国家高技术研究发展计划(2012AA052303)
- 作品数：5 被引量：12H指数：2
- 相关作者：张家忠陈嘉辉雷鹏飞王琢璞梅冠华更多>>
- 相关机构：西安交通大学华锐风电科技股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学电气工程航空宇航科学技术更多>>
- 结构参数对局部弹性翼型气动性能的影响规律被引量：1
- 2014年
- 采用数值方法研究了低雷诺数下局部弹性翼型结构参数对翼型性能及流动结构的影响。建立了局部弹性结构的振动模型,采用具有双时间步长的任意拉格朗日-欧拉方法和基于特征线的算子分裂法对非定常流固耦合问题进行数值模拟,对不同的结构密度、弹性模量、阻尼下局部弹性翼型的升力以及结构振动的频率特性进行了分析。研究结果表明:局部弹性结构自激振动对流动的控制存在最佳的振动频率范围;在合适的结构参数下,如较小的结构弹性模量和结构阻尼,局部弹性结构能够产生较大振幅的自激振动,从而改变流动结构并提高翼型升力;对于具有高升力的局部弹性翼型,结构振动能够显著改变非定常流动分离模式,减小分离区域,达到抑制分离、提高翼型升力的效果。
- 雷鹏飞张家忠贾艳俊
- 关键词：自激振动结构参数
- 用于跨/超声速壁板颤振精确分析的流-固耦合有限元算法被引量：3
- 2014年
- 为了精确和定量分析超声速与跨声速壁板的颤振特性,提出了一种基于有限元方法的流-固耦合算法,并用其研究了二维壁板颤振问题。首先,给出了壁板的von Kármán几何大变形运动方程,以及高速气流的欧拉控制方程。然后,采用标准有限元方法对壁板方程进行空间离散,而对流动控制方程的离散则运用双时间步长推进的特征线分裂有限元方法,从而有效地消除了流场数值解的振荡问题。随后,采取松耦合算法实现了流体与固体间的数据传递。最后,运用所提出的算法对超声速和跨声速气流作用下壁板的气动弹性特性进行了分析,考察了归一化动压、预紧力和厚度比对系统特性的影响,并将该算法的分析结果与采用线性/非线性活塞理论和线性化势流理论的经典壁板颤振结果进行了对比,证明该算法可以在较宽广的马赫数范围内给出气动力的精确描述,尤其适合于分析跨声速气流下的壁板气动弹性响应。
- 梅冠华杨树华张家忠孙旭陈嘉辉
- 关键词：壁板颤振有限元方法气动弹性
- 非定常瞬态流动过程中的Lagrangian拟序结构与物质输运作用被引量：6
- 2014年
- 从Lagrangian角度数值分析了圆柱瞬时起动过程中的非定常瞬态流动现象,如分离泡产生、破裂和涡脱落等及其产生的非定常效应,揭示了所列现象诱导的物质输运和迁移效应,首先采用双时间步长的特征线算子分裂算法数值模拟了圆柱起动过程中的瞬时流场,然后采用数值方法从流场中提取出Lagrangian拟序结构(LCSs),并根据非线性动力学理论研究了流动分离和旋涡演化过程中的物质输运作用,结果表明,圆柱瞬时起动后所产生的非定常阻力与相应瞬态现象中的物质输运有密切的关系:对称分离泡产生及其在流向方向的生长,能够使分离泡内压力升高且分布均匀,从而减小阻力;对称分离泡的失稳增强了分离泡与主流之间的物质输运作用,最终导致涡的脱落,并有利于推迟流动分离和减小分离区域,非定常流动中LCSs所描述的物质输运和迁移作用对流动控制的机理研究具有一定指导意义。
- 雷鹏飞张家忠王琢璞陈嘉辉
- 关键词：非线性动力学物质输运
