动噪声特性的影响,是研究缝翼噪声抑制方法的有效途径。首先,基于典型三段翼型30P-30N,建立流场分析模型,并利用雷诺平均(RANS)和大涡模拟(LES)方法,分别对具有典型缝翼几何位置及外形特征的翼型进行稳态和瞬态流场特性分析;其次,利用FW-H声类比积分法求解远场噪声分布特性,并研究对比不同缝翼结构参数对远场声压级强度及其指向性分布特性的影响规律;最后,针对不同的缝翼结构参数,分析讨论缝翼噪声抑制与相应翼型升力变化的耦合关系。结果表明:缝翼几何位置和结构变形参数的调整均可有效降低远场噪声辐射,但是在攻角增大的情况下升力系数会有一定程度的降低。 展开更多
关键词 缝翼 结构参数 流场特性 大涡模拟 气动噪声
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高温高压磁力泵流场模拟及轴向力分析 预览
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作者 孙静如 屈晓云 +2 位作者 周以松 操瑞嘉 王凯 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期25-30,共6页
为满足炼油装置能够连续性生产的要求,对泵轴的密封性提出很高的要求,研究出用于输送高温热油的磁力泵技术.运用CFX软件对高温高压磁力泵进行全流场数值模拟,分析磁力泵流场的压力、速度、流线分布,比较磁力泵在高温热油介质和常温常压... 为满足炼油装置能够连续性生产的要求,对泵轴的密封性提出很高的要求,研究出用于输送高温热油的磁力泵技术.运用CFX软件对高温高压磁力泵进行全流场数值模拟,分析磁力泵流场的压力、速度、流线分布,比较磁力泵在高温热油介质和常温常压水2种介质下的外特性曲线,同时分析模型泵的轴向受力情况,验证设计的合理性.结果表明:设计的高温高压磁力泵适合在1.0Qd~1.6Qd的流量区间内工作,此时内部流线较为顺畅,叶片压力分布均匀,叶轮叶片未出现脱流现象,运行状况良好;介质的物理特性对磁力泵外特性性能曲线影响不大,磁力泵在高温热油和常温水2种介质下均可适用;内磁转子产生的轴向力相对于其他因素产生的轴向力较小,高温高压磁力泵产生的轴向力随流量的增大而减小,叶轮流道受到的合力随流量的增大而增大,叶轮各部分的静压力减小,总的轴向力减小;对磁力泵的水力结构及轴向力进行了校核,可为高温高压磁力泵设计提供参考. 展开更多
关键词 磁力泵 结构设计 全流场分析 外特性 轴向力
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一种液体介质的汽车电池热管理结构设计与分析 预览
12
作者 唐佳 张袁元 +1 位作者 王玉国 李伟 《机电工程技术》 2019年第7期42-43,67共3页
提出了一种液体介质的汽车电池热管理结构设计,详细论述其工作原理。建立系统结构的三维模型,并运用FLUENT完成流场分析,得到了箱体结构和循环结构的温度分布云图。仿真结果表明:随着流体管路的延长,后续带走的热量会相应减少。因此,在... 提出了一种液体介质的汽车电池热管理结构设计,详细论述其工作原理。建立系统结构的三维模型,并运用FLUENT完成流场分析,得到了箱体结构和循环结构的温度分布云图。仿真结果表明:随着流体管路的延长,后续带走的热量会相应减少。因此,在该系统上增加辅助加热制冷装置,进一步实现辅助降温。 展开更多
关键词 电池热管理 循环结构 FLUENT仿真 流场分析
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高压Y形截止阀的设计
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作者 钱彬 虞戈 杨雪华 《阀门》 2019年第1期10-11,13共3页
介绍了高压Y形截止阀的结构特点,分析了Y形截止阀的流场特性,确定了Y形截止阀的最佳开启位置。
关键词 Y形截止阀 结构特点 流场分析 开启高度
水导激光耦合装置结构设计及流场仿真 预览
14
作者 曹广折 赵玉刚 +1 位作者 刘谦 张勇 《机床与液压》 北大核心 2019年第18期58-62,95共6页
为了进一步降低传统耦合装置的加工成本和制作时间,提升水导激光耦合装置的加工质量和效率性能,根据水导激光微细加工的工作原理,设计出了环形凹槽和等距柱型流道结构的新型耦合装置。通过SolidWorks软件构建轴对称射流水腔的三维数值模... 为了进一步降低传统耦合装置的加工成本和制作时间,提升水导激光耦合装置的加工质量和效率性能,根据水导激光微细加工的工作原理,设计出了环形凹槽和等距柱型流道结构的新型耦合装置。通过SolidWorks软件构建轴对称射流水腔的三维数值模型,并用ANSYS Fluent软件对其进行数值模拟流场仿真,分析了水腔内部速度矢量图、流线图和射流出口处气液两相流仿真图。结果表明:在进水口径8 mm、入口速度1 m/s、喷口口径0. 25 mm的设置条件下,水导激光耦合装置各个剖面的速度矢量平稳、紧密,喷口处水流均衡稳定、无波动。该耦合装置结构设计合理可靠,完全能够满足水导激光微细加工设计和使用要求。 展开更多
关键词 水导激光 耦合装置 结构设计流场仿真
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基于面源法防沙堤流场结构优化设计仿真 预览
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作者 张朋杨 吴永忠 刘华威 《计算机仿真》 北大核心 2019年第1期274-278,391共6页
由于防沙堤的结构特性进而使得防沙堤迎风坡流场特征的的不同,导致防沙堤的防沙效果不同,为了优化设计防沙堤的结构特征即取得最好的防沙效果,首先应对不同结构类型的防沙堤迎风坡流场分布特征进行分析。采用机理建模方法,以经典流体力... 由于防沙堤的结构特性进而使得防沙堤迎风坡流场特征的的不同,导致防沙堤的防沙效果不同,为了优化设计防沙堤的结构特征即取得最好的防沙效果,首先应对不同结构类型的防沙堤迎风坡流场分布特征进行分析。采用机理建模方法,以经典流体力学势流叠加理论和面源法相结合建立防沙堤绕流数学模型,分析了不同结构类型防沙堤特殊参考点处水平风加速比、速垂直相对风速和风压值的变化特征。结果表明:梯形截面形成的低风速区面积最大并且迎风坡的水平风速值最小,余弦形截面迎风坡垂直风速值较大,三角形截面迎风坡风压分布较大;横截面为余弦形随着防沙堤高宽比的增加低风速区域面积减小,水平风速值增加,垂直风速减小,风压值减小。数值仿真结果为防沙堤结构特征的优化设计设计提供了一定的参考和依据。 展开更多
关键词 防沙堤 面源法 结构优化 流场特性
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新型低速机喷嘴结构改进研究 预览
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作者 付健 李亚洲 +3 位作者 张重 梁宏喜 汪波 徐辉 《柴油机》 2019年第3期29-31,35共4页
针对某新型低速机喷油器,基于Fluent软件对喷嘴内部的气液两相流场进行仿真分析,研究了倒圆半径对喷嘴流量系数和流体空穴特性的影响。在此基础上对原结构进行改进设计。对比分析表明:随倒圆半径增大,改进结构四个出口的流量系数一致性... 针对某新型低速机喷油器,基于Fluent软件对喷嘴内部的气液两相流场进行仿真分析,研究了倒圆半径对喷嘴流量系数和流体空穴特性的影响。在此基础上对原结构进行改进设计。对比分析表明:随倒圆半径增大,改进结构四个出口的流量系数一致性较好;且各倒圆半径下流量系数均高于原始结构。表明:结构改进是合理的。 展开更多
关键词 低速机 喷嘴 结构 流场 仿真
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柔性螺旋桨非定常流场及结构动态响应数值计算 预览
17
作者 丁永乐 宋保维 王鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期456-461,共6页
为了研究柔性材料螺旋桨的非定常流场特性和结构振动响应,本文采用非定常CFD/FEM流固耦合方法,对均匀来流下各向同性材料柔性螺旋桨的动态特性进行了数值计算。分析了流场非定常波动量和结构振动响应之间的关系,明确了柔性叶片振动特性... 为了研究柔性材料螺旋桨的非定常流场特性和结构振动响应,本文采用非定常CFD/FEM流固耦合方法,对均匀来流下各向同性材料柔性螺旋桨的动态特性进行了数值计算。分析了流场非定常波动量和结构振动响应之间的关系,明确了柔性叶片振动特性和流固耦合的机理。结果表明:非定常梢涡的生成与耗散对流场的波动影响较大,而相较流场负载波动,叶片前两阶湿模态频率对结构振动影响更大;柔性桨的推力波动可分解为受静压变形后的刚性桨所产生的推力与高阶频率的流场压力波动的叠加,而在均匀来流中后者数值不大,因此使用稳态流固耦合方法求解柔性桨的敞水性能是合适的。 展开更多
关键词 柔性结构 螺旋桨 流固耦合 动态响应 计算流体力学 有限元分析 非定常流场 结构振动
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不同喷嘴结构下水射流流场及破岩特征数值模拟
18
作者 马文涛 潘俊锋 《煤矿机械》 北大核心 2019年第9期17-20,共4页
为了获取高压水射流流场结构参数,优化喷嘴结构以及研究岩石破坏特征,采用了CFD方法对高压纯水射流流场结构、射流核心区长度以及速度分布进行研究,并采用ALE方法研究了高压水射流破岩特征。研究结果具有一定的参考价值。
关键词 喷嘴结构 射流流场 射流核心区 破岩特征 数值模拟
航行体沾湿区域对空泡尾流结构的影响 预览
19
作者 王威 王聪 +1 位作者 李聪慧 宋武超 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2111-2118,共8页
为研究航行体沾湿区域对通气超空泡尾流结构的影响,利用计算流体力学方法对超空泡航行体改变攻角过程中沾湿区域和空泡尾部涡量的非定常变化进行数值模拟。通过分析空泡尾部流场压力及涡量的变化,揭示了空泡尾部不同流动结构的转变机理... 为研究航行体沾湿区域对通气超空泡尾流结构的影响,利用计算流体力学方法对超空泡航行体改变攻角过程中沾湿区域和空泡尾部涡量的非定常变化进行数值模拟。通过分析空泡尾部流场压力及涡量的变化,揭示了空泡尾部不同流动结构的转变机理。结果表明:在低弗劳德数条件下,空泡尾部双涡管的上下方存在高压区,受环境压力差的影响,下方压力大于上方,空泡双涡管之间的流动方向向上,形成一对中心上卷的双涡;随着航行体攻角的不断增大,沾湿区域使空泡形成了三涡管尾流结构,涡管下方高压区的压力比上方低,空泡下方双涡管之间的流动方向向下,形成一对中心下卷的双涡;空泡尾部双涡管到三涡管过渡过程中,空泡尾部上下方的压力及流速大小发生交替改变,从而形成了四涡管尾流结构。 展开更多
关键词 超空泡航行体 沾湿区域 尾流结构 流场压力 涡量
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基于流固耦合的刷式密封泄漏特性理论与实验
20
作者 孙丹 丁海洋 +3 位作者 李国勤 刘长胜 刘斌 智强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1519-1529,共11页
从理论与实验两方面研究了刷式密封泄漏流动特性及影响因素。建立了考虑刷丝变形的刷式密封泄漏流动特性流固耦合理论模型,实验研究了刷式密封泄漏量随进出口压比和转速等的变化规律,并与理论求解模型对比验证。在此基础上,运用理论模... 从理论与实验两方面研究了刷式密封泄漏流动特性及影响因素。建立了考虑刷丝变形的刷式密封泄漏流动特性流固耦合理论模型,实验研究了刷式密封泄漏量随进出口压比和转速等的变化规律,并与理论求解模型对比验证。在此基础上,运用理论模型分析了不同结构参数对密封泄漏量的影响规律,验证了构造的刷式密封泄漏量理论计算公式的准确性。研究结果表明:径向间隙一定时,刷式密封泄漏量随压比的增大而近似线性增加,转速对刷式密封的泄漏量影响不大;刷丝直径和刷丝间隙通过影响气体在刷丝束区域有效流通面积来影响泄漏量,有效流通面积越小,泄漏量越小;反之,则越大;随着刷丝直径、刷丝轴向排数的增大,刷式密封泄漏量逐渐降低;随着刷丝间隙的增大,泄漏量逐渐增大;随着后挡板保护高度、刷丝与后挡板轴向间隙的增大,泄漏量先显著增大后缓慢增加,最后趋于稳定;所构造的泄漏量理论公式可以准确预测刷式密封的泄漏量,为刷式密封结构优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 刷式密封 流固耦合 泄漏特性实验 流场特性 公式构造
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