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国家自然科学基金(51275102)

作品数:14 被引量:54H指数:5
相关作者:赵刚李芳刘维新王飞谷云庆更多>>
相关机构:哈尔滨工程大学浙江工业大学浙江工业大学之江学院更多>>
发文基金:国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金哈尔滨市科技创新人才研究专项资金更多>>
相关领域:生物学一般工业技术理学建筑科学更多>>

文献类型

  • 14篇中文期刊文章

领域

  • 10篇生物学
  • 9篇一般工业技术
  • 2篇理学
  • 1篇机械工程
  • 1篇建筑科学

主题

  • 12篇减阻
  • 11篇射流
  • 7篇数值模拟
  • 7篇值模拟
  • 6篇仿生
  • 6篇边界层
  • 4篇减阻特性
  • 3篇正交
  • 3篇正交试验
  • 3篇工程仿生学
  • 2篇性能研究
  • 2篇正交试验设计
  • 2篇鳃部
  • 2篇鲨鱼
  • 2篇减阻机理
  • 1篇弹体
  • 1篇旋成体
  • 1篇优化设计
  • 1篇人工肌肉
  • 1篇橡胶

机构

  • 11篇哈尔滨工程大...
  • 2篇浙江工业大学
  • 1篇昆明理工大学
  • 1篇浙江工业大学...

作者

  • 11篇赵刚
  • 8篇李芳
  • 4篇刘维新
  • 3篇谷云庆
  • 3篇王飞
  • 2篇牟介刚
  • 2篇孙壮志
  • 2篇赵华兴
  • 1篇毕红时
  • 1篇赵健英
  • 1篇吴登昊
  • 1篇郑水华
  • 1篇蒋兰芳
  • 1篇刘浩
  • 1篇张殊
  • 1篇肖磊
  • 1篇赵华琳
  • 1篇刘福庆
  • 1篇任芸

传媒

  • 3篇吉林大学学报...
  • 2篇物理学报
  • 2篇哈尔滨工程大...
  • 2篇中南大学学报...
  • 2篇Journa...
  • 1篇华中科技大学...
  • 1篇兵工学报
  • 1篇应用基础与工...

年份

  • 1篇2018
  • 1篇2016
  • 3篇2015
  • 5篇2014
  • 2篇2013
  • 2篇2012
14 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
旋成体环形射流表面优化设计与减阻机理分析被引量:1
2014年
针对仿生射流表面减阻问题,以鲨鱼鳃部射流为原型,建立仿生射流表面模型,采用正交试验设计法,利用SST k-ω湍流模型对仿生环形射流表面旋成体与光滑旋成体进行数值模拟。结果表明:旋成体环形射流表面具有减阻节能效果,最高节能效率达262,此时的减阻率为27.74%;射流速度对节能效率影响最大,射流速度与节能效率呈线性关系,随着射流速度增大,节能效率减小,射流孔位置对总阻力的影响最大,随着射流孔远离旋成体底部,减阻率增大。旋成体环形射流表面通过减小壁面的速度梯度和增大逆流区的范围减小粘性摩擦阻力,通过射流流体对旋成体底部流体的补充减小压差阻力。
赵刚李芳臧东阳
关键词:射流正交试验旋成体减阻机理
基于仿生学原理的射流表面减阻性能研究
2015年
针对仿生射流表面减阻问题,建立仿生射流表面模型,利用SST k-ω湍流模型对其进行数值模拟,所得射流速度曲线与实验数据吻合良好。研究射流流体对边界层厚度的影响规律,探讨仿生射流表面的减阻机理。利用4因素3水平的正交试验,对射流表面和光滑表面摩擦阻力进行对比分析,得到了射流模型参数对减阻效果和节能效果的影响规律:在不考虑外加射流能量的情况下最大减阻率达50.41%;射流速度对节能效果的影响最大,主流速度对节能效果的影响其次,节能效率与主流速度成正比,最大节能效率为276。射流改变了边界层内的流场结构,使得射流表面的边界层厚度增大,垂直于射流表面的速度梯度减小,摩擦阻力减小。
李芳赵刚刘维新
关键词:减阻数值模拟正交试验设计边界层
仿生射流表面优化设计与减阻机理分析被引量:2
2014年
针对不同射流表面参数减阻问题,建立仿生射流表面模型,利用SST k-ω湍流模型对其进行数值模拟,所得结果与实验数据吻合良好。运用正交试验设计法对影响射流表面摩擦阻力的因素进行分析,得到各因素对减阻效果和节能效果的影响规律:形状因子对减阻率和节能率的影响最大,流速比其次,流速比与减阻率和节能率呈抛物线关系,形状因子与减阻率呈线性关系,且随着形状因子增大减阻率增大,最大减阻率为15.06%,最大节能率为13.57%。由于射流流体的阻碍作用,在射流孔背流面形成逆流区,逆流区近壁面形成的剪应力方向与来流方向相反,局部摩擦因数为负值,并且由于射流流体对主流场的推力作用,使得边界层黏性底层厚度增大,速度梯度减小,摩擦阻力减小。
赵刚李芳杜军伟
关键词:减阻正交试验设计边界层
外旋立式射流减阻测试平台研制及实验
2016年
以同轴圆筒旋转黏度计测量原理为基础,研制了一台适用于测量射流表面阻力的小型实验平台。通过数值模拟技术对外旋立式同轴旋转筒间环流流场进行分析,获取湍流流场中各点速度及压强分布规律,并对流场稳定性予以理论验证;依靠实验平台完成射流减阻测试实验。研究表明:湍流状态下外旋立式环流运动具有较强规律性;实验减阻效果与仿真结果趋势相近,验证了该实验平台的可行性;该实验平台具有体积小、成本低且易于实现样件表面射流等功能。此外,针对两类孔形样件实验研究表明:当外筒转速为3000r/min,射流速度为2.5m/s时,代号为a2b10的孔形取得了高达12.78%的减阻率。
赵刚李照远赵华兴饶宇李芳刘文博
关键词:机械设计数值模拟
多孔仿生射流表面减阻特性数值模拟被引量:2
2014年
利用RNGk-ε湍流模型对流体在多孔仿生射流表面上的流动特性进行了数值模拟。结果表明:减阻率和流速比呈线性关系,流速比越大减阻效果越好,最大减阻率为59.02%;单孔射流表面中心线上的摩擦阻力系数先减小后增大,局部减阻率最大为111.8%;射流孔越多,减阻效果越好。探讨了仿生射流表面减阻机理:射流通过改变其表面附近的流场结构,使得边界层黏性底层的厚度增加,垂直于壁面的法向速度梯度减小,达到了显著的减阻效果;同时产生稳定的流向涡结构,并在壁面处形成小的二次涡,抑制了流体间的动量交换,减小了摩擦阻力。
李芳赵刚刘维新孙壮志
关键词:工程仿生学数值模拟减阻边界层
仿生射流表面流场控制减阻数值模拟被引量:4
2014年
利用SST k-ω湍流模型对仿生矩形射流表面的减阻特性进行数值模拟,解释了射流表面减小摩擦阻力的原因及对近壁区边界层的控制行为.结果表明,射流孔面积相等时,射流孔与射流表面沿展向长度的比值越大,减阻效果越好.当其它因素不变时,随着射流速度的增大减阻率逐渐增大,随着射流流量的增大减阻率逐渐增大,最大减阻率为35.97%.射流表面对边界层的控制行为表现为主流场近壁区的剪切流动遇到射流的阻抗,在射流孔的背流面形成逆流区,逆流在边界层底层产生的剪应力与主流场方向相反;同时在射流孔下游产生反向旋转涡对并在近壁面诱导出二次涡,相当于在高速流体与壁面之间产生润滑带,使边界层黏性底层厚度增大,速度梯度减小,摩擦阻力减小.
李芳赵刚刘维新孙壮志
关键词:减阻数值模拟边界层
Characteristics of seal shell body's rubber ring with bionic dimpled surfaces of aerodynamic extinguishing cannon被引量:6
2013年
To solve the problem of sealing between the barrel and the rubber ring of shell body during an launching process of aerodynamic extinguishing cannon,a rubber sealing model with bionic dimpled characteristics was established based on the theory of bionic dimpled drag reduction and the principle of rubber sealing.In condition that the bionic dimpled characteristic diameters were1,2,3,4,and 5 mm,respectively,by numerical simulation,the influence of the installing compression of the rubber sealing ring on its surface stress and deformation was analyzed,and sealing performance of the rubber ring with different diameters of bionic dimpled was studied.The results show that the deformation of rubber ring appears prominent nonlinear characteristics when compression is increased from 1.5 mm to 2.5 mm.When the compression is 2.5 mm,the equivalent compression stress on the sealing areas of both sides of the rubber seal is greater than the working pressure of aerodynamic extinguishing cannon,which could meet the sealing requirement and would not cause leakage.So the rubber sealing ring with bionic dimpled surface possesses a good sealing characteristic and has no negative effect on the sealing of shell body;When the compression is 2.5 mm,the larger equivalent stress on the edge of sealing ring and the more even stress distribution in the high pressure area are generated due to the smaller compressive stress on the bionic dimple areas,which lays a foundation for the drag reduction characteristics of the shell body’s rubber ring with bionic dimpled surface.
谷云庆赵刚刘浩郑金兴汝晶刘明明A.R.Chatto王成刚
关键词:表面特性火炮
基于人工肌肉的仿鲨鱼鳃部射流孔结构研究(英文)被引量:3
2018年
本文基于鲨鱼鳃部射流孔的生物原型特征,结合聚合物金属复合材料(IPMC)人工肌肉材料的柔性驱动特点,使用衬套柔性连接件创建了IPMC直线驱动单元仿真模型,提出了IPMC材料驱动的仿生鳃单元的射流孔形状动态控制结构。同时,通过对所设计仿生鳃板的受力分析、仿生鳃单元开合过程的运动过程模拟、鳃板的大挠度变形及其对射流流态的影响等的模拟分析,验证了采用IPMC材料驱动的仿鲨鱼鳃部射流模型能够使射流孔在变主流场流速条件下获得不同倾斜角、不同大小、不同形状的动态控制及主动控制。另外,本文通过研究仿生鳃板在动压力作用下的大挠度变形问题,并与刚性鳃板条件下射流流态参数进行对比,获得了IPMC位移控制量真实值到理论值的近似修正量。
杜野赵刚孙壮志古云庆
射流表面主流场速度与射流速度耦合减阻特性被引量:11
2012年
针对射流表面流场特性,运用可拓学基本原理,建立主流场速度与射流速度耦元、耦合方式的可拓模型。利用RNG-kε湍流模型对射流表面主流场速度与射流速度耦合情况下减阻特性进行数值模拟,研究射流表面减小黏性阻力和压差阻力的原因及对射流孔附近壁面流域边界层控制行为。研究结果表明:主流场速度越小与射流速度越大耦合情况下射流表面减阻效果最好,节能效果明显;主流场速度与射流速度耦合对边界层的控制行为表现在射流表面模型使射流孔下游流域黏性底层厚度减小,边界层厚度降低,导致壁面所受黏性阻力减小;同时形成的反向漩涡在壁面形成的反向流对仿生射流表面产生逆流向的推动作用,对压差阻力产生抑制效应。
谷云庆赵刚郑金兴王飞李照远刘文博赵华兴
关键词:数值模拟减阻
气动灭火炮弹体橡胶圈仿生凹坑表面减阻特性被引量:6
2013年
针对气动灭火炮炮弹发射过程中弹体橡胶密封圈与炮管之间摩擦阻力大的问题,将仿生凹坑表面减阻技术应用于弹体橡胶密封圈上。建立气动灭火炮橡胶密封圈仿生凹坑减阻运动模型,采用数值模拟方法,研究弹体橡胶密封圈仿生凹坑特征直径及弹体速度对橡胶密封圈与炮管之间摩擦阻力的影响。结果表明:在相同的弹体速度下,当灭火炮弹体橡胶密封圈仿生凹坑特征直径为2mm时,减阻效果最佳,凹坑特征直径为4mm时,减阻效果最差;最大减阻率为17.191%,最小减阻率为3.158%。仿生凹坑中存储的润滑油在弹体运动时,润滑油产生拖拽泼洒而溢流到炮管内壁,对炮管内壁和橡胶密封圈起到润滑作用,达到减小摩擦阻力以及提高炮弹发射速度的目的。
谷云庆赵刚刘浩王彦明李照远刘文博赵健英李芳
关键词:工程仿生学橡胶密封圈凹坑表面减阻
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