水平轴风力机叶片气动性能研究

以动量-叶素理论为基础建立了水平轴风力机叶片气动计算模型,同时考虑叶尖损失、叶根损失及失速状态下动量理论的失效对动量-叶素理论进行修正,通过对NREL10 m风力机叶片进行气动性能计算,通过与实验数据的对比,探讨模型的准确性.     

非定常激波对气膜冷却影响的数值模拟

利用数值计算的方法研究了非定常激波对下游涡轮叶片表面气膜冷却的影响.冷却气流在激波和尾迹经过的过程中,发生了上扬和重新被压制回壁面的现象.考察了壁面上特定点在有气膜和无气膜情况下的换热量.通过计算发现,有气膜时的换热量有不同程度的下降,而且换热量随时间变化的趋势也发生了很大的变化.气膜的覆盖减小了主流场对壁面换热量的影响.     

风力机致动体模型研究

在风力机流场及其气动性能分析中,计算流体动力学(CFD)方法已受到越来越广泛的关注。近年来出现的致动模型,以在流场中添加体积力源项的形式模拟风力机与三维流场之间的相互作用,极大简化了CFD计算的网格前处理过程、降低了三维CFD计算的网格数量,为大尺度风场的工程计算提供了有效途径。本文研究了致动模型中体积力源项的分布形式,以前期建立的黏性无黏耦合模型为基础构建了新型致动体模型。该模型基于黏性无黏耦合模型提供的压力分布,在叶片真实的三维几何表面布置体积力源项,从而在源头上降低了致动模型所引入的体积力源项分布误差,提高了现有致动模型对叶片三维几何形状的计算精度。     

极端风剪切风况下的风电叶片载荷智能控制流动机理研究

本文以UpWind/NREL 5 MW为参考风力机,外部风况为IEC标准的极端风剪切(EWS),在自主开发的基于柔性尾缘襟翼(DTEF)的"智能叶片"整机气动伺服弹性仿真平台的基础上,研究了基于DTEF智能叶片系统在EWS情况下叶根所受极限载荷的变化情况,并同时分析了其对塔架,传动机构及变桨机构的影响。结果表明:采用该基于柔性尾缘襟翼的智能叶片系统不仅有效地减少了叶根所受极限载荷,同时对塔架,传动机构及变桨机构等受到的极限载荷都发挥了非常积极的作用。最后,详细分析了该控制系统背后的流动控制机理。结果表明:尾缘襟翼的主动作用有效地减弱了由于极端风剪切引起的叶片与流动之间较强的流固耦合作用。     

霜冰条件对翼型气动性能影响数值研究

利用商用软件Fluent并采用四方程Transition SST模型针对NRELS809翼型在不同温度.液态水含量(LWC)、攻角等条件下所得到结冰翼型,在Re=1.0E+06时进行流场计算并得到各项气动参数。同时对结冰软件Lewice相同条件得到结冰后翼型进行对比计算,并对各实验环境因素对于翼型周围流场影响进行了对比分析,最终得出结论:实验结冰翼型与软件模拟结冰翼型气动性能差异较大,同时在霜冰生成的条件范围内,环境温度相对越高、LWC越低、攻角相对越大,其翼型的气动性能表现更好,但均低于无结冰发生翼型的气动性能。     

跨声速势函数的构成与数值求解

现有的非等熵势函数方法是基于热力学第二定律建立的密度与熵之间的关系式,由动量方程间接或直接计算出熵的变化,再与势函数方程迭代求解。与这种复杂的迭代计算不同,本文建议直接从散度型动量方程计算包含了熵的影响的密度,其与势函数方程迭代便可方便地求解整个流场,采用人工密度和AF2方法,对任意迴转面叶栅内跨声速流动计算的结果表明,本文方法得到的流场与等熵计算相比,激波位置前移,强度减弱,和试验结果较为接近;与计算熵增的非等熵势函数相比,结果是相同的,而计算却比较简单。     

关于叶轮机时均(准四维)和非定常(四维)气动设计体系的初步诠释

本文以考虑非定常流动的完整性为线索,总结概述了先前气动设计体系的困难与限制,在此基础上,以描述叶轮机流动的时均和时间精确模型为核心分别从其构成和标志性技术对叶轮机时均和非定常气动设计体系进行了初步诠释。文章认为促成时均(准四维)和非定常(四维)气动设计体系现实应用是叶轮机发展的最后契机。     

涡轮中的激波/叶排相互作用

本文对涡轮中激波／叶排干扰进行了初步研究。结果表明，关于激波／叶排干扰的认识是无导叶对转涡轮研制的重要理论基础。此外，激波／叶排干扰是存在该现象的涡轮所受高周交变力的主要原因，要解决这类涡轮的高周疲劳问题（ＨＣＦ）必须深入研究激波／叶排干扰．     

水平管道中段塞流的跟踪模拟

本文对以unit cell模型为基础建立起来的段塞流跟踪模型进行了改进。利用改进后的模型对水平管道中空气-水段塞流的压降、液塞平移速度、液塞长度等特征参数进行了模拟研究,并将模型预测结果与相应的试验结果进行了比较。结果表明,改进后的模型可以有效地预测以上各参数的演变规律。模拟和试验结果均表明,水平管道中段塞流的液塞平移速度符合正态分布,液塞长度符合对数正态分布。     

气相色谱-质谱法对乳化炸药及其残留物中特征组分的分析

随着环保工程的需要和炸药工业的发展,过去民爆行业常用的铵梯炸药按照国家规定已不允许生产、贮存和使用,取而代之的是一些不含TNT的硝铵炸药.其中,乳化炸药是目前民爆行业中使用最广泛的一种不含TNT的硝铵炸药.