Stochastic aspects of bridge deck aeroelasticity under turbulent flow

Returning to an earlier frequency-domain analysis of the problem of long-span bridge response to ambient winds, the paper emphasizes the indispensable experimental information necessary to bring results into conformity with full-scale prototype action. Focus is placed upon the use of a sectional wind tunnel model under simulated turbulent flow as the prime source of this information, which consists principally of the flutter derivatives and the spectra of the wind forces, both obtained under turbulent flow. The effect of three-dimensional turbulence upon the flutter derivatives is observed to influence structural stability in a manner consistent with that observed in full-bridge wind tunnel models.     

轴流叶轮尾涡脱落宽频噪声计算模型研究

对低速轴流风机尾涡宽频噪声的计算模型进行研究,提出了叶片尾涡脱落噪声声功率与掠向角余弦值的五次方成正比的结论,基于高斯分布函数建立尾涡宽频脱落噪声频谱的计算方法,并对以上结论和计算方法进行了实验验证.     

聚焦平台光束大气传输光束扩展的定标参数分析

建议采用63.2%环围能量半径及其内平均功率密度描述激光器大气传输光斑扩展特性.通过利用数值模拟及实验观测相结合的方法,对聚焦平台光束大气传输线性效应及湍流热晕相互作用引起的光束扩展进行了大量的数值模拟及部分实验研究,建立了描述聚焦平台光束大气传输光束扩展与大气传输特征物理参量的定标关系,从而为激光工程应用的可行性及系统参量的优化设计提供依据.     

围挡式洁净区的单向流特性研究

通过实验分析围挡式洁净区的3个特性指标，即：流线平行度、乱流度和下限风速，并指出其应用价值和市场前景。     

Numerical modelling of tidal flows in complex estuaries including turbulence: an unstructured finite volume solver and experimental validation

In this paper an unstructured finite volume model for quasi‐2D tidal flow with wet–dry fronts and turbulence modelling is presented, and applied to the Crouch–Roach estuarine system (Essex, U.K.). Two depth averaged turbulence models, a mixing length model and a k–ε model, are used in the numerical computations. An additional limiter to the production of turbulence due to bed friction is introduced in order to improve the performance and numerical stability of the model near wet–dry fronts. In addition to a first‐order and a second‐order schemes, an hybrid second‐order/first‐order upwind scheme which improves the accuracy of the first‐order scheme while maintaining a good numerical stability is used to discretize the convective flux. Numerical results are compared with observed current speed and water level data, with particular reference to the ability of the model to reproduce shallow water tidal harmonics. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于LSM-Kalman滤波器的湍流噪声抑制

针对大气湍流效应所引起的光无线通信系统中的衰落问题,建立了与大气湍流噪声及其它加性噪声有关的信号模型。根据最大似然比准则,推导了强度调制/直接探测(IM/DD)的光无线通信系统的最佳判决门限。采用线性状态模型的自适应Kalman滤波器和同态滤波器实现了对探测门限中所含信号和湍流的统计值的预测,可以在不同的信噪比条件下实现自适应门限检测,对大气湍流噪声有很好的抑制作用,信噪比在10~20dB时,可以降低系统的误码率到10-5以下。     

紊流中大跨桥梁的扭转发散特性

大跨度缆索承重桥梁的静风失稳,特别是导致桥梁突然破坏的扭转发散是桥梁工程师在设计阶段十分关注的问题,静风稳定性分析的传统方法是考虑均匀流静风荷载,采用静力有限元迭代法来求解。然而,自然界大气边界层中的气流总是紊流而非均匀流,而紊流对扭转发散的影响却需要深入的研究。为考虑紊流的影响,该文采用动力有限元方法在时域范围内分析桥梁的静风稳定性,并提出相应的风荷载表达式。应用该文提出的方法对目前国内最大跨度桥梁的静风稳定性进行了分析。数值分析结果表明:桥梁的扭转发散特性在均匀流与紊流场下的差异很大。这种差异主要表现在结构的发散形式不一样,在均匀流中加劲梁扭转发散表现为突变扭转位移而在紊流场中则表现为有巨大扭转峰值的随机振动;此外,扭转发散的临界风速也有所差异,紊流明显地降低了扭转发散临界风速。参数分析表明:紊流强度与脉动风场空间相关性也对桥梁的静风稳定性能有着重要的影响。     

舰载机滑跃起飞参数的优化选择与气动特性

舰载机的滑跃起飞过程十分复杂,存在很多不确定和不安全因素.采用动网格技术结合Spalart-Allmaras湍流模型,对舰载机从斜甲板上滑跃起飞的全过程进行了三维数值模拟,给出了在不同条件下舰载机滑跃起飞过程中气动特性的差异.计算结果表明,舰载机的离舰攻角对其起飞气动特性影响最为突出.其次,迎风速度或甲板向前运动的速度越大,舰载机的起飞气动特性越好.计算中,离舰速度和侧向风对舰载机起飞气动性能的影响比起前两者要小.因此,为了提高舰载机起飞的气动性能,应尽可能使舰载机在最佳离舰攻角迎风状态下起飞.     

激光大气传输相位不连续点的探测实验

利用30×30 Hartmann-Shack波前传感器对激光在大气中传输时产生的相位不连续点进行了探测.实验结果与数值模拟结果对比分析表明:强湍流条件下,探测到了相位不连续点,实验结果与数值模拟结果基本相符,并充分说明了相位不连续点是成对出现的.利用激光大气传输四维程序对激光大气传输相位不连续性问题进行了数值计算,分析了发射口径和网格精度对相位不连续点数密度的影响.     

扰动对明渠湍流结构及床面稳定性影响的实验研究

本文通过在水槽实验中采集的流速过程数据,定量地研究了沙纹阶段明渠水流在不同形式扰动作用下的湍流结构,以及湍流结构对泥沙运动和床面演化的影响。实验发现,扰动附近水流紊动大大增强,扰动促使局部泥沙在断面平均流速低于平床起动流速的情况下起动,并促使床面失稳形成沙纹。另外,不同的扰动形式、位置及尺度对泥沙运动以及床面稳定性的影响各不相同,实验中进行了深入的比较和分析。