Interaction of two-dimensional impulsively started airfoils

Continuous vortieity panels were used to model general unsteady inviscid, incompressible, two-dimensional flows. The geometry of the airfoil was approximated by series of short straight segments having endpoints that lie on the actual surface. A piecewise linear, continuous distribution of vorticity over the airfoil surface was used to generate disturbance flow. The no-penetration condition was imposed at the midpoint of each segment and at discrete times. The wake was simulated by a system of point vortices, which moved at local fluid velocity. At each time step, a new wake panel with uniform vortieity distribution was attached to the trailing edge, and the condition of constant circulation around the airfoil and wake was imposed. A new expression for Kutta condition was developed to study the interference effect between two impulsively started NACA0012 airfoils. The tandem arrangement was found to he the most effective to enhance the lift of the rear airfoil. The interference effect between tidal turbine blades was shown clearly.     

福州市闽江西河游泳场河段水流特性整治工程数学模拟研究

弯道环流、涡旋等不良流态往往是天然游泳场的安全的不利因素,不良流态的形成与河道的天然条件、人为活动两方面因素相关。文章在分析闽江西河河段河势、流态的基础上,建立该河段的二维数学模型,针对不同的自然条件和整治方案,对该河段的水动力特性进行研究,在此基础上,提出整治效果较优的河道整治方案。在天然河道游泳场整治过程中,除了考虑到对游泳场局部流场流态的优化调整之外,还要综合考虑整治工程对河道通航、行洪的其他功能影响,进行综合比选。     

涡旋澄清池沉淀区结构参数的固液两相流数值模拟

基于Fluent软件结合标准k-ε两方程湍流模型与简化的双流体Mixture模型对涡旋澄清池沉淀区进行三维数值模拟,通过验证表明该模型能够很好地模拟池中水流流场以及污泥的分布情况。在入口流量及悬浮物浓度不变时利用该模型对不同挡板长度、斜板间距与倾角进行了模拟研究,进而选择最优结构参数,以期增强沉淀效果、提高去除率。根据数值模拟结果,同时综合实际情况,得出涡旋澄清池沉淀区最优结构参数:挡板长300 mm,斜板倾角50°,斜板间距55 mm。     

磁力涡旋压缩机永磁随变机构的力学特性

为减少涡旋压缩机运行时的机械接触,针对无油涡旋压缩机的结构特点提出一种永磁随变机构,并分析其力学特性. 首先,分析永磁随变机构的工作原理,采用虚位移法建立磁力模型,运用理论公式、有限元仿真和实验分析永磁随变机构工作气隙处的磁感应强度;其次,通过理论公式和有限元仿真,分析永磁随变机构结构参数与力学特性的关系;最后,通过磁力涡旋压缩机的性能参数和磁力测试实验对永磁随变机构的力学性能进行验证. 结果表明:永磁随变机构的径向磁力在一定范围内随着径向位移的增加而增加,随着轴向位移的增大而减小;在永磁随变机构工作中,径向位移与永磁随变机构刚度系数近似呈线性关系;在工作距离内永磁随变机构单组磁环的最小轴向磁力为8.73 N,在工作轨迹上的径向力为4.8 N,满足磁力涡旋压缩机的工作需求.      

寻求新的突破

即使涡旋,即使回转,即使前路有阻有隔,一条江河总在或急或缓地流着,寻求着突破;即使有冰,即使有雪,一株植物总在悄然地长着,孕育着突破……突破是一种向往,突破是一种萌动,突破是一种坚持不懈的努力。我们的思想在不断突破禁锢,我们的工作在不断实现创新……     

基于大涡模拟的抑制孔腔涡旋流动与脉动压力的流动控制方法研究

水下航行体表面一般开有流水孔、通气孔、压载水舱格子板孔等各种孔腔。孔腔流动时常伴随着各类振荡,引起结构的振动和疲劳,还会激发很强的噪声,因而对孔腔流动进行控制非常具有理论和工程实际意义。文章主要探索适用于水动力领域的流动控制方法。首先,在前期工作基础之上,采用大涡模拟方法(LES)对孔腔涡旋流动和速度场进行了数值模拟。其次,在孔腔的前缘开槽进行吹喷、抽吸,采用不同控制参数(控制方式、控制流速、开槽宽度以及开槽位置)计算低水速下孔腔的涡旋流场、脉动压力等,详细地分析各参数的控制效果,选取有效的控制参数,得到有效的控制方案;最后,计算了中高水速控制流动,评估流动控制方案的控制效果。     

刚性桨叶工作位置对涡旋流堵漏效果的影响

为了克服船舶现有堵漏手段固有的不足,提出涡旋流堵漏的新技术思想.设计制作了相应的试验装置,研究刚性桨叶工作位置对涡旋流堵漏效果的影响.结果表明:当刚性桨叶与破口处于同一高度且距离破口越近时,对降低破口进水量的效果越明显,可用于堵漏的时间延长到300%以上.研究结论可为船舶涡旋流堵漏方法的完善提供理论基础和试验依据.     

高斯定理的数学证明

根据数学中的高斯公式给出了静电场、涡旋电场和静磁场高斯定理的严格证明，得到了力线数密度与电场强度大小以及磁感应强度大小的定量关系，指出了用力线法证明高斯定理的方法是不合理的．     

艇桨耦合状态螺旋桨水动力与噪声数值预报方法研究

本文给出了基于大涡模拟(LES)与Powell涡声理论的艇桨耦合状态螺旋桨水动力与噪声数值预报方法.首先描述了LES方法与Powell涡声理论及其声学远场解;然后利用LES结合滑移网格计算了AU5-65螺旋桨敞水工况的水动力,得到了推力系数、扭矩系数与敞水效率,给出了螺旋桨梢涡、叶根涡、毂涡的流动结构空间分布,又计算了SUBOFF潜艇带AU5-65螺旋桨自航工况水动力,获得了实效伴流分数、推力减额与相对旋转效率等自航因子,分析了螺旋桨在艇后旋转时的涡旋结构,并将敞水与自航水动力计算结果与试验结果进行了对比分析,验证了流动计算方法的可靠性;最后,在对流动声源数值计算的基础上,对敞水与自航工况下的螺旋桨噪声进行了数值预报,并与试验结果进行了对比分析,分析了声压谱谱型与幅值,辨识了艇桨耦合流动对于螺旋桨噪声的影响,验证了数值预报方法的适用性与可靠性.