多种流动控制技术

前言 1 绪论1．1 流动分离现象1．2 基于涡旋射流的主动流动控制技术1．2．1 射流式涡旋发生器1．2．2 涡旋射流流动特性1．3 基于合成射流的主动流动控制技术1．3．1 合成射流激励器1．3．2 合成射流控制技术的研究和应用1．4 流动分离的被动控制技术1．5 振荡扑翼的流场结构控制1．5．1 振荡扑翼的推进特性1．5．2 振荡扑翼的能量采集1．6 本书的主要内容 2 数值与实验方法2．1 热线流速测试技术2．1．1 热线流速测试技术基本原理2．1．2 IFA300热线测试系统2．1．3 壁面温度修正2．2 PIV测试技术2．2．1 PIV基本原理2．2．2 PIV测速系统2．2．3 示踪粒子的选择2．3 实验测试误差分析2．3．1 热线测量误差分析2．3．2 PIV测量误差分析2．4 数值研究方法2．4．1 湍流流动的数值研究方法2．4．2 大涡模拟方法2．4．3 雷诺时均方法2．5 湍流相干结构的涡识别2．5．1 湍流相干结构的涡识别简述2．5．2 速度梯度张量第2不变量——Q定义2．5．3 Hessian矩阵分析法——λ2定义2．6 结论3 基于涡旋射流的主动流动控制技术研究3．1 涡旋射流控制扩压器流动分离的实验研究3．1．1 涡旋射流控制圆锥扩压器流动分离的实验研究3．1．2 涡旋射流控制矩形扩压器流动分离的实验研究3．1．2 涡旋射流控制扩压器流动分离的数值研究3．2．1 数值计算方法3．2．2 涡旋射流控制圆锥扩压器流动分离的数值研究3．2．3 涡旋射流控制矩形扩压器流动分离的数值研究3．3 涡旋射流控制逆压梯度平板边界层分离的实验及数值研究3．3．1 实验系统及实验装置3．3．2 实验结果分析3．3．3 数值计算方法3．3．4 各工况的大涡模拟结果分析3．4 结论4 基于合成射流的低压高负荷透平叶栅边黑层分离控制研究4．1 合成射流技术原理及数学描述4．1．1 合成射流技术原理4．1．2 合成射流激励器的数学模型及影响因素4．1．3 合成射流与主流的相互作用4．2 低压透平PakB叶栅流动分离的合成射流控制4．2．1 研究对象及数值方法4．2．2 低压透平PakB叶栅流动特性的数值研究4．2．3 合成射流控制PakB叶栅流动分离的数值研究4．3 考虑尾迹影响的PakB叶栅流动分离的合成射流控制4．3．1 考虑尾迹影响的PakB叶栅流动分离的实验研究4．3．2 考虑尾迹影响的PakB叶栅流动分离的数值研究4．3．3 考虑尾迹影响的PakB叶栅流动分离的合成射流控制研究4．4 结论5 球窝结构的流动控制研究5．1 布置单个／单排球窝的平板流动实验与数值研究5．1．1 布置单个球窝的平板流动实验和数值研究5．1．2 采用球窝控制逆压梯度平板边界层分离流动的大涡模拟5．2 球窝控制PakB叶栅流动分离的数值研究5．2．1 研究对象及数值方法5．2．2 无球窝控制时PakB叶栅稳态流动特性5．2．3 采用球窝进行流动控制时PakB叶栅稳态流动特性5．3 结论6 振荡扑翼的推进特性及能量采集研究6．1 高频俯仰扑翼推进特性研究6．1．1 研究对象及数值方法6．1．2 扑翼振型6．1．3 小振幅时俯仰扑翼推进特性研究6．1．4 大振幅时俯仰扑翼推进特性研究6．1．5 非正弦振型对俯仰扑翼推进特性的影响6．1．6 弯度对俯仰扑翼推进特性的影响6．2 沉浮扑翼推进特性研究6．2．1 沉浮扑翼振型6．2．2 研究工况6．2．3 不同振型对沉浮扑翼推进特性的影响6．3 采用新型俯仰振型的扑翼推进特性研究6．3．1 新型俯仰振型6．3．2 网格和时间步无关性验证6．3．3 运动参数对新型俯仰扑翼推进特性的影响6．3．4 非正弦振型对新型俯仰扑翼推进特性的影响6．3．5 翼型形状对新型俯仰扑翼推进特性的影响6．4 振荡扑翼能量采集特性研究6．4．1 扑翼能量采集振型6．4．2 扑翼能量采集功率和效率6．4．3 名义攻角对扑翼能量采集效果的影响6．4．4 有效攻角变化模式对扑翼能量采集效果的影响6．4．5 非正弦俯仰振型对扑翼能量采集效果的影响6．4．6 非正弦沉浮振型对扑翼能量采集效果的影响6．4．7 非正弦俯仰与非正弦沉浮耦合运动对扑翼能量采集效果的影响6．5 结论参考文献