基于流固耦合的柔性翼型动态失速特性研究

为了研究柔性翼型在动态失速下的气动性能及其优势,从流动控制的角度,采用流固耦合数值模拟方法研究了具有被动大变形能力的柔性翼型动态失速特性并与传统的刚性翼型进行了比较.首先,对柔性翼型在不同减缩频率下的气动特性进行了研究,得到了减缩频率对柔性翼型气动特性的影响规律,同时定量比较了刚性翼型和柔性翼型的升阻力系数随攻角、减缩频率的变化规律.其次,从俯仰震荡翼型的涡量场、流线以及结构响应等角度揭示了柔性翼型在动态失速现象中依旧具有良好气动特性的关键物理机制.研究结果表明,在高减缩频率下,柔性翼型具有低阻力的特征,气动性能显著优于刚性;柔性翼型的被动变形可以抑制翼型表面涡旋的生成从而优化气动特性.     

翼型大攻角的振动对气动性能影响的初步分析

通过求解非定常Navier-Stokes方程,模拟了风洞实验中模型振动条件下的流场,以翼型振动对流场和气动力的影响为突破口,研究了模型振动对流场、尤其是大迎角流场的影响,并考虑了模型弹性轴不同位置对结果的影响。研究结果表明:在临近传统定常失速迎角的大迎角条件下,翼型的振动可以引起翼型大尺度的分离,导致翼型失速的提前发生,其提前量取决于振动的幅度、频率。风洞模型设计中的弹性轴所处的翼型弦向位置也对结果有一定影响。其研究结果对大展弦比机翼的风洞实验结果分析、模型设计有指导意义。     

大攻角失速下翼型非线性颤振速度计算分析

基于ONERA失速气动力模型,建立二元大攻角失速翼型非线性颤振运动的状态方程,通过龙格库塔法进行数值积分,获得二元翼型的非线性颤振时域响应曲线,并通过二分法寻找到失速翼型的颤振临界速度.仿真预测了半弦长对失速翼型气动弹性的影响规律,计算发现,随着半弦长的值变大,颤振速度会发生突跃,当弦长为0.5 m时,颤振速度最大,发...     

二维弹性翼型动态失速响应紧耦合模型建立

根据经典气动弹性响应模型和刚性动态失速模型,推导公式,建立了二维弹性翼型动态失速下气弹响应的紧耦合模型。计算模型为典型动态失速风洞模型,应用最小二乘法拟合实验气动力得到了气动力模型。应用此气动力模型进行气动弹性响应紧耦合计算,结果表明,同样的条件下,弹性模型比刚性模型的动态失速现象会更明显,实际飞行攻角及升力的变化范围可能增大,弹性影响不可忽视。     

前缘附近微小板对S809翼型气动性能的影响

翼型在较大攻角下会发生失速,产生流动分离,这将直接影响翼型气动性能。对此,采取在雷诺数Re=1×106的条件下,在S809翼型前缘点附近不同位置处设置微小板,改变微小板的板长、振动振幅和频率,探究其对S809翼型气动性能的影响。结果表明：静止时,微小板的板长尺寸对控制效果影响显著,当位置和尺寸选取最优时,S809翼型在...     

前缘附近微小板对S809翼型气动性能的影响

翼型在较大攻角下会发生失速,产生流动分离,这将直接影响翼型气动性能。对此,采取在雷诺数Re=1×10~6的条件下,在S809翼型前缘点附近不同位置处设置微小板,改变微小板的板长、振动振幅和频率,探究其对S809翼型气动性能的影响。结果表明:静止时,微小板的板长尺寸对控制效果影响显著,当位置和尺寸选取最优时,S809翼型在22°攻角下升阻比提升2倍左右;对抑制流动分离效果不佳的尺寸较小的静止板施加以合适振幅和频率的振动后,可以有效地抑制翼型的流动分离,得到增加升力、减小阻力的效果。     

基于动网格技术的机翼动态失速仿真分析

为了研究机翼动态失速的演化机理,通过数学方程模拟动态失速状态下机翼摆动情况,对机翼表面涡量的变化规律进行了分析.首先基于动网格技术,结合机翼运动方程,模拟动态失速演化过程,利用Thin-cut技术生成机翼及其对应翼型的计算网格;然后将剪切应力传输(shear stress transfer,SST) k-ω模型与纳维尔-斯托克(Navier-Stokes,N-S)方程结合为封闭方程组用于翼型进行数值计算,并对计算模型进行了可行性分析;最后利用翼型计算时采用的方法对机翼动态失速过程进行数值求解.研究结果表明:在整个动态失速演化过程中,机翼动态失速气动力性能较翼型更为复杂,不同截面处具有不同的动态失速临界迎角,且存在着不同性质的涡旋变化.研究结果可为大迎角飞行安全训练提供支持.     

不同风速下风力机叶片的振动特性研究

针对风力机叶片在正常工况下运行时受到周期性的气动力导致叶片发生振动,降低叶片使用寿命的情况,研究了风力机叶片在不同风速下的振动特性。选取不同风速条件下的5种工况 (风速范围为15~40 m/s),选用CFD方法对NREL PHASE VI叶片进行模拟计算,获取不同风速下的振型和振动位移曲线。结果表明：叶片的主要振型是挥舞和摆振,高阶叶片振型存在着弯曲和扭转组合的复杂变形;来流速度从15 m/s增大到40 m/s时,叶片吸力面的压力分布不均匀性不断提高,来流速度为40 m/s时最大压力差值约达到3 000 Pa;来流速度为15 m/s时振幅最小为0.525 4 mm,来流速度为40 m/s时振幅最大,为3.628 2 mm,约是最小振幅的6.9倍;5种工况的振动曲线均呈现衰减趋势,叶片趋于稳定振动;当来流风速越大时,由来流风所产生的气动力对叶片的作用力越大,叶片的振幅呈现增大的趋势。研究结果可为风力机设计提供参考。     

变距/摆振耦合对直升机空中共振稳定性的影响

采用多桨叶坐标转换和复数坐标 变换等方法,研究了变距/摆振耦合对直升 机空中共振的影响;推导出完全引入变距/ 摆振耦合的直升机空中共振分析公式,建立 了相应的分析模型和计算程序。利用系统的 特征值研究了直升机空中共振的动不稳定性, 得出变距/摆振耦合对直升机空中共振的影响 ;通过系统的特征向量与各自由度之间的相互 作用（能量关系）的研究,揭示了空中共振机理 ,以某型直升机为例进行了计算分析。研究表明 ：正的变距/摆振耦合可以抑制旋翼/机体耦合 系统的动不稳定性,在同时存在挥舞/摆振耦合 和正的变距/摆振耦合时,直升机的旋翼/机体 耦合系统为绝对稳定。     

斜拉索表面水膜形态及斜拉索气动力变化规律

斜拉索表面水线的形成与振荡是斜拉索发生风雨激振的重要原因之一.为研究水线运动与风雨激振现象间的内在联系,本文将滑移理论与计算流体力学相结合,考虑斜拉索表面水膜形态对风压力系数和风摩擦力系数的影响,建立了一个模拟风雨条件下斜拉索表面水膜形态变化的理论模型;在此模型基础上推导出风雨作用下斜拉索气动力计算公式,通过数值模拟得到不同风速下的斜拉索表面水膜形态及气动力变化规律,分析二者间的内在联系.与已有的试验结果对比发现:当斜拉索发生风雨激振现象时,水线形态变化与气动力变化频率相同,且接近拉索的自振频率,说明风雨激振现象的产生原因是水线形态的周期性变化引起拉索的共振.     

用功率谱分析昆明地区6—9月气象要素场的振荡周期

本文通过对昆明地区30年的6～9月地面十四点气压场,温度场和湿度场的观测资料进行逐日功率谱分析,得出昆明地区上述要素场存在5～7d的周期振荡,从而为中短期天气预报提供客观依据.     

The northern annular mode: More zonal symmetric than the southern annular mode

Fan （2007） recently documented the zonal asymmetry of the Antarctic oscillation （AAO） in the austral winter. In this research, the zonal asymmetry of the northern annular mode, or the Arctic oscillation （AO）, in the interannual variability is studied for the boreal winter. It is shown that there is zonal asymmetry of the AO as well, similar to the case of the Antarctic oscillation （AAO）. However, the zonal asymmetry of the AO is considerably weaker than that of the AAO. This is far beyond the speculation, since the zonal asymmetry of the geography is larger in the Northern Hemisphere than the Southern Hemisphere. The Western and Eastern Hemispheres portions of the AO are correlated at 0.54 for 1959-1998, comparing with 0.23 for the case of the AAO. The authors also discussed the physical reason for this inter-hemispheric difference, and partly attributed it to the El Ni~o and Southern Oscillation （ENSO） cycle which may be represented by the SO index. It is indicated that the SO associated sea-level pressure （SLP） patterns are more zonal symmetric in the high latitudes of the Northern Hemisphere than the Southern Hemisphere.     

从能量角度谈振动

从能量角度给出了振动、简谐振动和阻尼振动的定义.     

一种基于频谱分析的工业过程振荡监测方法

文中提出了一种基于频谱分析的振荡指数,用于量化监测工业过程,控制回路振荡;同时给出了该振荡指数的分类阈值和显著阈值的计算方法.利用振荡指数和两个阈值能够对工业过程进行振荡监测和振荡的显著性判别,PTA装置工业数据的振荡监测实例表明了该方法的有效性.     

反扰力振动控制研究及应用

根据谐波反谐波原理，提出了反扰力振动控制，即通过施加一个与原扰力在相位上相反的控制力，消除结构中扰力的影响。对激振源为电机的系统而言，反扰力振动控制就是利用电机本身产生反扰动力矩，去消除电机自身产生的扰动力矩。此法被应用于实际消振工程，获得比较理想的振动控制效果。     

二阶自共轭非线性差分方程的振动性

主要讨论了二阶自共轭非线性差分方程△(an△(yn pyn-k)) qnf(yn 1-l)=0和△(an△(yn pyan-k))=qnf(yn 1-l)解的振动性问题,分别得到解振动和有界解概振动的准则.     

一类偏差变元微分方程解的振动性

得到了更为广泛的一类一阶偏差变元微分方程的解的振动的充分条件，推广和发展了有关文献中的一些重要结果。     

液压振动技术在合金钢连铸机上的应用与研究

液压振动技术在连铸生产过程中得到广泛应用,主要是因为它的振幅、振频和振动波形可根据实际生产需求,作相应调整,可实现高频小振幅非正弦振动,大大提高了连铸坯的表面质量和内部质量。同时,本文列出了液压振动在使用过程中存在的问题,对其他钢厂使用液压振动技术具有一定的指导意义。     

不带导流板矩形腔的流激振荡的频率特性

通过试验发现不带导流板矩形腔的流激振荡问题中,存在两种机理的振荡模式－腔的深度方向上驻波振荡和流体动力振荡,分析,探讨了不同气流迎角,不同腔深情况下的两种振荡频率的变化规律。从中得到如下结果：（１）驻波振荡频率几乎不随流速迎角的变化而变化,但随腔深、腔口截面积的增大而减小;（２）流体动力振荡频率所对应的Ｓｒ近似为一常数,不随流速变化,但随迎角的增大而减小。     

临界状态下中立型时滞差分方程振动的充分条件

考虑中立型时滞差分方程：△（xn-pn^xn-k）＋qn^xn-l=0;n=0,1,2,…．其中,pn,qn（n=0,1,2,…）是实数,pn≥0,qn≥0,k和l是非负整数,得到了临界状态下上述方程所有解振动的一个充分条件．