作者:徐志明; 赵宇; 贺姗姗; 韩志敏 期刊:《太阳能学报》 2019年第12期
采用CFD软件模拟研究管内三角翼涡流发生器CaCO3污垢特性,考察涡流发生器排列间距、攻角、翼长及夹角对污垢热阻的影响。结果表明,在涡流发生器翼片两侧产生2个对称的运动方向相反的涡旋,且装有涡流发生器的强化管的污垢热阻小于光管的污垢热阻,说明涡流发生器对壁面边界层的扰动可有效抑制污垢的沉积。渐近污垢热阻随间距的增加而增大,且增速逐渐变缓;渐近污垢热阻在攻角小于90°时,随攻角的增加而增大,在攻角大于90°时,随攻角的增...
作者:叶露; 赵赶超 期刊:《航空科学技术》 2019年第11期
为了降低亚声速飞机的阻力,提升运行的经济性,选择某一典型亚声速飞机为研究对象,分析了其阻力产生的原因及分类,提出了针对不同阻力源的减阻措施。数值研究结果表明,通过在机身后体加装涡流发生器能够减小摩擦阻力;加装侧鳍能够显著减小压差阻力,改善大迎角性能;使用拐折式翼梢小翼能够进一步减小诱导阻力。
作者:杨劲; 谢伟; 张伟; 王寿福; 杨松圣 期刊:《机电工程技术》 2019年第10期
加装涡流发生器有助于风力机叶片表面边界层气流分离的控制。针对我国高原地区定桨距风力发电机组长期处于欠发状态,发电性能难以达到满发的状况,对750 kW定桨距风力发电机组使用CFD数值模拟方法分析了其叶片表面的失速规律,提出了在叶片吸力面上安装涡流发生器来提升机组性能的技术方案。研究结果表明:涡流发生器技术实施运行1年后,机组年发电量的增长率达5.69%,展现了良好的经济性与实用性,对我国定桨距风力发电机组性能提升技术...
作者:孔小平; 陈植; 张扣立; 常雨; 朱杨柱; 龚红明 期刊:《实验流体力学》 2018年第04期
在马赫数为2.5的等截面隔离段风洞中开展了无控制和安装T形涡流发生器两种情况的瞬态流场结构显示与压力测量的实验研究。运用常规纹影和基于纳米示踪的平面激光散射技术(NPLS)对两种不同状态的隔离段激波串三维流场精细结构进行了显示测量。结果表明:较传统纹影的测量结构而言,NPLS精细测量能够得到湍流边界层、激波串、分离区等细节结构。T形涡流发生器产生的展向涡与激波串相互作用,激波串前缘结构为分叉正激波,紧跟其后的第二...
涡流发生器是风电机组中控制流动分离的一种有效方式。以目标风场的具体空气密度、风况等作为主要输入,对拟加装的涡流发生器的形状和安装位置进行模拟仿真,获得理论最优解,仿真计算发电量可提升1%。涡流发生器在风电场进行现场安装试验,对运行整1年的运行数据进行分析,分别对加装涡流发生器的机组和相邻对照组从实际发电量、实际功率曲线估算应发电量等方面评估发电量增益情况。结果表明:在年平均风速为5.06 m/s时,通过加装涡流发...
作者:胡向嘉; 郑覃; 羌晓青; 滕金芳 期刊:《节能技术》 2019年第02期
为了研究肋式涡流发生器对压气机叶栅角区分离流动的控制效果,本文采用数值方法,对不同安装角度的涡流发生器方案进行了详细的研究。研究结果表明:肋式涡流发生器根部与顶部会产生两个流向涡,安装角不同时顶部流向涡会明显变换旋向,从而导致其与角区分离流的相互作用过程出现较大的不同。负安装角的涡流发生器对角区流动的作用优于正安装角方案,能较为明显地减小角区低能流体的堆积,但研究结果也表明,需合理选择负安装角,当涡流发...
作者:车邦祥; Likhachev; D; S; 曹琳琳; 邱宁; 初宁; 吴大转 期刊:《工程热物理学报》 2018年第01期
流动分离是引起水翼升阻比下降、诱发振动和噪声的重要原因。本文将涡流发生器应用于水翼,实验研究了涡流发生器对水翼上流动分离的抑制作用。通过在NACA0015翼型前缘设置一列微型涡流发生器,测试了不同来流速度下,水翼吸力面的压力分布。实验结果发现,涡流发生器应用于水翼时,可增大近壁面流体动量,从而延迟甚至抑制流动分离的产生。类似于空气中作用,涡流发生器的高度对其控制流动分离的效果影响很大,当高度相对边界层厚度较小时...
作者:龙海斌; 吴裕平; 解望 期刊:《南京航空航天大学学报》 2019年第02期
为最大程度地降低共轴刚性旋翼桨毂的气动阻力,在其减阻设计方案中间轴处加装翼型截面的涡流分割器。首先设计了不同展长、弦长、安装位置和数量的涡流发生器加装方案,之后采用求解N-S方程的方法计算和分析了加装涡流发生器之后的桨毂阻力特性、表面压力和空间流动情况等。结果表明加装涡流发生器能使桨毂减阻方案的阻力降低约5%,弦长增大、涡流发生器位置向下桨毂方向移动有利于进一步降低阻力。研究结果可为涡流发生器的应用和桨...
作者:张悦; 高婉宁; 程代姝 期刊:《推进技术》 2018年第12期
为了对超声速进气道口部唇罩激波/边界层干扰进行有效的控制,提出了一种基于记忆合金的可变形大长高比涡流发生器,并通过风洞实验验证了该方案的可行性和控制效果。结果表明:在记忆合金的驱动下,大长高比的涡流发生器可以实现自主变形,并且其变形量与设计值吻合较好,在没有外界气流干扰条件下涡流发生器尾缘变形高度与设计值的相对误差为3%,在风洞吹风条件下,变形完成的涡流发生器尾缘高度与设计值的误差为5.4%。在大长高比的可变...
作者:徐柯哲; 赵凌波 期刊:《战术导弹技术》 2018年第06期
针对阻力过大给飞行器带来的设计难度和使用成本问题,调研分析了当前减阻技术的流动机理与应用现状。结果表明,在减小激波阻力方面,主要将强激波变成弱激波系,或者优化压力分布,使总压差阻力最小;在减小摩擦阻力方面,在层流区通过维持最大表面积的顺压梯度延迟转捩,而在湍流区通过改变表面几何形态或者在流体中添加大分子物质,减弱湍流强度,以上分析可为低阻力气动外形设计方法的建立和发展提供了参考。
作者:吴淑英; 聂昌达; 叶为标; 王有栋; 陈丹丹 期刊:《太阳能学报》 2019年第03期
恒壁温条件下,采用RNG k-ε湍流模型的增强壁面处理(EWT),对圆管内置一种新涡流发生器雷诺数(Re)在25953~51906范围内的流体流动及传热特性进行数值模拟。通过计算努塞尔数(Nu)、摩擦阻力系数(f)与综合性能评价指标(PEC),分析涡流发生器的强化传热性能;得到横截面速度场、温度场及流线图分析强化传热形成原因。结果表明:同一Re,涡流发生器数量越多Nu越大、偏心安装Nu大于中心安装、顺置安装Nu大于倒置安装,同时考虑压力损失,发现偏...
作者:李嘉宾; 季路成; 伊卫林 期刊:《航空动力学报》 2019年第03期
横向二次流是制约叶轮机气动负荷进一步提升的主要因素。在叶片通道内施加涡流发生器有抑制通道横向二次流的潜力,但涡流发生器的最优施加方案很难确定。基于涡流发生器经验统计模型(BAYC模型)和响应面方法建立了一种端壁涡流发生器的高效设计方法。基于这一方法,实施于NACA 65直列叶栅,得到了三种涡流发生器优化方案,并在设计工况下和非设计工况下讨论了涡流发生器对端壁横向二次流的控制机理,发现具有更大的涡流发生器高度和更多...
云南某风场风电机组实际运行功率曲线存在异常现象,采用GH Bladed软件,根据该风场实际环境进行了机组运行仿真,确定了该风场风电机组功率曲线异常问题与当地的空气密度低有直接关系,据此提出了加装涡流发生器的解决方案,并对其进行了仿真验证。
作者:何成; 王如根; 胡加国; 李仁康; 宋昊林 期刊:《推进技术》 2018年第03期
为了研究涡流发生器周向相对位置和高度对高负荷风扇性能的影响,根据风扇的流动特点,设计了在第二级静子叶根入口前加涡流发生器的流动控制方案,并以此为基础提出了多种不同周向位置和高度的涡流发生器方案,通过计算对采取各种方案下的流场进行了分析。研究表明,涡流发生器对风扇第二级静子角区气流分离有较好的控制作用;涡流发生器的周向位置对第二级静子角区气流分离和损失的影响较大,采取方案C时可以更好地抑制角区气流分离,减...
作者:赵振宙; 严畅; 王同光; 沈文忠; 郑源; 许波峰 期刊:《机械工程学报》 2018年第02期
参数化模型可解决数值计算中涡流发生器(Vortex generators,VGs)实体建模带来网格数量大的问题。基于升力线和三角翼理论,考虑了叶片间相互影响,建立了反向旋转、由三角翼构成的阵列式VGs的参数化涡模型,给出三角翼的最大环量值计算方法,以源项加入N-S方程,用于模拟VGs对叶片气动性能的影响。分别采用阵列式和单一叶片模型计算安装于平板的VGs环量特性,并与文献试验数据进行对比,结果显示:在0°≤α≤18°内,阵列式模型的计算误差仅为...
作者:喻凡坤; 耿玥; 张剑昕 期刊:《交通节能与环保》 2018年第02期
本文介绍了涡流发生器的分类,及其近年来在强化传热和流动控制等方面的新应用和新技术,主要包括强化传热技术在工业换热设备中的应用,流动控制减阻在动力机械中的应用。但已有文献大多是利用涡流发生器强化传热或者进行流动控制研究,本文提出利用涡流发生器进行强化传热及流动控制等方面研究中存在的问题和发展方向。
作者:黄少锋; 孙海素; 吴小平 期刊:《中国造船》 2017年第03期
文章以整流导管为研究对象,借助水池模型试验,结合数值计算方法,分析整流导管抑制联体涡空泡和节能增效特性。研究结果表明,整流导管能降低桨盘面峰值带的伴流梯度,均匀伴流场,抑制联体涡空泡,大幅度地降低脉动压力值;另一方面,整流导管还能产生推力,降低推力减额分数,提高船身效率,起到节能增效作用。
作者:朱哲仁; 袁红良 期刊:《船舶与海洋工程》 2017年第03期
阐述我国首批大型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船(1.47×105m3)艉部局部振动问题产生的原因及解决方案。通过在船体机舱线型区域加装涡流发生器等附加装置,改善流经螺旋桨的流场并降低螺旋桨激振力,从而大幅度改善艉部的局部振动。对于新造船的振动问题,选择正确的研究方案是成功解决问题的第一步,但受时间、成本等客观条件的限制,在研究技术方案时可供选择的手段往往不多,采用水下摄像观测、传感器信息采集和...
作者:徐志明; 韩志敏; 沈艺雯; 王景涛; 张一龙 期刊:《太阳能学报》 2017年第05期
在雷诺数Re为8900~9900的范围内,通过数值模拟方法对安装有相同迎流截面积的圆形楞、矩形楞和三角楞等5种涡流发生器的矩形通道进行传热和流阻特性的研究。结果表明:相同Re下,顺直三角楞的强化传热效果最好,传热强度比矩形光通道高40.65%~75.74%。但是相应的其流动阻力也是最大的,比矩形光通道高263.03%~376.04%。当以R=(j/j0)/(f/f0)作为综合特性评价标准时,圆形楞的综合换热性能最好,且最多可比顺直三角...
作者:田晓平; 潘鹏飞; 李密 期刊:《航空科学技术》 2017年第05期
现代高性能作战飞机大多采用S形进气道.由于S形进气道内部曲率较大,边界层容易分离,因而降低了发动机的性能,尤其是其出口处的旋流畸变较大,导致发动机更容易发生喘振。针对某S形进气道中流动分离较大的问题.采用给其内表面加装涡流发生器的方法,以减小进气道出口旋流畸变。通过数值模拟和性能计算可以发现,加装涡流发生器后进气道流动分离和旋流畸变大幅度减弱。