基于线性稳定性分析的eN方法在准确预测翼型气动特性中的应用

在耦合雷诺平均Navie-Stokes(RANS)方程求解可压缩层流边界层方程的基础上,求解了线性稳定性Orr-Sommerfeld方程,得到不同频率扰动在翼型边界层内沿弦向的放大因子N,进而采用eN转捩判断方法判断出流动转捩的位置.通过上述方法,实现了考虑转捩影响的翼型粘性绕流的雷诺平均Navier-Stokes方程数值求解,提高了翼型气动特性计算的精度.使用文中方法分析了翼型NACA63A015和NLF416的转捩点位置以及气动特性,与实验测得的结果进行比较验证了该方法的可靠性.     

en方法在无限展长后掠翼边界层转捩判断中的初步应用

文章利用三维雷诺平均Navier-Stokes方程求解程序、三维层流边界层方程求解程序以及三维线性稳定性方程求解程序进行了中、小后掠无限展长机翼边界层转捩预测的研究。三维雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程求解程序为三维层流边界层求解程序提供层流边界层外边界的流动参数,后者为基于三维线性稳定性理论的en方法提供高精度的边界层速度型,由en方法得到的边界层转捩信息反馈给三维RANS求解程序,上述3种程序的耦合构成了一次对边界层的转捩判断。经过几次上述流程,边界层转捩的位置收敛,将计算得到的转捩位置与实验测得转捩位置进行比较,初步验证了文中方法的可靠性。     

eN-Database转捩预测方法在三维非结构求解器中的耦合与应用

为了提高机翼等飞行器部件在粘性绕流下的气动力预测精度,研究了在非结构RANS求解器中耦合转捩预测的方法。以求解三维ONERA M6机翼的转捩点位置及气动力特性为例,求解过程为:先将RANS方程求解得到的机翼表面压力分布作为层流边界层方程求解的输入参数;然后采用e N-Database转捩预测方法分析层流边界层方程求解得到的边界层内相关参数,并得到机翼的转捩点位置;最后将转捩点位置传回RANS求解器中,重新进行流场计算得到考虑转捩后的气动力特性。使用上述方法计算出的结果与实验值吻合较好,验证了程序的有效性。     

基于Fluent的边界层转捩仿真研究

基于Fluent软件,利用已有的RANS求解器,采用SST k-omega湍流模型,对Aerospatiale-A翼型流体绕流问题进行了数值模拟,分析了不同攻角下翼型流场的速度与压力分布云图,并在攻角为13.1°与13.3°条件下,将仿真计算结果与国外风洞实验数据进行了对比分析。结果显示,在该条件下,能够观测到边界层转捩现象,并且直接数值模拟结果与已有的风洞实验数据吻合,验证了仿真结果的可靠性。     

转捩过程对旋翼悬停模拟的影响分析与研究

悬停状态是考察旋翼整体气动性能的重要状态之一。随着计算机技术及CFD技术的发展,基于“第一性原理”的数值模拟方法越来越多地被用于评估旋翼悬停性能。在使用基于RANS方程的数值模拟方法进行固定翼飞行器定常计算时,流动转捩现象对某些特定状态下流场及气动特性会产生巨大影响,因此在进行固定翼设计时要考虑流动转捩现象。然而转捩过程是否同样会影响旋翼非定常气动流场及气动特性,国内研究较少,因此有必要研究转捩过程对旋翼流场数值模拟的影响,为旋翼类飞行器的设计及评估提供参考。采用美国航空航天学会旋翼悬停工作组提出的PSP旋翼标模,利用结构化动态嵌套网格技术,在大拉力悬停和小拉力悬停状态下,分别进行全湍流模拟和转捩模拟计算并与试验结果进行了对比。对比结果显示,文中所采用的数值求解器对旋翼悬停效率的计算误差在5%之内。在考虑流动转捩后,由于桨叶表面存在层流区域,计算所得旋翼悬停效率高于全湍流假设下的预测值,而桨叶表面的层流区域与旋翼拉力大小有关。在流动转捩发生的区域,转捩过程会对桨叶截面压力分布以及桨叶展向扭矩分布产生明显影响,同时桨叶表面出现明显的流动分离现象。对于桨叶展向拉力分布和桨盘下方旋翼尾迹桨尖...     

基于转捩模型的低雷诺数翼型优化设计研究

以微小型无人机翼型研究为背景,开展了低雷诺数翼型的气动特性及优化设计研究。首先采用求解雷诺平均N-S方程的有限体积法,对典型低雷诺数下NACA0012翼型标模进行数值模拟,对比分析了SA、SST k-ω湍流模型、低雷诺数修正SST k-ω模型以及k-kL-ω转捩模型的适用性和准确性。然后通过对低雷诺数下NACA0012翼型表面流场结构和流动特征的详细分析,提出了基于控制流动转捩位置改善翼型上边界层形态的低雷诺数翼型设计思想。最终基于转捩模型对SD7037翼型进行了多目标优化设计,设计结果表明优化后翼型气动性能得到了较大改善,最大升阻比可以提高约58.23%,在0°迎角下翼型上表面层流区域面积增大约26.8%,在4°迎角下翼型上表面流动转捩位置前移约0.15倍弦长,下游流动亦由优化前完全分离状态改变为实现流动再附,进一步验证了低雷诺数翼型设计思路的可靠性与可行性。     

考虑转捩的气冷涡轮气热和热弹耦合计算

基于非结构化网格与Gama-Theta转捩模型,将全三维NS方程组与热传导方程进行耦合求解,采用直接耦合以及LUSGS隐式求解方法,开发了气热耦合求解系统.采用能保证通量守恒的面积加权类的插值方式,保证精度,实现交界面处温度的准确传递.对MARKII叶片5411工况进行气热耦合数值模拟,并与实验结果进行了对比验证.开发了基于二次单元的热弹耦合求解器,通过导入气热耦合计算的边界温度实现对位移和热应力的有限元求解.计算结果表明:采用转捩模型后计算的涡黏系数在压力面的大部分和吸力面转捩点之前的区域与真实流动吻合更好,由于涡黏系数主要通过影响温度扩散项系数影响边界层的传热,因此在该区域计算的温度与实验值误差更小,热传导计算的精度更高,同时静压的计算结果与实验值吻合较好;得到的MARKII叶片位移和热应力分布趋势比较合理,采用Gama-Theta转捩模型在提高热传导计算精度的同时,能够获得更加合理的热弹耦合计算结果.     

γ-Re_θ转捩模型在风力机翼型数值计算中的应用

很多湍流模型忽略了层流区域的存在,但实际流动在翼型某位置处开始转捩,此时模型显然偏离实质,计算结果精度较低。因此加入γ-Reθ转捩模型,将转捩动量厚度雷诺数Reθ作为经验关联函数来控制边界层内间歇因子γ的生成,再通过间歇因子来控制湍动能产生项,使湍流模型在层流区域失效。首先为了验证数值计算的准确性,采用上述方法针对风力机翼型A2121,在高雷诺数4×106下对几种典型攻角的气动性能进行计算,对比普通全湍流模型、湍流转捩模型和风洞试验的计算结果,发现湍流转捩模型结果更精确。之后在更大攻角范围-10.14°~25.09°内,采用此转捩模型数值方法进行气动仿真,发现其总体计算结果与风洞试验实验数据较吻合,验证了此数值方法的正确性和有效性。     

求解RANS方程的高阶间断Galerkin方法研究

基于二维结构网格,对间断Galerkin方法(DGM)求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程进行了研究。根据混合有限元方法的思想,引入辅助变量,对粘性项中的高阶导数项进行降阶处理,再应用DGM对辅助变量方程和降阶后的RANS方程进行联立求解。对平板层流流动进行了数值模拟,结果表明,随着逼近多项式次数的增加,速度型和摩擦系数更加接近Blasius解。此外,还引入了Bald-win-Lomax湍流模型,对NACA0012翼型跨音速粘性流场进行了数值模拟,与实验结果进行了对比,进一步验证了算法的可靠性。     

SST-SAS在小分离流动数值模拟中的表现测试

作为一种新型RANS/LES混合方法,基于SST湍流模型的尺度自适应模拟方法(SST-SAS)近来得到越来越多的关注。以AS239翼型最大升力点临界状态为数值模拟算例,测试了SST-SAS在小分离流动中的表现并与SST-DES和SST-DDES进行比较。结果显示,在翼型表面边界层处SAS能够克服DES中出现的网格诱导分离,得到了类似DDES延迟RANS的效果,同时在翼型尾迹区明显降低了小分离流动中强烈的灰区效应影响,尾迹涡结构比DDES更加清晰细密。     

TL-带算子环和TL-带算理想

引入了TL-带算子环和TL-带算理想的概念。给出了带算环R的Fuzzy集是M-L-子环(理想)的充分必要条件,讨论了TL-带算子环和TL-带算理想在带算同态下的像和逆像,并得到了TL-带算理想的两个特征性质.     

Auto CAD 参数化绘图模块库的建立

介绍了ＡｕｔｏＣＡＤ软件的几种扩充方式，提出了用ＡｕｔｏＣＡＤ内部的Ｃ语言开发系统ＡＤＳ建立绘图模块库的方法。利用该绘图模块库可以简便地编制各种机械零件工作图的绘图程序，将绘图应用程序编译成可执行文件在ＡｕｔｏＣＡＤ环境下运行，从而既利用了ＡｕｔｏＣＡＤ环境强大的图形显示和编辑功能，又利用了Ｃ语言的结构化编程、运行效率高的优势，并可达到参数化绘图的目的。     

应用有限元法求解有渗流的边坡稳定性问题

介绍了有限元方法在解决有渗流等外力作用下的边坡稳定性问题中的方法和步骤，给出了渗流方程有限元表达式，并结合岳城水库土 生滑坡的计算实例，描述了计算过程和结果。     

与AUTOSAR兼容的Matlab/Simulink自动代码生成技术

探讨了沿用Matlab/Simulink基于模型的软件开发方法并且生成的代码与AUTOSAR标准兼容的机理,通过实例描述了如何使用Matlab/Simulink生成与AUTOSAR标准相兼容的过程,最后对生成的代码文件进行分析.     

多极电磁器处理原油生产性试验

用多极电磁器试验研究了磁处理在原油脱水、防腊降粘,原油废水的净化及电磁防垢方面的作用。还对磁效应的机理进行了初步探讨。在磁通密度为0.10T时,原油的脱水率为11.7%,原油降粘率为30%;废水中含油率可下降91%,垢的沉积率可下降到55%,可使管线的清垢周期延长一倍。     

具有人性的真理观——普特南内在实在论真理观

普特南是一位重视人、关注人的生活实践的哲学家，这在他内在实在论阶段就明显体现出来，在这一时期，他强调真理是概念框架内的真理，是内在的，是理想化的合理的可接受性，是与人类的兴盛衰亡相连的。普特南的这一真现观是在批判形而上学真理观与形式主义真理观基础上，吸收了实用主义真理观的合理因素，从内在实在论方场思考而得出的。     

南钢焦化配加无烟煤炼焦工艺的研究

介绍了南钢配加无烟煤炼焦的技术经济可行性、工艺设计方案、设备选型及效益的分析,提出了南钢配加无烟煤炼焦的方向。     

低碳钢铁素体显微结构研究

通过应用金相和电子显微分析,对含有微量非金属夹杂物的含钛低碳钢在不同冷却条件下的显微组织进行研究,发现铁素体精细的显微结构对钢的机械性能有显著影响。其中针状铁素体之间细小的马氏体的存在与数量对钢的抗拉强度和低温冲击韧性起关键作用。     

SBR工艺处理高质量浓度尿素废水短程硝化特性

为实现短程脱氮技术处理高质量浓度尿素废水,通过采用SBR工艺考察反应过程中pH、曝气时间、尿素容积负荷对高质量浓度尿素废水短程硝化特性的影响.结果表明:用SBR工艺处理高质量浓度尿素废水效果稳定,出水中含有大量的亚硝酸氮,发生了短程硝化;当pH在7～10的范围内时,亚硝酸盐积累率均在90%以上;在试验条件下,曝气时间对短程硝化过程影响不大,尿素水解反应成为限速步骤;尿素容积负荷没有影响亚硝酸盐氮的积累率,当进水尿素容积负荷控制在1.13 kg/(m3.d)以下时,能够获得较高的尿素去除率和氨氮转化率.高浓度尿素废水处理中短程硝化脱氮过程更容易实现.     

五维控制磁悬浮轴承装置的试验研究

本文在五维控制磁悬浮轴承装置研制的基础上，对其性能参数等进行了试验研究。