【摘 要】
：
采用振动壁面对后台阶流动进行控制,并对比后台阶流动在受控前后的变化,例如,摩擦系数、压力系数、雷诺应力分布等,探究振动壁面的控制效果.基于后台阶流动和振动壁面的非定常特性,采用IDDES混合方法进行数值研究.IDDES方法解决了原始DES方法的"网格诱导分离问题"和"对数层不匹配问题",能够更好地解析非定常流动.
【机 构】
：
清华大学航天航空学院,北京100084
论文部分内容阅读
采用振动壁面对后台阶流动进行控制,并对比后台阶流动在受控前后的变化,例如,摩擦系数、压力系数、雷诺应力分布等,探究振动壁面的控制效果.基于后台阶流动和振动壁面的非定常特性,采用IDDES混合方法进行数值研究.IDDES方法解决了原始DES方法的"网格诱导分离问题"和"对数层不匹配问题",能够更好地解析非定常流动.
其他文献
研究黏弹性流体的后台阶流动特点,分析流体的黏弹性对流动的影响和机理.建立了合适的数学模型.计算了低Reynolds数(Re≤10),Deborah数为0～1的流场.关于黏弹性流体后台阶流动的流动特性和产生机理有待于进一步研究,相关的实验也在开展.
采用分子动力学模拟方法研究了复杂表面的边界滑移现象及其机制,并采用分子动理论对模拟结果进行分析.以分子动理论为基础,建立并分析了针对复杂表面的边界滑移模型.分子动理论中引入"等效势阱深度"这一参数来对复杂表面进行描述,并从分子间力入手讨论了固液相互作用机制对边界滑移的影响.
通过MPCVD的方法制备石墨烯薄膜,并通过化学修饰和设计表面结构的方法实现其表面的超疏水和超亲水特性.相关工作如下:(1)建立了微纳二级结构的表面浸润性预测公式,(2)通过MPCVD法在单晶硅上制备了竖立石墨烯薄膜,通过调控实验参数控制其生长,使用SEM,Raman,XRD表征确定了其形态与结构.
首先制备了具有不同面积比的微柱结构超疏水表面,并通过实验研究、理论分析和数值模拟的方法研究了气流作用下液滴在超疏水微结构表面上的分离特性.实验中发现在气流作用下液滴与微结构的后接触线首先发生移动和分离,这与液滴在重力作用下发生分离类似.
采用扩散界面模型来跟踪界面变化,以及直接数值求解N-S方程来模拟液-液模式下的流动聚焦问题.研究除了重现了实验已发现的多种流动模式,如滴模式和射流模式,还发现了多种亚模式如单液滴周期性、双液滴周期性以及无周期性等.
以小展弦比飞翼式无人机为研究对象,开展了基于零质量射流的主动流动控制研究.对飞行器低速状态下的纵向气动特性进行了流动控制分析,目的在于验证、发展实用性的主动流动控制模拟技术,并探索流动控制技术对真实飞行器的控制效果和控制特性.
在此理论的基础上,建立了一种线性等效黏度模型,通过此模型与Navier-Sokes方程相结合描述高分子减阻流体的特性,从黏性减阻的角度着手研究高分子减阻.利用此等效黏度模型,采用大涡模拟对壁面湍流减阻进行数值计算.通过对计算结果的分析,发现线性等效粘性可以减少湍流猝发频率,到高减阻时,流体的湍流猝发现象基本消失,表现出层流的特性.
通过风洞实验,得到了AC-DBD和NS-DBD在不同风速下工作时测压截面的压力分布,通过压力分布沿周向积分得到当地侧向力值,进而分析了圆锥前体非对称流场的流动特性,以及等离子体激励器对非对称涡的控制规律.
结合PIV粒子图像测速技术和测压技术对等离子体激励器在静止大气中诱导产生的二维流场进行体积力的研究.实验数据处理结果包含:(1)在流场选取不同控制体,采用动量方程计算相应控制体的体积力;(2)对整个流场在忽略压力效果的前提下使用N-S方程计算体积力的分布情况;(3)对整个流场在添加压力效果的前提下使用N-S方程计算体积力的分布情况;(4)对比不同控制体的体积力的区别、对比含压力分布及不含压力分布所
利用测压,测电流等手段对纳秒电源特性进行评估,利用粒子图像测速技术对诱导流场进行测量,进而与AC-DBD相应的特性进行对比研究.实验结果表明,采用NS-DBD激励与AC激励的工作原理有本质的不同,对于AC-DBD,峰-峰值电压0～12kV,频率12.83 kHz随着激励峰峰值的增加,整个等离子体诱导流场的强度总体呈现增长趋势,辉光强度增加,在电压峰峰值达到电流阶跃之前,流场发展缓慢,电流阶跃之后流