超音速电弧风洞探针信号的分析

对高超音速电弧风洞实验中探针系统测量到的等离子体密度扰动信号进行了有效的分析．将小波分析的方法首次引入到对高超音速电弧风洞中的静电探针信号的分析之中，获得了满意的结果．     

加油机尾流场建模及受油机飞行安全性分析

建立了加油机尾流场的等效扰动模型,分析了受油机在尾流场中的飞行安全性.提出的等效气动效应法采用逐点积分方法和加权平均方法,将尾流的非均匀扰动作用转化为受油机运动方程直接可用的平均风速度和等效角速度.给出了尾流作用于受油机的附加力和附加力矩,采用力和力矩平衡方法确定了不同状态下受油机的安全飞行区域.对受油机附加力和附加力矩的仿真结果表明尾流场等效扰动模型和受油机安全飞行区域较好的符合实际情况.     

Open-loop and optimal control of cylinder wake via electromagnetic fields

The experimental and numerical investigations on electromagnetic control of cylinder wake have been performed in this paper. Experiments were conducted in a rotating annular tank filled with a low-conducting electrolyte. A cylinder with an electromagnetic actuator mounted on the surface was placed into the electrolyte. Force measurements have been carried out by strain gages attached to a fixed beam to which the hydrofoil is suspended and flow fields are visualized by dye markers. Based on the Navier-Stokes equations considering the electromagnetic body force, i.e. Lorentz force, in the exponential-polar coordinates, the numerical investigations were carried out by means of an Alternative-Direction Implicit algorithm and a Fast Fourier Transform algorithm. Experimental results have shown the same tendency with the numerical results. For the constant Lorentz forces, called open-loop control, the vortex shedding was fully suppressed. Meanwhile, the weak street disappeared and the drag force was reduced. Based on the Navier-Stokes equations, an adjoint-based ensemble optimization of control algorithms was developed and adjoint equations in the exponential-polar coordinates were derived. The equations were solved by numerical algorithm as mentioned above. The evolutions of the flow field in the control process were discussed according to the calculated variable optimal interaction parameters.     

远东济州岛尾流现象的GMS卫星遥测研究

在GMS静止气象卫星云图上常在济州岛南面出现一条向东南或西南方向延伸的尾流.通过对遥感资料和常规气象观测资料的分析发现,济州岛尾流现象为中高纬度海表面温度(SST)梯度较大的冷洋面上的一种独特的大气现象,该尾流大多发生在秋季和冬季,尾流的走向向南.济州岛上的汉拿山(Halla-San Mountain)海拔1950 m,它有效地阻挡北面来的低空气流,在地形的作用下,济州岛下游的气流形成低云涡旋,涡旋顺风而动,产生尾流现象.同时济州岛尾流的发生和演变与局地海-气相互作用、局地地形和大气背景场相互作用的关系密切,特别是洋面暖湿空气上升的冷凝作用和逆温层的出现对于尾流云层的形成和维持有重要作用,尾流云层在绕山气流的强迫下在济州岛下风方向形成稳定的Kármán涡状尾流结构.     

船舶尾流气泡幕中的声速

有别于一般的气液双相流, 船舶尾流中含有大量不同直径的气泡. 利用微元假设, 证实了Laplace方程在计算尾流声速中的可行性, 并指出文献中计算气体绝热声速存在的问题, 明确提出了尾流声速的概念. 尾流气泡比共振尺度小情况下的尾流声速的计算结果显示气泡率为0.5时, 尾流声速出现最小值24.5 m/s, 且尾流声速对压强的依赖较弱. 尾流中实际气泡的尺度大于其共振情况下的尺度时速度计算结果同文献给出的测量数据在高频区域符合较好.     

船舶尾流气泡幕中的声速

有别于一般的气液双相流, 船舶尾流中含有大量不同直径的气泡. 利用微元假设, 证实了Laplace方程在计算尾流声速中的可行性, 并指出文献中计算气体绝热声速存在的问题, 明确提出了尾流声速的概念. 尾流气泡比共振尺度小情况下的尾流声速的计算结果显示气泡率为0.5时, 尾流声速出现最小值24.5 m/s, 且尾流声速对压强的依赖较弱. 尾流中实际气泡的尺度大于其共振情况下的尺度时速度计算结果同文献给出的测量数据在高频区域符合较好.     

旋转鸭式导弹洗流气动力干扰分析与计算

研究了旋转鸭式导弹前翼涡迹的扭曲变化,提出了计算洗流气动力干扰的数值方法。根据实验观测和分析,建立了计算扭曲涡迹的数学模型。由于导弹绕纵轴旋转,涡强和起始位置均随时间变化。计算旋涡洗流对后体和尾翼的气动力干扰效应有两种方法:一种采用细长体理论,适合于小展弦比尾翼;另一种采用反流定理,适合于中等展弦比尾翼。计算表明:前翼旋涡洗流除降低尾翼升力外,在旋转导弹上还要产生侧向力、偏航力矩和滚动力矩。这种现象可归入攻角和旋转的耦合气动力效应成为马格努斯效应的一个组成部分。     

透水丁坝下游流场初步探讨

本文应用流体力学的基本理论对透水丁坝下游流场进行了初步探讨.采用摄动方法,从量级的概念上考虑了基本方程的非线性质VU/y,求得了汇合流混合区的流速分布公式3-21.试验表明:公式3-21运用于宽浅明槽中的非淹没短透水丁坝下游流场计算时,其理论计算值与试验值比较吻合,且比普通的尾流公式更近于试验结果.本研究为探索透水丁坝下游流场提供了一条途径.     

轴对称尾流速度场的求解方法

在文献［１］的基础上,按照阻力系数通用的定义方法,给出轴对称尾流速度场的求解方法。     

淡水和盐水中模拟气泡幕前向光散射特性

用理论计算和实验测量方法研究了模拟淡水和盐水中的气泡幕前向光散射特性。首先根据Mie散射理论,利用MATLAB编程计算了淡水和盐水中3种不同尺度分布的气泡群相散射函数,分析盐水相对淡水气泡群前向散射变化比例。然后根据实验测量数据,通过计算分析有无气泡幕光照度变化和散射光相对比例,提出差值分析可以探测液体中气泡。理论计算结果表明,对同一尺度分布的气泡群,盐水中气泡前向散射光比淡水中气泡散射光有所增加,最大达到14%,增幅随着散射角增加而减小。无气泡幕时测量盐水前向光散射比淡水光散射有所增加;有气泡幕时,在实验选择的不同压强条件下,同一种液体中,气泡幕前向平均相对散射增加约10%,然而压强相同时,盐水中气泡幕前向光散射平均照度比淡水增加约5%。