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民用飛機湍流流動控制減阻技術 版權信息
- ISBN：9787030762016
- 條形碼：9787030762016 ; 978-7-03-076201-6
- 裝幀：圓脊精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
民用飛機湍流流動控制減阻技術 內容簡介
本書以現代大型民用飛機湍流摩擦減阻為應用背景，總結了浙江大學課題組在中歐航空科技專項技術合作項目“基于湍流邊界層流動控制的減阻技術（DRAGY）”的部分工作，同時也匯聚了作者十多年在綠色航空領域的技術積累。從數值計算和物理實驗兩個方面重點介紹了微吹氣、溝槽、合成射流三種流動控制手段的基本概念、設計方法、流動機理以及控制規律等內容，探索真正可用于民用飛機摩擦減阻的有效途徑。
民用飛機湍流流動控制減阻技術 目錄
目錄
第1章湍流流動控制基本知識1
1.1引言1
1.2湍流基本物理特性3
1.3邊界層基本特性6
1.3.1邊界層損失6
1.3.2邊界層轉捩8
1.4壁湍流邊界層9
1.4.1黏性底層10
1.4.2對數律層10
1.4.3過渡層11
1.5流動控制技術發展歷程11
1.6湍流流動控制減阻策略12
1.6.1局部壁面變形12
1.6.2吹/吸氣控制16
1.6.3合成射流控制20
1.6.4等離子體流動控制22
1.6.5渦流發生器25
1.6.6其他控制策略25
第2章可壓縮湍流直接數值模擬方法31
2.1前言31
2.2三維可壓縮NavierStokes控制方程32
2.2.1笛卡兒直角坐標系下控制方程32
2.2.2*線坐標系下空間變換34
2.3流通矢量分裂36
2.4數值離散格式37
2.4.1WENO格式37
2.4.2WCNS格式39
2.4.3中心差分格式40
2.4.4時間離散41
2.5直接數值模擬求解過程41
2.6可壓縮平板湍流邊界層42
2.6.1基本算例設置42
2.6.2計算結果和驗證44
2.7浸沒邊界法48
2.7.1虛擬單元浸沒邊界法48
2.7.2驗證算例1：二維低馬赫數圓柱繞流52
2.7.3驗證算例2：二維激波/圓柱相互作用56
2.7.4三維超聲速球體繞流62
第3章微吹氣控制技術75
3.1前言75
3.2微吹氣技術76
3.3微吹氣控制平板計算模型77
3.4湍流摩擦阻力80
3.5湍流瞬態結構和平均屬性82
3.6渦量動力學特性85
3.7湍流脈動強度90
3.8湍流信號經驗模態分解91
3.9摩擦阻力分解96
3.10影響微吹氣減阻效果的因素98
3.10.1湍流摩擦阻力對比99
3.10.2湍流平均速度場對比100
3.10.3湍流平均溫度場對比104
3.10.4湍流脈動場分析106
3.10.5渦結構對比108
第4章溝槽被動控制技術113
4.1前言113
4.2輥軸熱壓印技術114
4.2.1輥軸熱壓印原理與裝置設計114
4.2.2熱壓印工藝參數正交試驗設計116
4.2.3溝槽薄膜制備效果與優化118
4.3微細銑削技術121
4.3.1微細銑削參數正交試驗設計122
4.3.2溝槽平板制備效果與優化124
4.3.3溝槽制備效果快速評估方法126
4.4溝槽流動控制風洞實驗平臺128
4.5實驗測量技術131
4.5.1熱線風速儀測量系統132
4.5.2激光多普勒測速系統134
4.6實驗數據處理方法136
4.6.1湍流充分發展驗證136
4.6.2速度采集點分布137
4.6.3邊界層不同高度速度測量137
4.6.4摩擦阻力及湍流統計量139
4.7溝槽減阻風洞實驗結果140
4.7.1直溝槽流動控制減阻效果140
4.7.2*形溝槽流動控制減阻效果144
4.7.3兩種溝槽表面減阻特性對比146
4.8溝槽控制湍流邊界層的直接數值模擬149
4.8.1直接數值模擬計算模型150
4.8.2流向速度型與減阻率155
4.8.3脈動速度場160
4.8.4脈動渦量164
4.8.5近壁區條帶結構168
4.8.6規律性歸納172XIXII
第5章合成射流控制技術176
5.1前言176
5.2合成射流激勵器176
5.3激勵器響應特性177
5.4激勵器流場PIV實驗181
5.4.1時間分辨粒子圖像測速系統181
5.4.2激勵器出口瞬態流場特征182
5.4.3激勵器出口平均流場特征187
5.5激勵器流場模態分析188
5.5.1POD方法188
5.5.2激勵器流場模態分析結果190
5.6合成射流激勵器陣列設計194
5.7充分發展湍流196
5.8激勵器陣列信號輸入197
5.9風洞實驗結果198
5.9.1邊界層速度分布特性198
5.9.2壁面摩擦阻力變化201
5.9.3湍流流場相關性分析202
5.10合成射流控制直接數值模擬203
5.10.1計算域與合成射流條件204
5.10.2光滑平板湍流邊界層算例驗證206
5.10.3合成射流減阻控制計算結果分析206
第6章湍流特征提取動態模態分解方法212
6.1前言212
6.2DMD方法理論框架213
6.3DMD方法的展開213
6.4比較POD方法與DMD方法的比較219
6.5復合動態模態分解方法221
6.6動態模態分解方法的并行技術223
6.7復合DMD在槽道湍流分析中的應用224
6.7.1串行化復合DMD分析226
6.7.2并行化復合DMD分析229
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