一、振荡射流提高翼型升力的机理研究（论文文献综述）
招启军,井思梦,赵国庆,王清[1]（2021）在《旋翼翼型动态失速机理及非定常设计研究进展》文中研究指明旋翼翼型的动态失速现象限制了直升机的最大飞行速度和机动性,并且其产生机理复杂、抑制困难,是直升机空气动力学领域持续关注的重点与难点问题。本文首先介绍了试验、半经验模型和计算流体力学（CFD）等旋翼翼型动态失速研究方法的发展,分析了不同方法的优缺点和适用范围。其次,梳理了旋翼翼型动态失速机理及气动外形、迎角及来流等参数影响机制的研究进展。综合对比发现,变来流-变迎角耦合状态的动态失速更符合旋翼桨叶剖面的流动特征,是未来旋翼翼型动态失速研究的重要方向之一。然后,阐述了旋翼翼型设计方法和设计理念的发展历程,分析了主流翼型定常设计与少数非定常设计理念的优缺点。分析结果表明,非定常设计可以获得既能缓解动态失速又能显着提高静态气动特性的翼型,综合考虑旋翼桨叶剖面运动与来流特征的非定常设计是当前旋翼翼型设计的一个新方向。最后,对旋翼翼型设计的未来发展方向进行了讨论,提出了旋翼翼型设计与旋翼桨叶一体化设计的多层级、多阶段发展设想。
吴霖鑫,李国强,杨永东,张鑫,陈磊,赵光银[2]（2021）在《旋翼翼型动态失速等离子体流动控制试验研究》文中进行了进一步梳理翼型动态失速是指机翼或叶片的当地迎角呈现周期或急剧变化时绕流附面层大范围分离带来的一种强烈的非线性、非定常流动现象。动态失速涡脱离翼型后缘流向下游时,会引发升力急剧下降、阻力迅速增大的失速和颤振问题。基于旋翼翼型两自由度动态试验装置和高频高速振荡试验装置,以典型旋翼翼型为研究对象,利用纳秒脉冲激励电源和介质阻挡放电等离子体激励器,在FL-11风洞和FL-20风洞开展了翼型动态失速等离子体流动控制试验研究,试验最高雷诺数突破1.7×106,模型最高振荡频率突破10 Hz。试验结果表明,等离子体气动激励能够有效控制翼型动态失速,改善平均气动力,减小俯仰力矩负峰值,减小气动力/力矩随迎角变化的迟滞区域。
李爽[3]（2021）在《风力机翼型动态失速的模型及流动控制机制研究》文中研究表明水平轴风电机组大型化发展和复杂运行环境使叶片高度非定常的流动状态更加明显,叶片会经历动态失速过程,导致更高的升力损失和疲劳载荷,并使实际功率预测不准确,因此需要发展与之相适应的动态气动评估模型。然而,用于评估翼型动态气动特性的模型主要源于直升机螺旋桨的相关研究,在风力机的应用中并未得到充分验证。同时,出于提高叶片环境适应性和增功增效的需要,流动控制附件涡流发生器应用广泛,但目前缺乏关于考虑涡流发生器影响的气动模型研究。基于建立适应大型风电叶片气动载荷预测模型和研究涡流发生器动态流动控制机制的需求,本文围绕风力机翼型及安装涡流发生器的动态失速机理进行了深入研究,采用实验测试和数值模拟相结合的方法,在空气动力学理论和动态失速半经验模型基础上,提出了涡流发生器流场控制效果的综合评估方法和适用于尾缘失速类型的风力机翼型及安装涡流发生器的动态载荷预测半经验模型。本文主要开展如下工作:为了实现翼型的动态振荡运动,独立设计搭建了翼型动态实验平台,通过伺服电机脉冲信号与信号采集设备同步触发的方法实现不同工况下翼型精确的振荡运动和流场信息采集,控制信号锁定翼型攻角亦可对翼型进行静态测试,用于与动态的对比研究。以DU91-W2-250风力机翼型为研究对象,在表面光滑和安装涡流发生器两种条件下分别进行了不同工况的测试。同时,采用数值模拟方法计算工况,对实验流场数据和高频信号进行补充分析。首先,通过静态工况研究掌握翼型失速及涡流发生器静态流动控制的特点,作为后续动态工况的参考。发现翼型在雷诺数为3×105条件下共发生轻失速和深失速两次失速。深失速会导致阻力骤增、升阻比和力矩系数骤降,翼型的压力中心改变。涡流发生器可以有效推迟翼型轻失速的发生,延长升力系数线性段的攻角范围。但涡流发生器在翼型深失速区不再有抑制分离的作用。此外,涡流发生器的安装会增加形状阻力,在设计应用涡流发生器时,应通过优化外形和安装位置减少安装带来的额外阻力。然后,在静态工况的研究结果参考下,通过光滑翼型的动态工况研究发现,动态失速主要表现出延迟效应,当攻角瞬时变化时,流场压力响应有时间滞后,边界层转捩、分离等过程明显晚于静态工况。动态失速发展过程主要概括为四个阶段:流体附着在翼型上;从翼型尾缘处出现流动分离并逐渐向前缘发展;吸力面涡逐渐向尾缘移动并脱落;流体重新附着到翼型上。其中,逆时针涡增长导致升力减小,顺时针涡增长导致升力增加。折合频率越大,动态失速越显着,翼型的非定常气动特性越明显,上仰过程的气动效率越低。翼型的气动阻尼在不同攻角范围内的正负不同,气动阻尼为负时,翼型可能会出现动态失稳。进而,将涡流发生器作为动态失速的流动控制方法应用于风力机翼型,通过安装涡流发生器的翼型动态实验发现,涡流发生器对动态失速能有效抑制。分析其原因在于,流体通过涡流发生器翼尖产生诱导涡引起边界层的扰动,增加翼型边界层的能量,使边界层更能承受逆压梯度。但是,涡流发生器的安装应谨慎设计,不当的安装位置和形状不仅会增加翼型阻力,也会增加翼型动态失稳和失速颤振的可能性。动态失速过程的迟滞效应是一种三维效应。安装涡流发生器会降低流场的非均匀性,有助于抑制吸力面涡的展向运动。基于以上对涡流发生器流动控制效果的研究和深入认识,提出涡流发生器流场控制效果的综合评估方法,从而解决缺少对涡流发生器控制性能定量分析的问题。参数化指标系统包括了静态气动效率、动态气动效率、失速前较大攻角范围内气动力平稳、失速后气动力平稳以及诱导发生失速颤振的安全因素等5个方面共6个参数,能较全面地体现涡流发生器在不同状态、不同攻角下的控制效果,为涡流发生器的优化提供参考。最后,为提高风力机翼型特别是安装涡流发生器翼型气动载荷预测的准确性,根据前文动态失速特点,对已有的动态失速半经验模型进行改进,形成Mod-BLs模型。主要包括改变尾缘失速类型风力机翼型的压力临界判断准则、修正振荡方向改变附近攻角的分离点预测、验证对安装涡流发生器翼型的适用性等。通过对不同工况和不同翼型的验证发现,改进模型对升力系数的预测准确性较好,可以用于风力机翼型与气动附件非定常气动计算。综上所述,本文针对风力机翼型光滑和安装涡流发生器两种状态在动态失速中的气动性能和流场机理展开了深入的研究,同时为风力机翼型、特别是安装气动附件的翼型的动态气动计算提供可靠模型和评估方法。
姜博太[4]（2021）在《基于开槽流动控制的圆柱及翼型涡激振动数值研究》文中指出涡激振动是流动不稳定性导致的流固耦合现象,在实际工程应用中普遍存在。大多数实际的工程结构都是钝体结构,其设计思想主要为了抵抗工作载荷,包括流体流动和表传热面,通常不会被设计成为基于空气动力学的流线型,这使得结构受到流致振动影响的可能性较大。同时,翼型层流分离产生的涡激振动对飞行器的稳定性有较大的影响。因此无论是从抑制涡激振动现象亦或是有效利用涡激振动能量角度出发,对于进行圆柱的涡激振动控制都是非常有必要的。本文采用传统的浸没边界法的改善算法,通过虚拟节点和混合节点的引入,以及在流固边界处加入光滑函数,降低了计算过程中的数值不稳定性,并且消除了在边界运动过程中,由于浸没边界法在边界处插值的数值误差导致的非物理性振荡,在前人提出的锐利边界法基础上,对其中混合节点的速度处理和压力处理进行了优化,并且避免了修正后的混合节点的无发散约束带来的数值误差。在自编程的浸没边界法程序框架下,本文以开槽流动控制为出发点,分别对特定条件下圆柱的涡激振动和翼型层流分离导致的俯仰运动进行了流动控制的优化,分别以圆柱和翼型为研究对象,提高圆柱和翼型绕流的升阻力特性和优化流场条件为目标,研究控制方案带来的流固耦合特性,并找到最优解。依据CFD流固耦合计算理论,采用适应性浸没边界法的二维程序代码,程序内容包括二维笛卡尔网格划分程序,核心计算程序,多重网格技术的实现,以及部分后处理程序。在此基础上,为程序添加k-ε、k-ω、k-ωSST湍流模型,用于区分对比翼型在中低雷诺数下大攻角情况产生流动分离导致的振动情况模拟准确度。在程序的依托下,对圆柱和翼型进行开槽处理,分别对两种情况下的不同槽宽、开槽角度、开槽位置等参数进行模拟,分析研究开槽流动控制方案对流场和受力情况的影响,同时分析在结构动力学方程影响下产生的涡激振动效应,以及流动控制对结构线位移和角位移产生的影响。
田琳[5]（2021）在《附加柔性板对波状摆动翼型推进性能影响的数值模拟研究》文中研究说明全世界85%的鱼类都将BCF（身体和/或尾鳍摆动）作为其主要的运动方式,在BCF游泳模式下,鱼会通过摆动其身体和尾鳍,并与周围的流体相互作用,以推动自己向前游动。因此,研究鱼体和尾巴在鱼类游动过程中的作用是非常重要的。本文使用格子玻尔兹曼法和浸没边界法研究了鱼类的游动。鱼体轮廓用NACA0012翼型来描述,可变形的尾鳍则用附加在翼型尾端的柔性板来模拟,这一个简化模型用于研究尾鳍与鱼体的耦合作用对鱼类游动的影响,鱼体的弦向柔性用其波状摆动的波长λ来表示,尾鳍的柔性大小用附加板的弯曲刚度来衡量。本文从水动力学角度分析了鱼体与尾鳍在游动过程中的作用,这为理解自然界中具有不同结构和体型的鱼类为何选用特定的波状摆动推进提供了新的视角,这也对未来机器鱼的设计有一定的启发作用。本文工作主要在以下方面取得了研究进展及创新发现。在翼型波状摆动的波长为λ=1.0时,针对长度l为0.1-0.3,弯曲刚度KB为0.01-250的不可拉伸柔性板,讨论了其对波动翼型绕流推进性能的影响。通过计算发现,附加板的柔性以及尾身的长度比对提高推力产生和推进效率均起着重要作用,确定了具有良好推进性能的参数区间。结果表明,在波长λ=1.0时,当尾鳍和身体的长度比大于0.2,附加板弯曲刚度大于1.0时,尾迹区会产生反卡门涡街,压力分布产生的力由下游指向上游,即获得推力,此时推进效率由负变为正。在尾鳍与鱼体的长度比为0.25时,研究了翼型波状摆动的波长为0.8≤λ≤2.0时的推进性能。结果表明1.0≤λ≤1.25（鱼类使用鲹状运动模式）时,推进性能最优,能够在功耗更小的情况下获得更高的推进效率。此外,研究了在不同的运动波长λ=1.0,1.25,2.0情况下,推进性能随着附加板长度的变化。发现了当翼型的波动程度大,弦向柔性较强时,存在一个较优的参数区间0.25≤l≤0.3;当翼型的运动近似于做俯仰运动时,功的消耗会明显减小,且当尾鳍的长度足够大时,功耗远小于波状运动,且获得更高的推进效率。通过对翼型和附加板各自的水动力学研究发现,推力主要由附加板产生,而升力主要由翼型产生。
余昊成[6]（2020）在《基于介质阻挡放电等离子体的动态失速翼型流动分离控制研究》文中指出动态失速是一种广泛存在于直升机尾翼、涡轮机叶片以及风力机叶片中的复杂空气动力学现象。动态失速的出现会带来诸如气动力振荡、升力骤降以及气动迟滞等不利影响。在实际的工程问题中,为了改善动态失速过程中的气动性能,提升气动装置的气动效率,可以采用一些流动控制技术对动态失速进行控制。本文开展了基于新型介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge,DBD）等离子体激励技术的NACA0015翼型动态失速控制的数值模拟研究。采用了二维非定常雷诺平均（Unsteady Reynolds-Averaged Naiver-Stokes,URANS）方法解析了交流（Alternating Current,AC）电压和纳秒（Nanosecond,NS）脉冲电压等离子体激励下动态失速控制过程中的流场演化。其中,AC DBD和NS DBD等离子体放电对流动的影响分别使用体积力模型和自相似等离子体模型进行模化。研究了两种雷诺数（Reynolds number,Re）条件下动态失速的控制过程,并将NS DBD等离子体的控制机理和控制效力与传统的AC DBD等离子体进行了详细的比较。结果表明,在中等雷诺数Re=2.5×105条件下,AC DBD产生的射流或NS DBD产生的残热通过激发剪切层的不稳定性从而会诱导生成大尺度的展向涡,该展向涡将外部高速气流引入分离区域,改变了翼型吸力面原有的流动结构,从而实现对动态失速的控制。对于中等雷诺数的流动,AC和NS DBD等离子体激励器在的控制效力相当,都能实现对动态失速的有效控制。等离子体周期性的激励有效减小了气动力的振荡,改善了气动力的迟滞效应,加速了流动的再附过程。然而,在Re=7.5×105的高雷诺数条件下,NS DBD与AC DBD在动态失速的控制中表现出了显着的差异。在NS DBD等离子体激励下,分离被明显的抑制,翼型升力获得大幅度提升,气动力的迟滞效应几乎完全消除;而AC DBD对流动几乎无法产生实质性的影响。通过对流场详细的分析发现,AC DBD放电产生的射流速度与外流相比非常小,无法对流动产生实质性的扰动,因此AC DBD在当前的控制中基本失效。而NS DBD等离子体放电产生的残热会沿着壁面向下游移动,到达分离点附近才会诱导生成一个展向涡。这一独特的热对流特性扩大了NS DBD等离子体激励器的影响范围,使得控制过程变得更加灵活高效。最后,探究了中等雷诺数条件下NS DBD等离子体激励频率对动态失速控制效力的影响。结果表明,激励频率较小时,翼型中间弦长处会直接形成大尺度的分离涡;激励频率较大时,密集放电产生的诱导涡会彼此融合形成更大的分离涡;而在激励频率适中时,诱导涡在翼型吸力面彼此独立,并且推动着翼型上方的分离涡向下运动。在当前的研究中,所有频率的等离子体激励都能提升动态失速阶段的升力、改善气动力的迟滞效应、加速流动再附过程。而频率为5.0和6.25的等离子体激励能展现出最佳的控制效果,流动再附阶段的升力和流动的再附角都能实现最大程度的提升。
杨鹤森,赵光银,梁华,王博[7]（2020）在《翼型动态失速影响因素及流动控制研究进展》文中认为深入认识翼型动态失速,结合有效流动控制手段,对解决直升机、风力机桨叶等动态失速引起的高阻力、大低头力矩等气动问题具有重要意义。本文首先介绍了翼型动态失速的流场特点和危害,进而分析了缩减频率、雷诺数、马赫数以及翼型型面等参数对动态失速的影响,并在此基础上总结了常见的动态失速流动控制方法及其研究进展。等离子体气动激励易于产生快速、可控的宽频带气动激励,在动态失速控制领域具有潜力,本文着重介绍了等离子体气动激励动态失速控制的概念和流动控制原理,总结了近来年等离子体激励在翼型动态失速控制上的进展。
刘志辉[8]（2019）在《三维水翼非稳态空化流场及其辐射噪声的数值模拟研究》文中研究表明空化流涉及湍流、相变以及粘性可压等复杂问题,空化现象常见于液压阀门、燃油泵以及船舶螺旋桨等设备。空化流动往往是非稳态的,而非稳态空化流是相关机械设备发产生空蚀、振动以及噪声的主要来源。对船舶螺旋桨空化流场的研究表明,空化不仅会导致推进器的推进效率降低,也会导致推进器水下辐射噪声出现显着增强,因此对非稳态空化流场及其辐射噪声进行研究是很有必要的。本课题结合非定常RANS方程以及适用于可渗透边界的FW-H方程(FW-Hpds)对三维水翼非稳态空化流场及其辐射噪声进行了模拟研究。通过对三维截断翼梢涡涡核区应力与应变分布间的相位关系进行分析,发现并验证了非线性湍流模型对漩涡流场的适用性以及其相对于线性湍流模型的优越性。并将其应用于三维扭曲翼非定常空化流场以及三维截断翼非定常梢隙空化流场的模拟预报中,最后结合自主开发的噪声计算模块对其相应的空化流噪声进行了模拟预报。在三维扭曲翼非定常空化脱落特性方面,主空化脱落以及次级空化脱落现象被同时观察到。次级云空化溃灭后会在空泡尾缘区形成高压,从而导致了逆压梯度的形成,并为回射流提供能量,即次级空化脱落是回射流的形成原因。主脱落结束后,侧边射流仍然存在,并且仍然有足够的能量从片空泡尾缘两侧各切下一小块空泡结构,从而形成次级空化,可见侧边回射流是次级空化发生脱落的原因。最后,通过对基于最大空泡长度的无量纲空化脱落频率StLc=（fLc）/U与空化数表达式（1+σ）1/2之间的比值范围进行分析,并结合已有的三维水翼空化脱落规律以及本文的数值模拟结果,将前人提出的关于二者的线性关系从二维问题推广到了三维问题。在空化流噪声模拟方面,基于FW-Hpds的Farassat 1A积分形式解在OpenFOAM流体力学数值模拟平台上,添加了自主开发的流体动力学辐射噪声计算模块。并分别以NASA基准流体动力学噪声实验以及中国船舶科学研究中心（CSSRC）提供的空化流噪声实验为验证算例,对该噪声计算模块的适用性进行了验证。并对三维扭曲翼空化流噪声特性进行了分析,发现三维扭曲翼空化流噪声主要集中在低频区,且空化流噪声的强弱不仅与空泡长度有关,还与空化脱落模式有关,而次级空化脱落的存在会导致空化流噪声出现显着增强。最后,我们对更为贴近工程实际的三维截断翼非稳态梢隙空化流场以及相应的空化流噪声进行了模拟研究,系统分析了不同攻角条件下间隙尺寸变化对梢涡轨迹、翼型水动力性能、流场的非定常特性以及空化流噪声特性的影响。研究表明随着间隙尺寸的减小,间隙处的流动会逐渐由绕流形态转变为射流形态,梢涡轨迹则会在间隙射流的作用下逐渐向远离翼面的方向运动。在无空化条件下,随着间隙尺寸的减小翼型的升力系数会随之增加而阻力系数则会随之减小,且翼型升阻比在间隙为0时达到最大值;而空化后,翼型的水动力性能会有所下降,并且在大攻角以及小间隙条件下空化的危害达到最大。在流场的非定常特性方面,随着攻角的减小,流场扰动的来源会逐渐由翼型吸力面处的附着涡脱落转变为翼型尾缘处的尾涡脱落。为了方便对不同间隙条件下的梢涡对流场的影响进行分析,我们提出了梢涡关键影响区的概念,类比边界层厚度的定义方式,发现以归一化的当地升力系数ClL/ClL（z=1.5c）≤0.97表示的区域作为梢涡关键影响区较为合理。并认为,在大间隙条件下,梢涡对流场非定常性的抑制作用较强的原因是梢涡的关键影响区较大;而在小间隙条件下,梢涡对流场非定常性的抑制作用较弱的原因是梢涡的关键影响区较小。最后通过对空化流噪声进行计算分析,发现攻角以及间隙都对三维截断翼梢隙空化流场的辐射噪声有显着影响。不同攻角条件下,流场的噪声源分布不同,且攻角越小辐射噪声越弱;而改变间隙尺寸虽然不会显着改变噪声源的分布,但会对空化流噪声的强度产生较大影响,在攻角相同时,间隙越小辐射噪声就越强;而且空化流噪声对流场的非定常性很敏感:即使是微弱的流动脉动也有可能会导致较强的噪声辐射。论文建立了一套完整的基于非线性湍流模型以及可渗透形式的FW-H方程(FW-Hpds)的非稳态空化流场及其辐射噪声的数值预报方法。通过对三维扭曲水翼的非稳态空化流场以及三维截断翼的非稳态梢隙空化流场的精细数值模拟、实验数据对比验证以及机理特性分析,获得了以漩涡分离流动为主的湍流空化流场的非定常流场特性及其相应的辐射噪声特性,可为工程实践中相关流场和噪声场的快速预报提供技术支持。
祝健[9]（2019）在《基于零质量射流的立轴风力机叶片分离流动控制研究》文中研究说明叶片边界层流动分离是风力机运行中常见的复杂流动现象之一,不仅会造成风轮的捕获功率下降,还影响风力机的工作稳定性。可以采用一定的流动控制方法,延缓或消除流动分离,提高叶片气动性能。零质量射流是一种新兴的主动流动控制技术,具有无需额外气源、响应速度快等独特优势,仅对外输出动量而输出质量为零等显着特征,使其在风力机叶片流动控制方面极具应用潜力。采用CFD方法,以零质量射流激励器、平板、凸包、翼型和立轴风力机为研究对象,开展了零质量射流及其流动控制的研究。分析了激励器不同控制参数对流动控制效果的影响规律,揭示了零质量射流抑制叶片流动分离的原因,为基于该技术风力机叶片的设计提供参考依据。以零质量射流激励器为研究对象,建立了零质量射流激励器简化模型,研究了静止域中零质量射流的二维流场和平板上横流中零质量射流的二维流场。将计算结果与实验值进行了比较,确定了简化模型和计算方法的正确性。分析了激励器出口附近的流动结构,不同激励参数对流场扰动的特征以及零质量射流对边界层的作用规律。研究发现,零质量射流会在孔口处产生旋涡对,旋祸对在自身的诱导作用下不断向外扩展。随激励频率增加,旋涡距孔口距离、涡核半径和涡对间距逐渐减小。零质量射流在横流中的时均流场与连续射流相似。在吹吸气不同阶段,零质量射流对边界层作用不同。速度比相同时,零质量射流使边界层内速度型更饱满,控制效果优于连续射流。激励速度越大,射流运动轨迹受横流影响越小。激励频率越大,射流运动轨迹与相同速比的连续射流轨迹越接近。以平板上凸包为研究对象,研究了零质量射流对凸包分离流动的控制作用。数值模拟结果与实验数据对比确认后,分析了孔间距变化对凸包分离流动控制的影响规律,揭示了零质量射流抑制凸包流动分离的机理。基于正交试验设计,研究了四个控制参数对凸包流动控制的综合影响,采用极差分析法得到了影响三个指标（分离点、再附点和分离区面积）的各控制参数的主次顺序。研究发现,零质量射流激励时产生的射流使分离区内速度型更饱满。吹气时孔后旋涡将分离区外的高能流体卷入分离区内,分离面积减小;吸气时孔上游边界层内低速流体被吸入孔内,孔附近边界层变薄,分离推迟。孔入射角度对凸包分离点位置影响最大。激励频率对凸包再附点位置和回流区面积影响最大。以某风力机翼型为研究对象,研究了静态与动态失速下,不带/带零质量射流翼型的二维绕流场。数值模拟结果与实验数据对比确认后,分析了控制参数变化对翼型分离流动控制的影响规律,揭示了零质量射流减小翼型气动特性迟滞效应的原因。研究发现,零质量射流具有推迟翼型表面流动分离,增升减阻的作用。翼型发生动态失速时,失速攻角随折合频率增大而增加,气动特性曲线波动次数随折合频率增大而减小。零质量射流可以抑制翼型动态失速现象,施加零质量射流控制后,翼型气动特性曲线产生高频波动。迟滞效应随激励频率和激励速度的增加而减弱,高频振荡次数随激励频率的增加而增加。以某立轴风力机为研究对象,研究了不带/带零质量射流的两叶片结构的H型风力机的二维非定常绕流场。数值模拟结果与实验数据对比确认后,分析了控制参数变化对叶片动态失速的影响规律,揭示了施加控制后风力机气动载荷提高的原因。研究发现,零质量射流布置在叶片前缘10%位置时可以抑制叶片前缘涡的产生,延缓尾缘涡的脱落,大幅提升风力机的功率系数。零质量射流主要提升叶片相位角在90°至180°之间的做功能力。施加零质量射流控制后切向力系数曲线会产生波动,随动量系数增加,波动幅度增大。综合考虑能量消耗与叶片输出功率的关系,动量系数选取不易大于0.015。
全景阁[10]（2019）在《分离流中若干气动弹性问题研究》文中研究表明分离流动是航空航天、桥梁船舶、生物化工等众多领域经常会遇见的一种流动现象。分离流的流动结构很复杂,流动具有强烈的非定常、非线性特性,给结构强度和稳定性带来了很大的影响,引起许多复杂的气动弹性问题。现有的针对分离流动的气动弹性研究工作不够深入,对相关气动弹性问题诱导机理的理解还存在不足,缺乏合理的解释。本文针对航空航天领域典型的分离流动,采用非定常气动力与结构动力学相耦合的时域仿真方法,以及基于气动力降阶技术的气动弹性分析方法,开展分离流中的气动弹性问题研究,并对相关复杂气动弹性问题的诱发机理进行分析研究。主要涉及低速大迎角失速流动、大迎角旋涡脱落流动、跨声速激波抖振流动与大迎角三角翼分离旋涡流动。论文主要研究内容如下:（1）研究了振荡翼型大迎角旋涡流动中的锁频现象,开展了锁频特性的研究。针对大迎角状态下的旋涡脱落流动,采用基于雷诺平均的Navier-Stokes方程对NACA0012翼型俯仰方向的简谐运动进行了数值模拟,研究不同形式的结构振动对分离旋涡流动特性的影响。研究中发现了流动的锁频现象,表现为流动特征频率不再是旋涡脱落频率,而是与翼型振荡频率保持一致。锁频存在的范围区间受翼型振荡频率和幅值的影响,呈V形的漏斗状,表现出明显的不对称性。由于旋涡流动的强非线性特性,翼型振荡相位对流动特性也有一定的影响,尤其是处于过渡状态的流动,容易受到振荡相位的影响,流动特性转变为锁频状态。（2）建立了基于气动力降阶技术的翼型大迎角失速颤振气动弹性分析方法,揭示了大迎角失速颤振的诱发机理。针对大迎角失速后、旋涡脱落前的分离流动,使用基于系统辨识的气动力降阶模型,耦合结构运动方程,在状态空间内建立了基于ROM技术的气动弹性分析方法。考虑翼型俯仰自由度的弹性效应,开展了翼型大迎角失速颤振的稳定性分析及诱发机理研究。研究发现,大迎角失速后,流场存在潜在的不稳定流动特征模态。越接近旋涡脱落的临界迎角,流动潜在的不稳定性越强烈,弹性翼型越容易发生气动弹性失稳。翼型大迎角失速颤振的失稳特性中存在模态跃迁现象,流动模态和结构模态相互耦合相互竞争导致系统在不同状态表现出不同的失稳特征。在较大结构固有频率或较高质量比时表现为结构模态失稳,而在较小结构固有频率或较低质量比时则表现为流动模态失稳。大迎角失速颤振的本质是不稳定流动模态和结构模态相互耦合引起的单自由度颤振。（3）通过CFD/CSD耦合方法对跨声速复杂气动弹性现象进行了深入分析,重点针对弹性翼型跨声速抖振流动中出现的锁频现象,开展深入细致的锁频特性研究,以及锁频诱发机理的探索研究。对传统共振诱导锁频的学说提出了质疑,并提出了模态耦合颤振诱发锁频的新观点。研究发现,本文的锁频存在区间已远远偏离典型共振区,不再满足频率接近条件,而且翼型俯仰位移的幅值也没有在频率共振点处达到最大值。而质量比和结构阻尼对锁频区间的影响,也超出了传统共振理论所能解释的范围。本文的锁频现象已无法再用传统共振诱导锁频的机理来解释。在本文的研究结果中发现,远离典型共振区时,翼型的力系数响应曲线呈现流动模态和结构模态相互竞争的局面,系统响应经历强迫振动到自激振动的转变,最终导致结构模态失稳,诱发锁频。由此可见,跨声速抖振中的锁频现象并不是由共振引起的,而是由不稳定流动模态与结构模态相互耦合诱发的单自由度颤振引起的。（4）使用CFD/CSD数值方法系统地研究了三角翼分离涡破裂前和分离涡破裂后的复杂气动弹性问题。为了缓解计算精度和计算效率的矛盾,分别采用不同的气动力求解方法对三角翼分离涡破裂前和分离涡破裂后的气动弹性问题进行研究。采用Euler方法求解分离涡破裂前的气动力,而采用DES方法求解分离涡破后的非定常气动力,然后耦合结构运动方程,进行气动弹性问题研究。研究发现,三角翼主体分离涡破裂前的流动表现出强烈的无黏特性,其气动弹性问题表现为单纯的颤振问题,主要由结构一二阶模态的耦合诱发颤振失稳。而分离涡破裂后的流动具有强烈的气动力非线性,相应的气动弹性问题比较复杂,既存在颤振失稳特性,也存在抖振特性,呈现颤振与抖振博弈的现象。
二、振荡射流提高翼型升力的机理研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、振荡射流提高翼型升力的机理研究（论文提纲范文）
（1）旋翼翼型动态失速机理及非定常设计研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 旋翼翼型动态失速机理研究进展 |
| 1.1 旋翼翼型动态失速研究方法 |
| 1.1.1 试验方法 |
| 1.1.2 半经验模型 |
| 1.1.3 数值模拟方法 |
| 1.2 旋翼翼型动态失速机理 |
| 1.2.1 动态失速气动载荷与流场特征研究 |
| 1.2.2 翼型外形对动态失速特性的影响研究 |
| 1.2.3 来流与振荡参数对动态失速特性的影响研究 |
| 1.2.4 变来流状态下的动态失速机理研究 |
| 2 旋翼翼型定常设计研究进展 |
| 3 旋翼翼型非定常设计研究进展 |
| 4 旋翼翼型设计未来发展方向 |
| 5 总结 |
（2）旋翼翼型动态失速等离子体流动控制试验研究（论文提纲范文）
| 1 试验方案及内容 |
| 1.1 试验模型 |
| 1.2 试验装置 |
| 1.2.1 两自由度动态试验装置 |
| 1.2.2 高频高速动态试验装置 |
| 1.3 动态压力传感器 |
| 1.4 位移传感器 |
| 1.5 等离子体激励系统 |
| 2 试验方法 |
| 2.1 试验步骤 |
| 2.2 数据采集与处理 |
| 2.2.1 数据采集 |
| 2.2.2 轴系定义 |
| 2.2.3 数据处理压力系数为 |
| 3 试验结果分析 |
| 3.1 翼型动态失速气动特性分析 |
| 3.1.1 静态特性 |
| 3.1.2 动态特性 |
| 3.2 FL?11风洞典型试验结果分析 |
| 3.2.1 不同风速下俯仰沉浮耦合振荡试验结果 |
| 3.2.2 不同沉浮振幅下俯仰沉浮耦合振荡试验结果 |
| 3.2.3 不同激励电压下俯仰沉浮耦合振荡试验结果 |
| 3.2.4 不同激励频率下俯仰沉浮耦合振荡试验结果 |
| 3.3 FL?20风洞典型试验结果分析 |
| 3.3.1 不同马赫数下俯仰振荡试验结果 |
| 3.3.2 不同激励电压下俯仰振荡试验结果 |
| 3.3.3 不同激励频率下俯仰振荡试验结果 |
| 3.4 动态失速等离子体流动控制机理 |
| 4 结论 |
（3）风力机翼型动态失速的模型及流动控制机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 风能及风电发展 |
| 1.1.2 大型风电叶片非定常气动特点 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动态失速研究现状 |
| 1.2.2 流动控制方法研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 风力机翼型动态失速的研究方法 |
| 2.1 实验研究方法 |
| 2.1.1 风力机翼型模型与实验台 |
| 2.1.2 运动控制系统 |
| 2.1.3 翼型气动性能测量方法 |
| 2.1.4 热线风速仪测速系统 |
| 2.1.5 流场可视化丝线设置 |
| 2.1.6 流动控制涡流发生器设置 |
| 2.1.7 气动参数计算和修正 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.2.1 数值方法与设置 |
| 2.2.2 网格无关性验证 |
| 2.2.3 时间步长无关性与周期重复性验证 |
| 2.3 实验和数值模拟静态结果对比 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 光滑风力机翼型动态失速特性分析 |
| 3.1 DU91-W2-250翼型静态气动特性 |
| 3.1.1 翼型气动力及力矩 |
| 3.1.2 静态流场信息的频谱分析 |
| 3.2 动态失速的影响因素 |
| 3.2.1 折合频率对翼型动态气动特性的影响 |
| 3.2.2 平均攻角对翼型动态气动特性的影响 |
| 3.2.3 振荡幅值对翼型动态气动特性的影响 |
| 3.3 翼型吸力面的流动发展 |
| 3.4 动态流场信息的频谱分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 安装涡流发生器翼型动态失速特性分析 |
| 4.1 静态翼型上涡流发生器的影响 |
| 4.2 振荡翼型上涡流发生器的影响 |
| 4.3 振荡翼型的分离和转捩分析 |
| 4.4 折合频率对安装涡流发生器翼型的动态影响 |
| 4.5 涡流发生器对静态及动态失速的控制效果 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 动态失速半经验模型的改进及应用 |
| 5.1 动态失速半经验模型的原理 |
| 5.1.1 非定常附着流动阶段 |
| 5.1.2 尾缘流动分离阶段 |
| 5.1.3 涡发展脱落阶段 |
| 5.1.4 动态失速的力和力矩计算 |
| 5.2 动态失速半经验模型的改进 |
| 5.2.1 尾缘分离翼型的修正 |
| 5.2.2 经验常数的修正 |
| 5.2.3 振荡方向改变附近的修正 |
| 5.2.4 涡流发生器在动态失速模型中的适用范围 |
| 5.3 Mod-BLs模型准确度验证 |
| 5.4 Mod-BLs模型在叶片上的应用 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 风力机实际运行功率及AEP预测 |
| 附录2 传感器内部结构 |
| 附录3 1.5MW风电叶片信息 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于开槽流动控制的圆柱及翼型涡激振动数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 涡激振动概述 |
| 1.2.2 圆柱涡激振动控制方法 |
| 1.2.3 翼型涡激振动控制方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 数值方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流固耦合数值算法 |
| 2.3 浸没边界法概述 |
| 2.4 基于浸没边界法的二维计算程序 |
| 2.4.1 基本方程和有限差分的数值离散 |
| 2.4.2 由运动边界导致的数值振荡 |
| 2.5 对浸没边界法边界处理方法的改进算法 |
| 2.5.1 虚拟节点的外场插值 |
| 2.5.2 混合节点的速度处理 |
| 2.5.3 混合节点处的压力处理 |
| 2.5.4 求解过程总结 |
| 2.6 结构运动方程及耦合求解思路 |
| 2.6.1 结构运动方程 |
| 2.6.2 气动弹性分析流程 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 圆柱开槽控制方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 固定圆柱开槽计算结果 |
| 3.2.1 研究对象 |
| 3.2.2 数值方法验证 |
| 3.2.3 不同攻角下计算结果分析 |
| 3.3 圆柱开槽单自由度振动计算结果 |
| 3.3.1 频率响应 |
| 3.3.2 瞬态流场分析 |
| 3.3.3 槽结构内部速度场分析 |
| 3.4 圆柱开槽双自由度振动计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 翼型开槽控制方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究对象 |
| 4.3 高雷诺数下的翼型的数值模拟精度分析 |
| 4.4 对于固定翼型的开槽流动控制 |
| 4.4.1 槽结构对翼型升阻力性能影响 |
| 4.4.2 不同开槽位置速度场云图分析 |
| 4.5 基于开槽流动控制的翼型振动计算结果 |
| 4.5.1 频率响应 |
| 4.5.2 瞬态流场分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）附加柔性板对波状摆动翼型推进性能影响的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 流固耦合问题 |
| 1.2 鱼类游动问题 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 运动模式的分类 |
| 1.2.3 研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 控制方程和数值方法 |
| 2.1 流体力学方程及数值方法 |
| 2.1.1 流体力学方程 |
| 2.1.2 格子玻尔兹曼方法 |
| 2.2 结构运动方程及数值方法 |
| 2.2.1 柔性丝线的运动方程 |
| 2.2.2 结构运动方程的数值方法 |
| 2.3 浸没边界法 |
| 2.4 计算流程 |
| 2.5 本章总结 |
| 第3章 附加柔性板的长度和刚度对推进性能的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理问题和控制方程 |
| 3.3 数值方法及验证 |
| 3.3.1 数值方法 |
| 3.3.2 程序验证 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 推动性能 |
| 3.4.2 尾流 |
| 3.4.3 压力场 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 翼型的弦向柔性对推进性能的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理问题和控制方程 |
| 4.3 翼型的弦向柔性与附加板刚度的影响 |
| 4.3.1 推进性能 |
| 4.3.2 尾流 |
| 4.3.3 压力场 |
| 4.4 翼型弦向柔性与附加板长度的影响 |
| 4.4.1 推进性能 |
| 4.4.2 尾流 |
| 4.5 本章总结 |
| 第5章 工作总结和研究展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.1.1 附加柔性板的长度和刚度的影响 |
| 5.1.2 翼型的弦向柔性对推进性能的影响 |
| 5.2 本文的创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（6）基于介质阻挡放电等离子体的动态失速翼型流动分离控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动态失速研究现状 |
| 1.2.2 动态失速流动控制研究现状 |
| 1.2.3 DBD等离子体流动控制研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 研究方法 |
| 2.1 翼型运动模型 |
| 2.2 流动控制方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 等离子体模型 |
| 2.4.1 ACDBD等离子体体积力模型 |
| 2.4.2 NSDBD等离子体自相似模型 |
| 2.5 数值方法 |
| 2.6 网格及其无关性验证 |
| 2.6.1 计算网格 |
| 2.6.2 网格无关性验证 |
| 第三章 等离子体放电特征及基本流动的特性研究 |
| 3.1 等离子体放电过程的特征研究 |
| 3.1.1 ACDBD放电对流场的影响 |
| 3.1.2 NSDBD放电对流场的影响 |
| 3.2 动态失速基本流的特征探究 |
| 3.2.1 中等雷诺数下流场的流动特征 |
| 3.2.2 高雷诺数下流场的流动特征 |
| 3.3 本章小节 |
| 第四章 等离子体激励下的动态失速控制机理研究 |
| 4.1 等离子体激励器的参数设置 |
| 4.2 中等雷诺数下的动态失速控制 |
| 4.2.1 NSDBD控制过程的涡动力学分析 |
| 4.2.2 ACDBD控制过程的涡动力学分析 |
| 4.2.3 气动性能评估 |
| 4.2.4 本节小结 |
| 4.3 高雷诺数下的动态失速控制 |
| 4.3.1 控制过程的涡动力学差异分析 |
| 4.3.2 气动性能评估 |
| 4.3.3 控制机理差异分析 |
| 4.3.4 本节小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 NSDBD等离子体激励频率的研究 |
| 5.1 等离子体激励器的参数设置 |
| 5.2 激励频率对流场结构的影响 |
| 5.3 激励频率对气动性能的影响 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的论文 |
（7）翼型动态失速影响因素及流动控制研究进展（论文提纲范文）
| 1 动态失速的影响因素 |
| 1.1 缩减频率 |
| 1.2 雷诺数 |
| 1.3 马赫数 |
| 1.4 翼型型面 |
| 1.5 迎角振幅 |
| 1.6 平均迎角 |
| 1.7 其他因素 |
| 2 动态失速流动控制研究进展 |
| 2.1 前缘控制 |
| 2.2 后缘控制 |
| 2.3 前后缘联合控制 |
| 3 等离子体气动激励原理 |
| 4 等离子体气动激励在翼型动态失速流动控制上的应用 |
| 4.1 国内主要研究现状 |
| 4.2 国外主要研究现状 |
| 4.3 现状总结 |
（8）三维水翼非稳态空化流场及其辐射噪声的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 非稳态空化研究现状 |
| 1.2.2 空化流噪声研究现状 |
| 1.3 研究内容和创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 主要创新点 |
| 第二章 空化流场以及空化流噪声的数值模拟方法 |
| 2.1 空化流场数值模拟方法 |
| 2.1.1 空化模型 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.2 空化流噪声数值模拟方法 |
| 2.2.1 流声类比方程 |
| 2.2.2 FW-H方程的积分形式解 |
| 2.3 离散方程的数值求解方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三维扭曲翼非稳态空化流场特性分析 |
| 3.1 非线性湍流模型对漩涡流场的适用性分析 |
| 3.1.1 网格依赖性分析 |
| 3.1.2 漩涡内部流动特性分析 |
| 3.2 非稳态空化流场模拟方法验证 |
| 3.2.1 网格依赖性分析 |
| 3.2.2 非线性湍流模型的适用性分析 |
| 3.3 三维扭曲翼非稳态空化脱落特性分析 |
| 3.3.1 空泡脱落过程分析 |
| 3.3.2 空化脱落频率分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 三维扭曲翼非稳态空化流噪声特性分析 |
| 4.1 噪声模拟方法验证 |
| 4.2 非稳态空化流噪声特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 三维截断翼非稳态梢隙空化流场及其辐射噪声特性分析 |
| 5.1 网格依赖性分析 |
| 5.2 非稳态梢隙空化流平均特性分析 |
| 5.2.1 间隙对梢隙流场的影响分析 |
| 5.2.2 间隙对翼型平均水动力性能的影响分析 |
| 5.3 非稳态梢隙空化流噪声特性分析 |
| 5.3.1 非稳态特性分析 |
| 5.3.2 噪声结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间论文发表情况 |
| 涡结构的描述方法 |
| 翼型坐标示意图 |
| 主要符号以及术语对照表 |
（9）基于零质量射流的立轴风力机叶片分离流动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景、目的及意义 |
| 1.2 零质量射流技术及其研究进展 |
| 1.2.1 零质量射流技术 |
| 1.2.2 零质量射流计算模型 |
| 1.3 风力机叶片分离流动控制研究的进展 |
| 1.3.1 涡发生器 |
| 1.3.2 格尼襟翼 |
| 1.3.3 定常射流 |
| 1.3.4 等离子体 |
| 1.3.5 零质量射流 |
| 1.4 研究内容与论文结构 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 论文结构 |
| 第2章 数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.3 湍流模拟 |
| 2.3.1 雷诺平均N-S方程 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.3.3 大涡模拟 |
| 2.4 离散与求解 |
| 2.5 双时间步推进法 |
| 2.6 滑移网格法 |
| 第3章 零质量射流流场基本特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值方法确认 |
| 3.2.1 算例描述 |
| 3.2.2 数值方法 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 静止域中的零质量射流 |
| 3.3.1 算例描述 |
| 3.3.2 数值方法 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 平板上横流中的零质量射流 |
| 3.4.1 算例描述 |
| 3.4.2 数值方法 |
| 3.4.3 结果分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 带零质量射流凸包绕流特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值方法确认 |
| 4.2.1 算例描述 |
| 4.2.2 数值方法 |
| 4.2.3 结果分析 |
| 4.3 孔间距对凸包分离流动的影响 |
| 4.3.1 算例描述 |
| 4.3.2 数值方法 |
| 4.3.3 结果分析 |
| 4.4 零质量射流控制参数优化设计 |
| 4.4.1 算例描述 |
| 4.4.2 数值方法 |
| 4.4.3 结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 带零质量射流翼型绕流特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值方法确认 |
| 5.2.1 算例描述 |
| 5.2.2 数值方法 |
| 5.2.3 结果分析 |
| 5.3 零质量射流对翼型静态失速的影响 |
| 5.3.1 算例描述 |
| 5.3.2 数值方法 |
| 5.3.3 结果分析 |
| 5.4 零质量射流对翼型动态失速的影响 |
| 5.4.1 算例描述 |
| 5.4.2 数值方法 |
| 5.4.3 结果分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 带零质量射流立轴风力机叶片气动性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数值方法确认 |
| 6.2.1 算例描述 |
| 6.2.2 数值方法 |
| 6.2.3 结果分析 |
| 6.3 未施加控制叶片绕流场研究 |
| 6.4 带零质量射流叶片绕流场研究 |
| 6.4.1 算例描述 |
| 6.4.2 数值方法 |
| 6.4.3 结果分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）分离流中若干气动弹性问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 航空航天工程中的分离流动 |
| 1.2 分离流动中的气动弹性问题 |
| 1.2.1 失速颤振 |
| 1.2.2 抖振 |
| 1.2.3 嗡鸣 |
| 1.3 分离流动中的气动弹性研究现状 |
| 1.3.1 分离流中的气动弹性研究方法 |
| 1.3.2 分离流中的气动弹性研究新现象新进展 |
| 1.4 本文研究目的和主要工作 |
| 第二章 数值方法 |
| 2.1 流动控制方程 |
| 2.2 有限体积法 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.3.1 S-A湍流模型 |
| 2.3.2 SSTk-ω湍流模型 |
| 2.4 气动弹性力学控制方程 |
| 2.4.1 气动弹性控制方程 |
| 2.4.2 二维翼型的气动弹性控制方程 |
| 2.4.3 气动弹性力学的分析流程 |
| 2.5 网格变形技术 |
| 2.5.1 弹簧法 |
| 2.5.2 径向基函数插值法 |
| 2.6 算例验证 |
| 2.6.1 NACA0012翼型跨声速简谐运动算例 |
| 2.6.2 圆柱绕流算例 |
| 2.6.3 OAT15A翼型跨声速抖振算例 |
| 2.6.4 二维翼型跨声速气弹算例 |
| 2.6.5 三维超声速舵面颤振算例 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 运动翼型大迎角锁频特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分离流动算例验证 |
| 3.2.1 翼型动态失速算例 |
| 3.2.2 圆柱绕流锁频算例 |
| 3.3 大迎角分离流动计算 |
| 3.4 运动翼型的大迎角锁频特性 |
| 3.4.1 频率对锁频特性的影响 |
| 3.4.2 幅值对锁频特性的影响 |
| 3.4.3 相位对锁频特性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 弹性翼型大迎角失速颤振研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于系统辨识的气动力降阶方法 |
| 4.2.1 现代系统辨识简介 |
| 4.2.2 非定常气动力系统辨识 |
| 4.2.3 基于ARX模型的气动力辨识 |
| 4.3 基于ROM技术的气动弹性分析方法 |
| 4.3.1 状态空间模型简介 |
| 4.3.2 气动力状态空间模型的建立 |
| 4.3.3 结构状态空间模型的建立 |
| 4.3.4 气动弹性系统状态空间模型的建立 |
| 4.4 翼型低速大迎角非定常气动力辨识 |
| 4.4.1 气动力辨识 |
| 4.4.2 流动特征模态分析 |
| 4.5 翼型大迎角失速颤振研究 |
| 4.5.1 20°迎角时翼型的失速颤振稳定性分析 |
| 4.5.2 翼型大迎角失速颤振的诱发机理研究 |
| 4.5.3 不同迎角下的失速颤振稳定性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 跨声速激波抖振锁频特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 二维翼型单自由度结构运动方程 |
| 5.3 刚性翼型的跨声速抖振特性 |
| 5.4 弹性翼型的跨声速抖振锁频特性 |
| 5.4.1 跨声速抖振中的锁频现象 |
| 5.4.2 质量比对锁频特性的影响 |
| 5.4.3 结构阻尼对锁频特性的影响 |
| 5.4.4 跨声速抖振锁频机理探讨 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 三角翼大迎角气动弹性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 验证算例 |
| 6.3 三角翼大迎角分离流动特性 |
| 6.3.1 几何模型 |
| 6.3.2 不同迎角下的分离流动特性 |
| 6.4 三角翼分离涡破裂前的气动弹性研究 |
| 6.5 三角翼分离涡破裂后的气动弹性研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 工作总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 发表的学术论文 |
| 参加科研情况 |
四、振荡射流提高翼型升力的机理研究（论文参考文献）
- [1]旋翼翼型动态失速机理及非定常设计研究进展[J]. 招启军,井思梦,赵国庆,王清. 空气动力学学报, 2021
- [2]旋翼翼型动态失速等离子体流动控制试验研究[J]. 吴霖鑫,李国强,杨永东,张鑫,陈磊,赵光银. 南京航空航天大学学报, 2021(05)
- [3]风力机翼型动态失速的模型及流动控制机制研究[D]. 李爽. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [4]基于开槽流动控制的圆柱及翼型涡激振动数值研究[D]. 姜博太. 哈尔滨工业大学, 2021
- [5]附加柔性板对波状摆动翼型推进性能影响的数值模拟研究[D]. 田琳. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [6]基于介质阻挡放电等离子体的动态失速翼型流动分离控制研究[D]. 余昊成. 华中科技大学, 2020(01)
- [7]翼型动态失速影响因素及流动控制研究进展[J]. 杨鹤森,赵光银,梁华,王博. 航空学报, 2020(08)
- [8]三维水翼非稳态空化流场及其辐射噪声的数值模拟研究[D]. 刘志辉. 上海交通大学, 2019(06)
- [9]基于零质量射流的立轴风力机叶片分离流动控制研究[D]. 祝健. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [10]分离流中若干气动弹性问题研究[D]. 全景阁. 西北工业大学, 2019(04)