作者:李雨濛; 陈晖; 项乐; 张亚太 期刊:《火箭推进》 2019年第06期
为了改进常规RANS方法中标准k-ε模型过渡预测流场涡黏性的问题,对几种标准k-ε模型的修正模型在空化流动的模拟中进行了应用评价,将修正后的湍流模型以二次开发的形式嵌入至商用CFD软件中,对某二维翼型表面空化流动进行了非定常数值仿真。结果表明:采用MFBM模型计算得到的翼型升力系数频率与实验偏差最小,达到0.6%;翼型表面非定常空化形态与实验结果最接近,具备最佳的计算效果。同时基于计算结果揭示了翼型表面非定常空化流动的产生...
作者:申遂愿; 朱清华; 曾嘉楠; 朱振华; 王坤 期刊:《航空工程进展》 2019年第06期
传统水上飞机水面起飞过程阻力峰值较大,提出一种可偏转机翼水翼型水上飞机,飞机水面滑行时偏转机翼割划水面产生水动升力将飞机抬离水面降低阻力,空中飞行时偏转机翼根据飞行条件可偏转角度。采用空气动力和水动力耦合求解并结合动力学平衡方程方法分析该布局水动特性及空中巡航气动特性,同时计算同尺寸双浮筒型水上飞机水动与气动特性,比较两种构型水动与气动特性。结果表明:水面起飞过程中水翼型水上飞机总阻力峰值约为双浮筒型...
作者:王巍; 唐滔; 卢盛鹏; 焦建雄; 张庆典; 王晓放 期刊:《农业工程学报》 2019年第02期
空化引起不同程度振动、冲击和噪声,加剧物体表面空蚀,使结构提早发生疲劳。为有效抑制和延缓空化发生和空泡脱落,该文提出了在水翼吸力面布置凹槽的方法,旨在通过水翼表面结构的改变来实现空化流动的调节。在数值模拟研究中,采用Realizablek-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,围绕8°攻角下NACA66(MOD)水翼,开展不同空化数、凹槽尺度和凹槽位置对二维水翼空化流场的动力学特性研究,并进一步分析了水翼表面特殊结构抑制空化的机理...
作者:程闻; 鲁传敬; 曹嘉怡 期刊:《水动力学研究与进展A辑》 2011年第06期
基于雷诺平均Navier-Stokes方程、Singhal-Et-Al全空化模型和修正的RNG k?ε湍流模型的VOF多相流动数学模型,采用PISO算法的有限体积法和数值水池技术,对波浪作用下NACA0012水翼的非稳态空泡流动特性进行了数值研究,分析了波高和水翼浸深对水翼非稳态空泡的形态演化和脱落频率的影响。计算结果表明:空泡非稳态周期性脱落频率随波高的增加而增加,随水翼浸深的增加而逐渐减小。与无波情况相比,空泡在波谷处提前断裂,空泡形态也因为...
作者:杨侠; 叶恒奎; 张向明; 杨向辉; 孙江龙 期刊:《水动力学研究与进展A辑》 2006年第05期
针对静水中作摆动推进的水翼,采用用非定常涡格法对其进行水动力分析,并进行了静水中的相关推进实验。在理论计算中作者提出了一种非线性尾涡面模型处理办法,并将这种尾涡面模型下的计算结果与试验结果进行了对比,对比表明在计算中采用这种非线性尾涡面效果理想。最后,针对提出的这种非线性尾涡模型处理方法展开了进一步的探讨,并按此计算了有来流工况下的尾涡面形状,给出了计算结果。
作者:徐良浩; 彭晓星; 刘玉文; 张国平 期刊:《水动力学研究与进展A辑》 2017年第06期
涡流动是自然界普遍存在的复杂流动形式,梢涡流场结构与梢涡空化流动具有密切的关系,为了能更清楚认识梢涡空化,需要了解梢涡本身的流动特征,该文以NACA66椭圆水翼为试验对象,利用2D-PIV和2D-3C PIV测量技术在中国船舶科学研究中心的小型多功能高速空泡水筒中对水翼的梢涡流场进行测量,其中2D-PIV测量技术测量平行于梢涡涡带平面的二维速度场,2D-3C PIV测量技术测量垂直于梢涡涡带平面的三维速度场,通过梢涡不同截面的速度场分析了...
作者:郝加封; 张敏弟; 付细能 期刊:《工程热物理学报》 2018年第07期
本文采用高速全流场显示技术和粒子图像测速系统(PIV)实验方法讨论了绕不同涂层水翼片状空化流动结构、运动特性的影响。结果表明:涂层的粗糙度和材质共同影响绕水翼片状空化流动结构和运动特性。实验中观察流动结构,发现粗糙表面比光滑表面更易于出现片状空化,氟碳涂层比环氧涂层更能够抑制片状空化;运动特性方面,表面粗糙度与涂层材质相比较,材质对片状空化的运动特性影响更大:表面光滑的氟碳涂层的低速区最小且区内速度波动...
作者:许慧洋; 崔耀菲 期刊:《广东造船》 2019年第02期
加装T型水翼能改善双体船的耐波性,但同时会引起船体总阻力的增加。在船体尾部加装截流板/尾楔,可以改善尾部流场,提升船体的阻力性能。本文对截流板/尾楔对加装T型水翼的双体船阻力性能的影响进行了研究。采用CFD数值计算方法对加装截流板/尾楔的双体船尾部流场进行了模拟分析。结果显示,本文所采用的方法能够用于加装附体的双体船的阻力预报,截流板/尾楔能够改善双体船的尾部流场,从而降低加装T型水翼的双体船的阻力。
作者:王允; 余骁; 李燎原; 雷慧 期刊:《舰船科学技术》 2019年第07期
基于水翼在高速双体船上的广泛应用,运用Fluent软件,通过在水翼的攻角、尺寸、安装方式方面进行选型设计,研究水翼与高速双体船之间的相互影响,并且基于静特征数的附体减摇能力分析方法,研究静水中水翼对高速双体船的纵向减摇性能。计算分析结果表明,水翼对高速双体船的纵向运动能起到一定的辅助作用,可以减缓船体的纵摇与升沉。
本文介绍了结构复杂、机加工难度相当大的水翼船关键部件--水翼立柱机加工工艺及专用工装的设计过程.
作者:朱清华; 申遂愿; 曾嘉楠; 陈建炜; 王坤 期刊:《科学技术与工程》 2019年第22期
采用空气动力和水动力耦合求解并结合动力学平衡方程方法对水翼型水上飞机水面起飞过程水动性能进行计算.使用Realizable k-ε模型对NACA0012三维地效机翼进行计算,验证空气动力计算方法.使用流体体积函数(VOF)方法对验证模型在不同弗汝德数下进行数值模拟,验证水动力计算方法.最后,对水翼型和双浮筒型水上飞机水面起飞过程进行数值计算,计算结果表明,水翼能够产生较大水动升力,当速度达到12 m/s时,水翼产生的水动升力将机身抬离水...
作者:张亚太; 杨宝锋; 陈炜; 陈晖; 项乐 期刊:《推进技术》 2019年第07期
作者:张喆; 赵文川 期刊:《现代机械》 2019年第03期
为计算水翼表面压力分布,提出一种改进升力面方法,利用非均匀划分网格,从而有效考虑了水翼局部压力变化以及升阻特性的影响,用拉格朗日插值多项式与数值积分相结合,计算连续分布涡强对控制点产生的诱导速度,再利用中弧面上平均弯度线斜率代替平板翼边界条件,结合最小二乘法求解满足尾缘库塔条件的矛盾方程组,可以获得误差最小的可行解。应用流体仿真软件FLUENT对水翼进行仿真分析,得到了水翼的压力分布状态和速度分布云图。
作者:谢玉东; 马鹏磊; 王勇; 贾海峰; 孙光 期刊:《太阳能学报》 2018年第04期
为了解振荡翼在非均匀流场中的能量提取性能,利用Fluent求解非均匀流场中的绕二维振荡翼非定常、不可压缩Navier-Stokes方程。通过分析不同最大攻角(αmax)及相应运动参数在非均匀流场的能量提取及水动力性能发现:与均匀流相比,流速在垂直方向非均匀分布使水翼升力系数在一个周期的平均值提高,从而可改善水翼的能量提取性能。当水翼表面存在旋涡时,非均匀流影响旋涡的结构,使水翼的转矩系数出现较大差异。在最大攻角接近水翼的失...
作者:王志东; 朱仁庆 期刊:《船舶工程》 2004年第03期
利用有限体积方法和RNG k-ε湍流模型直接求解RANS方程计算近水面航行二维水翼(NACA 0012)的水动力特性,自由水面采用流体体积方法(VOF)描述,与试验结果的比较表明,本文的计算模型是合理的,结论是正确的,通过计算给出了不同浸深、攻角和傅氏数的升力系数、阻力系数等曲线.
作者:李伟忠; 王文全; 闫妍 期刊:《计算力学学报》 2017年第05期
利用投影浸入边界法,研究了不同主动摆动方式对水翼输入功率的影响。计算模型采用二维NACA0012翼型,雷诺数Re=800。最大摆角θ0=75°,摆动频率f的变化范围为0.1Hz~0.2Hz,非正弦摆动参数β的变化范围为1~3。首先,研究摆动频率f和非正弦摆动参数β对平均输入功率的影响,研究发现,平均输入功率随着f和β值的增加而增加,但当f〉0.16 Hz,β〉2.5时,平均输入功率急剧增加。其次,在摆动频率f=0.16 Hz时,研究不同非正弦摆动参数β下力矩系数、输入...
作者:张木; 谭俊杰; 易文俊; 陈志华; 蔡晓伟 期刊:《南京理工大学学报》 2012年第02期
该文基于N-S方程及压力隐式分裂算法,考虑气液间相变,采用大涡模拟湍流模型和流体体积法研究了绕NACA0015水翼非定常云空化流动特性。分析了包括初始涡、回射涡、空泡分离及空泡再生的周期性脱落过程,计算了斯德鲁哈尔数St、无量纲空泡长度和不同空化数下的水动力系数,计算结果与实验结果吻合。Kunz模型和Sauer模型对空泡形态的模拟结果表明,两种空化模型都能很好地模拟非定常云空化流动。
作者:黎耀军; 陈俊; 姚志峰; 刘竹青; 杨魏 期刊:《水利学报》 2017年第08期
边界层转捩是影响水翼绕流水动力学特性的关键因素之一。为了探究γ-Reθt转捩模型在低湍流度来流下水翼边界层转捩及尾涡脱落预测中的适用性,本文基于耦合γ-Reθt转捩模型和SSTk-ω模型的转换SST模型,对00攻角的NACA0009钝尾缘水翼绕流进行了数值计算。分析了转捩SST模型对网格尺度的敏感性,预测了边界层和尾迹区流场及不同雷诺数下水翼尾涡脱落特征,并与实验数据和SSTk-ω模型计算结果进行了对比。结果表明:随近壁面第一层网格尺...
作者:胡健; 郭磊; 李聪慧; 张维鹏; 陆尊琦 期刊:《应用科技》 2017年第04期
为了研究近自由面下水翼附近的黏性流动,通过有限体积法对雷诺时均N一S方程进行数值求解,速度压力耦合 方式采用SIMPLEC解法,用流体体积函数模型来捕捉自由液面.首先将数值计算结果与实验值进行对比以验证所用数 值方法的可行性,随后进一步研究了水翼的兴波、表面压力分布以及其水动力性能,并针对翻卷波现象进行了分析.从 计算结果可以看出,距离自由面越近,水翼的升力和阻力越小.当水翼距离自由液面4 倍弦长距离后,自由液面的影响 ...
作者:任万龙; 郝宗睿; 王越; 徐娟 期刊:《江苏大学学报·社会科学版》 2017年第02期
对基本粒子群算法的权重进行改进,采用非线性权重,使得粒子在整个寻优过程中加速向最优解靠拢,从而快速收敛得到最优解.选取Rastrigin函数和Quadric函数为验证函数,对改进粒子群算法进行验证,改进粒子群算法具有更快更优的搜索性能.将其引入到三维水翼的优化设计中,分别以升阻比和压力分布为优化目标,以三维水翼的升力系数为限制条件,进行迭代优化.优化后三维水翼的升阻比及压力分布得到明显改善,验证了改进粒子群算法在三维水翼优...