涡量

摘要： 为了研究挑流水舌空中掺气破碎以及水舌碰撞形成的复杂两相流运动,采用格子玻尔兹曼方法对泄洪过程中的挑流水舌以及两股水舌的碰撞进行数值模拟研究。研究表明:(1)格子Boltzmann方法能够对挑流掺气水舌进行数值模拟,得到掺气水舌的运动界面以及水舌风的空间分布。水舌内缘挑距、外缘挑距以及横向宽度与文献中实测数据对比误差分别为9.6%、7.9%、7.1%;(2)水舌的上下表面的涡量远远高于内部水舌,这也是水舌掺气的重要影响因素,随着水舌的掺气量不断变大,涡量向内部输运,在水舌的末端涡量达到最大;(3)水舌碰撞的数值模拟与文献中实验条件下水舌运动形态基本一致,水舌在碰撞后形成一个锥形的射流形态,并且在碰撞区域形成一股反向微射流。

摘要： 采用流体力学计算软件ANSYS FLUENT V16.1中的Eulerian-Eulerian多相流模型和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,对循环射流混合槽内油-水两相流的动力学特性进行研究,分析不同雷诺数Re和不同相含率对多孔射流中心线速度自相似性、涡量和剪切速率的影响。研究发现:在不同Re及分散相相含率条件下,射流方向上连续相水的流动状态满足自相似性;Re=6 346、9 519和12 692时无量纲高度z/H=0.9处的涡量与Re=3 173时相比分别增大118.3%、253.7%和373.4%;轴向、径向和周向位置处涡量等值线图揭示高涡量区域主要集中在射流孔附近,射流中心线两侧存在反向对涡,射流中心线附近涡的相对强度与中心主体混合区域相比高2个数量级;与涡量及Q准则相比,第三代涡判别法Liutex对流场中大尺度涡结构的识别基本相同,对主体混合区域细小涡结构的识别相对更加准确;剪切速率随周向位置的增大呈现先增后减的趋势,在θ=12°处随着Re从3 173增加到12 692,平均剪切速率增大86.2%~257.7%。

摘要： 串列双矩形截面桥墩在桥梁工程中应用广泛,桥墩间距对其绕流流场特性影响显著。利用Fluent软件,基于RNG k-?湍流模型对单矩形截面桥墩、串列双矩形截面桥墩绕流非稳态瞬时流场进行数值求解,从涡量、流线、压力及横向流速等多方面,研究了不同桥墩间距工况下(L/W=2、4、6)串列双矩形桥墩绕流流场分布特征。结果表明,与单矩形桥墩相比,串列双矩形桥墩绕流流动更复杂,尾流涡体及流线弯曲区横向分布范围更广;两桥墩剪切层的生成、分离和重附受桥墩间距影响,当L/W≥4时上游桥墩尾流出现涡体的生成与脱落,桥墩间形成流线弯曲区、压力增高区和压力降低区,下游桥墩尾流形成多个压力降低区。矩形桥墩尾流横向流速呈正负交替波动,与单桥墩单一且对称分布的流速波形图相比,双矩形桥墩横向流速波形图不再对称分布;桥墩间横向流速峰值随间距增大而降低,桥墩两侧区域横向流速波动峰值较单桥墩增大,且距离桥墩中心线越远波动峰值越低。研究结果可为桥墩布设提供参考。

摘要： 基于Fluent数值模拟方法,对3种流量、8种淹没深度工况下的泵站进水口漩涡水力特性进行模拟研究。结果表明,泵站进水口最大涡量值出现在流道顶板附近区域;随着淹没深度的增加,最大涡量值呈先增大后减小的变化特征,当淹没深度为0.5 m时,涡量值最大;当淹没深度设置为0.9 m时,泵站进水口的水力特性最佳。研究结果可为减小水泵振动、提高机组效率和安全性提供借鉴。

摘要： 为适应分布式风力发电机的恶劣应用环境,同时满足功率调控以及风机自我保护的需求,提出了一种新型伞形风力机。为研究伞形风力机风轮收缩角对尾流特性和输出特性的影响,分别进行了数值模拟和风洞试验。研究结果表明:伞形风力机风轮收缩角增大后,扫掠面积减小,尾流直径减小,尾流轴向影响范围增大,速度恢复减缓,同时会导致叶尖涡强度减小,中心涡强度先增大后减小,但是中心涡强度一直大于叶尖涡强度,所以叶根后的速度亏损要一直大于叶尖后的速度亏损。此外,风洞试验也验证了风轮收缩角对功率控制的有效性。

摘要： 进水口前立轴漩涡会对水工建筑物产生不同程度的危害,需采取工程措施消除漩涡.采用三维数值模拟,基于RNGκ-ε紊流模型和VOF模型,成功模拟出稳定的立轴漩涡,并研究了不同尺寸的消涡梁对吸气漩涡水流结构的影响.模拟结果表明:消涡梁的设置改变了漩涡发生区域的切向速度、径向速度和轴向速度,减小表层水体的涡量,阻断底部螺旋流的向上发展,可以有效消除漩涡并改善进水口前水流流态;消涡梁上方各向流速随消涡梁增大而减小,在底部出水孔处各向流速没有显著变化,消涡梁下方切向流速呈现随消涡梁增大而增大的趋势.为保证消涡效果,并避免局部切向流速过大,建议消涡梁尺寸取漩涡直径的2倍.

摘要： 为了研究不同流线型潜体抛石基床上的波生紊流场结构,本文采用粒子图像测速技术获取了规则波作用下的瞬时速度场.周期平均速度场显示,迎浪区域的涡旋主要生成于波谷过程,在迎浪堤脚处形成一个小型周期时均环流系统,矩形潜体迎浪堤角附近还存在一个更强的周期时均环流.背浪区域的涡旋主要生成于波峰过程,形成一对周期时均反向环流,同时背浪基肩上存在一个紊流遮蔽区.矩形潜体的相平均涡旋更靠近堤背,弧形潜体和半圆潜体的相平均涡旋则大致水平向下游对流.上述结果表明,潜体对流场的干扰导致波面和速度场变得不对称,进而影响建筑物的局部冲淤和结构受力,而潜体的线型对背浪面涡旋的分布和传递有显著影响.

摘要： 以DN200活塞式调流调压阀为研究对象,基于Fluent软件,采用Realizable k-ε湍流模型,研究了不同开度下阀内三维流动特性。结果表明:节流孔处存在压力梯度突变,节流孔进口至出口压力先降低后逐渐恢复。同时,下游管道近壁区域存在对称的回流区,阀内出现不同强度的涡流。随着开度逐渐增大,下游管道壁面附近旋涡向上游侧移动,阀内旋涡强度逐渐减弱。此外,节流孔下游形成对冲射流,套筒中心位置出现"低速空穴区"。随着开度逐渐增大,节流孔内最大流速逐渐增大,射流向下游延伸范围逐渐扩大。节流孔壁面附近存在不对称分布的高涡量区域,附壁剪切旋涡形成区域是空化产生的潜在位置。调流调压阀具有线性度较好的流量特性,在小开度下消能降压效果明显。

摘要： 以核电站DN150闸阀为研究对象,针对该阀门在5s的快关过程中,特定开度下的阀门内部流动特性,利用CFD动网格技术开展闸阀瞬态关闭过程数值模拟研究,得出了闸阀内部流动的压力、速度、涡量等分布,为闸阀的内部结构设计优化及关闭速度优化改进提供理论依据.

摘要： 在船舶与海洋工程领域存在广泛的空腔流动,其流动过程较为复杂,湍流结构明显.以三种不同高宽比的空腔模型为研究对象,进行了网格无关性分析,选择合适的网格开展数值计算,探究不同高宽比对空腔流动的影响.采用大涡模拟的方法,获得了不同高宽比空腔流动的流场信息,对其速度分布、压力分布、涡量分布进行分析,发现高宽比小的空腔流动较为复杂,腔内涡流非线性明显,而高宽比较大的空腔流动其速度及涡量分布集中在空腔开口域.本研究为后续船舶工程领域中空腔流动的应用奠定了理论基础.

摘要： 流体力学中的一些基本数学概念的物理意义并不清楚或理解得并不深入,其中最主要的两个概念是涡量和速度梯度张量.本文深入探究了这两个基本概念的物理意义,指出人们在日常生活中因习以为常而忽视的边界概念是理解涡量的物理意义的必要前提,指出人们在物理学中发现的横波与纵波概念是理解速度梯度张量的物理意义的必要前提.在此基础上,建立由边界、纵波和横波三个基本概念构建了边界纵横论.

摘要： 本文采用直接数值模拟的方法,在具有平均标量梯度的稳定的和自由衰减的标量场中,对涡量对标量梯度和标量耗散张量等,小尺度结构性质的影响进行了初步研究。

摘要： 本文报道了六线涡量探针和六通道热线风速仪的研制成果,应用该探针可同时测量两个涡量分量ω和ω(或ω和ω),以及三个速度分量u、v、w等相应的瞬时脉动值和统计平均值,从而可进一步测量湍流场内的湍能和雷诺应力,以及螺度和涡拟能等参量.本文应用该六线涡量探针,对二维混合层流动、椭圆主体和平板构成的角区流动、绕30°攻角条件下的(4:1)椭球体产生的分离流,以及在攻角α=30°情况下的70°后大掠角三角翼背风面的分离流,测量了包括平均速度场、湍流能u′,v′,w′和雷诺应力u′v′、u′w′等参量以及平均涡量Ω、Ω、Ω的分布及其和相应拟涡能和螺度的分布.实验结果令人满意.

摘要： 基于CFD商业软件预报了螺旋桨的水动力性能及尾流场,研究了螺旋桨尾流场速度及涡量变化规律.同时,在螺旋桨推力、转矩系数及尾流速度等水动力特征参数的计算值与实验值吻合一致的前提下,进行了尾涡区主要参数如尾涡半径的提取,从而建立了真实流动下螺旋桨尾涡几何模型.将提取尾涡模型与势流方法采用的经验尾涡模型比较,经验尾涡模型并未同时考虑尾涡半径随进速及轴向距离改变的变化,提取的尾涡模型则考虑了二者的耦合影响,更接近螺旋桨的真实尾流场.

摘要： 本文采用致动盘/CFD 混合模型进行风力机风轮气动特性的数值模拟。对涡量、流函数形式的流动方程进行有限差分离散，其中在风轮所在位置给出体积力。采用Fortran 语言编写计算程序，首先对程序进行验证，然后模拟了NREL UAE 实验中的快速变桨过程。将模拟结果和BEM 方法、试验数据进行了对比，结果发现致动盘/CFD 模型的计算结果与实验数据吻合较好。在动态入流情况下，致动盘/CFD 混合模型与BEM 方法相比有着明显的优势。

摘要： 排水泵广泛应用于上排水型洗衣机内，是洗衣机排水重要噪声源之一。为从内部流动角度寻找泵内流动噪声源的分布规律，运用CFD 方法对一台典型的BPX 型排水泵的内流场进行了数值计算，充分揭示了在不同运行工况下泵内的速度、压力及涡量场分布特征，计算结果表明：泵过滤室内液流流速相对较小，呈低速缓流状；过流通道面积突变使得叶轮吸入口入流条件较差；出液管内部流动由贯通流和低速回流区域组成；而涡量集中分布于叶轮流道内、轮毂及叶尖附近，同时在出液管内也有涡带形成，可以推测排水泵流动噪声主要产生于叶轮区域。

摘要： 本文通过PIV技术对低高速侧速比为0.25、0.33和0.5时竖直水道内的混合层流动进行实验研究。研究发现混合层内湍流参数的分布不仅和雷诺数有关，还和速比有关。混合层内同一横截面上平均雷诺应力的最大值随雷诺数的增大而增大，而在同一横截面上相同雷诺数时雷诺应力的最大值则随速比的增大而减小。平均涡量的峰值随混合层的发展按指数规律衰减，在同一横截面上平均涡量随雷诺数的增大而增大，雷诺数相同时平均涡量的最大值随速比的增大而增大。隔板边缘由尾迹引起的无量纲涡量的峰值随雷诺数的增大而衰减，随速比的增大而增大。

摘要： 本文使用PIV对高低侧速比为4:1的单相平板混合层流动进行研究,流动介质为水,基于两侧速度差和管道水力半径的Re数范围4400～158400.研究表明混合层内雷诺应力、湍流强度、涡量及漩涡强度的较大值均集中分布在隔板下游一个较窄的区域内。雷诺应力和湍流强度随雷诺数的增大先增大后减小,随离开隔板距离的增大而减小。涡量及漩涡强度随雷诺数的增大而增加,随离开隔板距离的增大而减小。

摘要： 本文采用PIV流场测试技术,测得了涡旋波流场瞬时的速度分布,分析了Re数和St数对涡旋波流动的影响,并得出了旋涡涡心位置以及涡心处涡量的动态变化规律。

摘要： 本文利用CFD商业软件Fluent对振荡流下波状底床矩形水槽的流场进行了数值模拟.采用标准κ-ε模式,首先模拟了平板底床的情况,将平均速度数值解与Jensen的实验结果进行对比,吻合较好,验证了该模式的可行性.然后,将该模式应用于波状底床,得到了平均速度场,探讨了其发展变化规律,讨论了参数a/L(a表征了流体质点作周期运动轨迹的最大振幅,L为沙纹波长)对涡量场影响范围的作用.

摘要： 本发明属于航空技术领域，为解决了多发涡桨飞机偏航、侧滑问题，提出一种多发涡桨飞机偏航、侧滑时襟翼调整量的计算方法，包括：步骤1、得出驾驶盘偏转角度θ和偏转方向；步骤2、按照公式

摘要： 本发明属于航空技术领域，为解决了多发涡桨飞机偏航、侧滑问题，提出一种多发涡桨飞机偏航、侧滑时副翼调整量的计算方法，包括：步骤1、得出驾驶盘偏转角度θ和偏转方向；步骤2、按照公式L＝K×θ，计算得出副翼调整量L,所述K为调整量系数；步骤3、根据驾驶盘偏转方向，确定调整量L和调整方向。

摘要： 大气风场影响下的激光雷达飞机尾涡环量校正方法，包括根据相邻两个激光雷达RHI尾涡扫描片段中涡核位置的变化，确定尾涡真实运动轨迹；同一个RHI尾涡扫描片段中，利用t0和t1时刻对应的尾涡涡核C0和C1及辅助线L求解几何参量，获得尾涡半径校正值；综合尾涡运动轨迹和激光束扫描方向，判断尾涡与激光雷达光束间相对运动和环量高估、低估或无估计误差情况，计算真实尾涡半径，利用半径校正公式，得到校正后的真实尾涡环量。本方法从飞机尾涡环量角度进行优化，无需对激光雷达进行硬件改动，原理简单易于实现，且考虑了大气风场影响下尾涡水平运动对环量反演误差的影响，提高了环量反演精度。

摘要： 本实用新型公开了一种自控量式涡街流量计，包括流量仪，所述流量仪的一侧壁位置固定安装有液晶显示屏，且流量仪的底部中间位置垂直焊接有金属套杆，所述金属套杆的下端设置有定位板，所述定位板的下表面焊接有介质导管，所述介质导管的顶部中间位置固定贯穿连接有压力传感器，所述介质导管的内壁顶部以及底部中间位置之间焊接有阻流体，且介质导管的内表面位置焊接有陶瓷纤维衬板，所述介质导管的内部开设有隔音腔，所述隔音腔的内部设置有玻璃棉填充层。本实用新型流量计具有优异的耐磨性能，从而降低流体流通造成的表面损耗且运行使用的降噪性能优异，同时，整体结构的密封效果好，无连接空隙，提高流量检测精度。

摘要： 本实用新型公开了一种用于涡轴发动机吸冰试验可调节冰量的投冰装置，包括发射套筒以及位于发射套筒下方、且与发射套筒同轴设置的接收套筒；所述发射套筒为两端开口的漏斗形结构，其由多个发射筒呈多层结构套设而成，多个发射筒同轴设置；多个所述发射筒的喉道尺寸由外至内依次缩小，位于内层的发射筒小端可伸出位于外层的发射筒小端；发射套筒的小端正对着所述接收套筒；本申请通过将发射套筒设置为由多个发射筒呈多层结构套设而成的结构，位于内层的发射筒小端可伸出位于外层的发射筒小端，可通过多个发射筒的伸缩，调整发射套筒喉道面积大小，从而实现冰量的调节。

摘要： 本公开提供一种基于周向涡量通流设计的双级高负荷风扇的设计方法，包括以下步骤：一维设计：给定双级高负荷风扇的设计参数，设计参数包括最大叶尖切线速度、级压比和负荷系数，基于设计参数获取双级高负荷风扇的流道几何和叶片前尾缘曲线形状；通流设计：基于一维设计结果获取子午面计算网格，通过周向涡量诊断调整环量分布，进行通流计算；以及三维粘性分析：基于通流计算结果获取双级高负荷风扇的三维叶片形状，并进行三维粘性分析。

摘要： 本发明公开了一种基于旋转多普勒效应的流体三维涡量测量方法，涉及流体涡量测量技术领域；本发明方法通过光束扫描和外差探测技术，获取至少三个独立方向上的旋转多普勒频移，根据频移信息得到每个方向上的涡量信息，再进行矢量合成，即可得到光束照射区域内的三维涡量分布信息。本发明方法可以在保证空间分辨率的同时，避免添加探针粒子的操作，在流体涡量测量中具有重要的应用前景。

摘要： 在强磁场条件下测量导电流体中速度和涡量的装置及方法，装置包括通道内可移动的浸入式的探针，控制探针运动的位移装置，通过屏蔽线连接探针电势信号的多通道高精度同步电压采集系统；基于电势探针原理，将探针采集到的电势信号，与流速建立关系，直接得到流场的局部速度分布，通过电势差和磁场强度测得涡量；本发明通过信号采集和数据处理，能够在外部强磁场条件下，高精度测量液态金属流场内部局部速度和涡量分布，解决强磁场下液态金属局部流场特征的高精度测量的难题。

摘要： 本发明公开了一种非接触式区域流体涡量测量方法，包括：根据待测涡流区域和传声器阵列的几何尺寸，设置声源，流场中所述待测涡流区域及声源识别系统中所述传声器阵列的相对位置；开启涡流产生装置，使所述待测涡流区域的涡流达到待测状态，并开启所述声源发射声音信号；所述声源识别系统接收穿过所述待测涡流区域的所述声音信号并进行数据分析获取所述待测涡流区域的所述涡量。本发明对被检测气流无污染且测量的总涡量较为准确；在大尺寸的风洞中，由于测试范围较大，现有技术中的激光激发器功率、光学传感器的像素都需要大幅增加，成本急剧上升，而本发明在此类情况下不受影响，优势很大。

摘要： 本发明提供一种脉动流场下涡量强化纳米流体换热器，其包括新形管、处理器、支撑架、温度传感器、转换片、脉动泵、换热器外壳和纳米流体储液罐。处理器的第一侧面和换热器外壳固连，支撑架的上端和处理器的下端部固连，支撑架的下端和底座固连，新形管包括波壁管和U形肘管，相邻的波壁管通过U形肘管固连，温度传感器位于波壁管的内部，转换片位于U形肘管的内部，纳米流体进口的第一端和新形管上端的接口连接，纳米流体出口的第一端和新形管下端的接口连接，纳米流体进口的第二端和纳米流体出口管固连，纳米流体出口的第二端和纳米流体回流口固连。本发明采用波纹结构，使得流体在内部产生涡流，增加接触面积，达到强化换热的效果。