飞机尾喷焰光辐射特性计算建模中的二个重要环节的改进

本文对使用谱带模型理论方法计算尾喷焰光辐射特性所出现的等价宽度问题进行了较为详细的讨论,研究了几种形式等价宽度的有效性,并提出了计算尾喷焰辐射的“穿截尾喷焰小气柱”方法,回避了四重积分的计算,得到了良好效果。     

基于自适应遗传-粒子群优化算法的风电场微观选址优化

为了减小尾流效应对风电场发电量的影响,提高风能利用率,提出了一种自适应权重的遗传-粒子群优化算法(genetic-particle swarm optimization algorithm, GA-PSO)。首先,以风电场单位发电成本为目标函数,风机坐标为优化变量,通过在优化变量的速度更新中加入惯性权重,以改变算法的寻优速度;其次,在WASP软件选址的基础上,对风电机组进行布局优化;进而,将计算结果与遗传算法(genetic algorithm, GA)、萤火虫算法(firefly algorithm, FA)和粒子群(particle swarm algorithm, PSO)优化算法进行对比。结果表明：运用PGOA算法优化后的风电场单位发电成本为2 016元/GWh,减少了232元/GWh,年发电量为82.633 GWh,比优化前提高了8.538 GWh,同时尾流损失减小了1.12%。可见研究结论对未来的风电场微观选址具有一定指导意义。     

机载红外热像探潜技术

分析了潜艇热尾流形成的原因和浮升的规律，论述了机载红外热成像系统的组成、工作原理与工作方式．对红外热成像系统在探潜中的信噪比进行了计算，还进行了潜艇模型热尾流的红外探测试验研究．理论计算和试验分析表明，具有高灵敏度的机载红外成像系统可以在一定的距离上探测到潜艇热尾流的存在，所以该方法可用于反潜探测．     

半岛浅水尾流近区流动特性的实验研究

采用数字粒子图像测速(DPIV)技术,在长30?m、宽3.5?m、高1?m的水槽中比较系统地测量了5种形状半岛模型在不同来流条件下的尾流区流场. 总结了时均流场和大尺度漩涡的运动规律,得到了控制尾流流动形式的稳定性参数的临界范围. 比较了不同半岛形状对尾流流动的影响,分析了半岛尾流近区不稳定流动的机制.     

25°Ahmed模型射流主动控制气动减阻策略

采用剪切应力输送(SST)κ-ω(湍动能-比耗散率)湍流模型对标准25°Ahmed模型进行基于计算流体力学(CFD)数值模拟的稳态射流减阻研究.在模型尾部设置射流孔,分别探究各位置处射流孔的孔径、到边线的距离、形状、射流速度和角度的最佳值,分析不同射流状态对流场结构、总阻力系数及局部阻力系数的影响.仿真的基本工况与风洞实验数据一致性很好,验证所采用数值方法的准确性和可靠性.研究结果表明,与未设置射流孔的模型相比,设置射流方案的模型尾流结构得以改善,纵向涡得以抑制,同时其阻力系数明显降低.单独位置布置射流孔方案中在斜面上方进行射流时,阻力系数最低,为0.252 2,减阻率为11.3%.通过正交试验获得最佳组合方案得到阻力系数0.246 7,减阻率达13.23%.     

细长柔性波浪柱流致振动高保真数值模拟研究

波浪柱具有良好的减阻减振效果，在海洋工程和桥梁工程中应用广泛。为了研究低雷诺数均匀流下细长柔性波浪柱的流致振动特性，选取了3种不同波高的截面直径呈正弦变化的波浪柱，分别给予其驻波和行波的初始激励，对其动力特性和尾流特征进行分析，并与同等条件下的光滑直圆柱进行了对比。研究结果表明，柔性波浪柱在驻波和行波初始激励下的流致振动特性有很大差别：在驻波激励下，当波高≥0.2D时，波浪柱振动得到了很好的控制，这主要归功于波浪柱的特殊结构防止了剪切层与强度较高的涡结构发生掺混，增大了漩涡生成长度；而在行波初始激励下，波浪柱的控制效果有限，局部雷诺数主导了结构响应、尾流模式和展向变化特征。     

舰尾流对舰载飞机下滑特性影响研究

舰载飞机在着舰过程中无法避免舰尾流的影响.舰尾流是舰载飞机着舰误差的主要来源之一,雄鸡尾流是舰尾流的主要组成部分.建立了雄鸡尾流模型,变化风场中的飞机运动模型.着重分析了舰载飞机在下滑过程中,雄鸡尾流对过载以及雄鸡尾流水平加速度、铅垂加速度对航迹角、下沉率和附加需用推力的影响.仿真说明了雄鸡尾流对舰载飞机着舰影响的严重性.     

Large eddy simulation of the gas-particle turbulent wake flow

To find out the detailed characteristics of the coherent structures and associated particle dispersion in free shear flow, large eddy simulation method was adopted to investigate a two-dimensional particleladen wake flow. The well-known Sub-grid Scale mode introduced by Smagorinsky was employed to simulate the gas flow field and Lagrangian approach was used to trace the particles. The results showed that the typical large-scale vortex structures exhibit a stable counter rotating arrangement of opposite sign, and alternately form from the near wall region, shed and move towards the downstream positions of the wake with the development of the flow. For particle dispersion, the Stokes number of particles is a key parameter. At the Stokes numbers of 1.4 and 3.8 the particles concentrate highly in the outer boundary regions. While the particles congregate densely in the vortex core regions at the Stokes number of 0. 15, and the particles at Stokes number of 15 assemble in the vortex braid regions and the rib regions between the adjoining vortex structures.     

风电场尾流干涉效应及布局优化研究

为探寻风电场尾流干涉效应及定量预报不同风电场布局下整体输出效能，从工程中预报单台风电机尾流效应使用最普遍的Jensen模型出发，基于风电场布局中上游风力机对下游风力机的遮蔽效应及遮蔽模式，构建尾流干涉效应数学模型，编制风电场尾流干涉效应预报程序，研究齐位排列方式下风电场整体输出效能随风电场规模、行列间距及风向角的变化规律，以及错位排列方式下风电场整体输出效能随错位间距和风向角的变化规律。结果表明：不同风电场规模下整体输出效能均随着行列间距的增大而增大，不同行列间距下整体输出效能均随着风电场规模的增大而减小；不同错位间距和风向角下风电场整体输出效能差异明显，需根据风电场所在地风向来合理安排风力机行列间距，以最大化整体输出效能。研究可为工程中预报任意风电场布局下风电机组尾流干涉效应及合理化设计风电场布局提供技术支撑。     

开缝钝体尾流水模显示实验研究

采用水模拟氢气泡流动显示的方法对开缝钝体近尾流结构进行了实验研究，结果表明，二维对称结构中产生的中缝偏斜射流对钝体两边脱全剪切层相互干涉起到抑止作用，从而回响工了回流区，降低了压力损失。