无动量亏损尾迹三维数值模拟

利用计算流体力学软件,对粘性不可压缩流体的平板翼型绕流进行了三维数值模拟,采用有限体积法计算程式,求解不可压缩Navier-Stokes方程,模拟平板翼型在尾缘有无吹气时的流动情况,得到了平板翼型尾迹的传播特性。并使用四种常用湍流模型在相同的网格条件下进行数值模拟,模拟结果与相应的试验数据对比,分析各种湍流模型对带尾缘吹气的三维模型数值模拟结果的影响,得出了不同湍流模型对带尾缘吹气的模型的适用性以及精度的评估性结论。数值模拟的结果表明SST湍流模拟对模拟尾迹区流动具有很好的适应性,预测得到的轴向速度分布、尾迹特征长度变化以及流动相似性和试验结果进行了对比,和试验结果吻合较好。     

水下航行体机动兴波尾迹遥感探测概率研究

针对水下航行体执行特定任务时易被敌高空遥感探测器发现的问题,对其兴波尾迹探测概率进行分析。在分析兴波尾迹形成机理的基础上,根据势流理论,运用格林函数对流体的点源问题进行分析,建立水下航行体的兴波尾迹模型;根据海面波浪模型和能量等分法,模拟随机海面提取信噪比,构建水下航行体被高空遥感探测器发现时的暴露概率模型,仿真不同海况、深度、速度条件下被发现的概率,并进行分析。仿真结果表明,该分析对使用水下航行体的作战指挥人员具有指导意义。     

基于灰度累积的遥感图像舰船尾迹检测

基于灰度累积的遥感图像舰船尾迹检测,先用双参数CFAR检测舰船目标,再在其周围运用直接灰度累积法进行航迹检测.其步骤包括双参数CFAR检测、统计舰船重心、尾迹检测预处理及设定阈值曲线.最后运用多项式拟合方法对灰度累积曲线进行分析,结果表明该方法可行.     

基于Hough变换的SAR图像舰船尾迹检测方法

该文提出了一种基于Hough变换与K均值聚类检测舰船尾迹的算法。该方法通过归一化Hough变换求出原图像尾迹所在直线的平均能量值,由于原图中的尾迹往往并不规则,导致能量最大值并不是整条直线的最佳统计代表值,其周围会有一些能量次大的点出现,且形成一个由若干能量点组成的点集。该文引进了K均值聚类方法,将这些点集归类,归类后的每一类的类心能很好的代表一条尾迹,实验结果表明方法是有效的。     

附体对分层流中潜艇水动力特性的影响

为探讨密度分层流中附体对潜艇周围流场及阻力特性的影响,基于雷诺平均方程建立一种用于模拟密度分层流中水下潜体航行特征的计算流体力学模型。采用SUBOFF潜艇模型进行收敛性研究,并与实验结果进行对比验证数值模型的精确性;采用该模型模拟得到加装不同附体工况下的潜艇以不同航速航行时的水动力特性,并结合压力变化分析相关结果产生的原因。结果表明：附体对分层流中潜艇水动力特性的影响与航速高低有关;在弗劳德数为0.5附近,潜艇兴波阻力系数达到最高;附体带来的潜艇表面曲率突变会引起较大的压力变化;所建模型展示了潜艇的航行尾迹特征,并对密度分层流中水下潜体运动问题模拟方法的选取及潜艇附体的优化设计具有一定参考价值。     

基于预定涡尾迹法的风力机性能研究

以三叶片水平轴风力机为研究对象,建立了尾迹扩张模型,研究了叶片尾迹流动结构。涡面模型叶片无量纲环量的计算结果与经典环量数据对比,结果吻合较好。计算了根尖涡模型风轮面诱导速度随尾迹扩张系数的变化关系,得出了尖速比对气动性能的影响:推力系数与环量及尖速比成正比;对于不同环量,功率系数存在最佳尖速比。分析了尾迹扩张模型对气动性能的影响:推力系数和功率系数与尾迹扩张系数成正比,尾迹收敛参数对其影响甚微。     

NUMERICAL STUDIES ON THE PROPULSION AND WAKE STRUCTURES OF FINITE-SPAN FLAPPING WINGS WITH DIFFERENT ASPECT RATIOS

An immersed-boundary method is used to investigate the flapping wings with different aspect ratios ranging from 1 to 5. The numerical results on wake structures and the performance of the propulsion are given. Unlike the case of the two-dimensional flapping foil, the wing-tip vortices appear for the flow past a three-dimensional flapping wing, which makes the wake vortex structures much different. The results show that the leading edge vortex merges into the trailing edge vortex, connects with the wing tip vortices and then sheds from the wing. A vortex ring forms in the wake, and exhibits different patterns for different foil aspect ratios. Analysis of hydrodynamic performances shows that both thrust coefficient and efficiency of the flapping wing increase with increasing aspect ratio.     

水平轴风力机尾迹的测量与分析

在水平轴风力机模型不同尖速比条件下，利用旋转单斜丝热线在风轮下游进行尾迹流场速度测量。采用周期性采样和锁相平均热线测量技术，获得了风轮下游尾迹三维流场的定量信息。实验结果表明：风轮下游尾迹区内气流存在明显的三维性。尾迹在向风轮下游的发展传播过程中，尾迹中心形成的运动轨迹是与风轮叶片旋转方向相反的螺旋线。尾迹区内在气流向下游流动的过程中尾迹速度亏损逐渐衰减，尾迹区的宽度不断扩大，并逐渐与主流掺混融合。在叶片的尾迹区内，流动的紊流强度大大高于周围的非尾迹区，其中径向、切向紊流强度分量较大，而轴向分量紊流强度最小，尾迹区内的紊流具有高度不均匀性。最后，利用CFD软件Fluent6．0对实验风力机的三维流场进行了数值模拟，实验与数值模拟得到了较为一致的结果。图11参10