水平流场论文-王婷,隋江华

水平流场论文-王婷,隋江华

导读:本文包含了水平流场论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:队形保持,水平集,路径规划,机器人

水平流场论文文献综述

王婷,隋江华[1](2019)在《基于水平集方法的时变流场中弱驱动多机器人队形保持方法》一文中研究指出针对弱驱动多机器人群体编队控制和最优路径在环境流场影响下不能兼顾的问题,提出了将最优时间路径规划与领航者-跟随者编队控制相结合的队形保持方法。水平集方法得到领航者的最优时间路径,队形保持以此路径为基准。根据某一时刻领航者的位置和跟随者的可到达集合,通过求解队形优化函数来确定跟随者的位置,通过迭代求解该队形优化问题得到完整的路径。采用蒙特卡洛仿真了4种组合实验,结果显示基于水平集的路径规划方法和本研究提出的队形保持在路径的可行性、机器人完成任务的平均速度和队形的形状保持方面都有明显的优势。(本文来源于《大连工业大学学报》期刊2019年06期)

张建伟,高博,冯颖,马繁荣[2](2019)在《水平叁向撞击流混合器不同喷嘴夹角流场特性数值模拟》一文中研究指出利用Fluent15. 0软件对不同喷嘴夹角的水平叁向撞击流混合器内流场进行数值模拟.在相同入口流量Q=0. 5(m~3·h~(-1))的情况下,固定喷嘴a为X轴方向,改变其余两喷嘴夹角(α)大小,研究不同喷嘴夹角水平叁向撞击流混合器的湍动能分布与速度分布.结果表明:撞击流混合器内湍动能峰值随喷嘴夹角α增大单调递减.α<120°时驻点位置发生偏移且α越小偏移距离越大,α≥120°驻点位置位于原点处.撞击流混合器内流场速度分布以及径向速度均方差随夹角α增大呈V型分布,当α=120°时,撞击流混合器流场速度以及速度均方差最小.夹角α≥120°,X轴向喷嘴的撞击作用减弱,对流场速度的影响增大.综合湍动能分布与速度分布,当α=60°时,水平叁向撞击流混合器内均方差速度较强,且湍动能最大,有利于混合.(本文来源于《沈阳化工大学学报》期刊2019年03期)

张旭耀[3](2019)在《复杂来流条件下水平轴风力机流场特性与气动载荷研究》一文中研究指出在大气边界层内运行的水平轴风力机始终受边界层内流动结构的影响,其空气动力学特征呈现高度的非定常性。特别是风力机风轮直径和轮毂高度的增加将增大边界层内流动结构对风力机的影响,来流的非均匀性和脉动特性不仅影响风轮气动载荷的分布,而且会引起更加复杂的尾流结构,导致下游风力机的来流条件发生明显变化。因此,为了明确来流条件对风力机流场特性和风轮气动载荷的影响规律,首先验证了本文所采用的数值计算模型和方法的准确性,在此基础上,考虑大气边界层内的湍流强度、风剪切和低空急流特征,研究了复杂来流条件下水平轴风力机流场特性和风轮气动载荷的变化规律。主要研究工作包括:(1)基于逆傅里叶变换方法,采用IEC Von Karman谱模型建立了不同湍流强度的均匀来流风场,研究了不同湍流强度对风力机风轮气动力和力矩的影响。结果表明,在中性大气条件下,当来流湍流强度在5%和20%之间变化时,来流湍流强度的增大有利于提高风轮的转矩,但同时也会引起风轮不平衡气动力和气动力矩(风轮横向力、纵向力、偏航力矩和倾覆力矩)的增大。(2)基于雷诺时均的CFD方法,探讨了剪切来流条件下叶片表面压力和风轮气动力和力矩的变化规律。研究表明,风剪切指数发生变化时,叶片吸力面靠近前缘位置处的表面压力对来流风速和旋转方位角的变化更加敏感;表面压力随方位角的变化存在相位滞后现象,且越靠近叶根,滞后现象越明显。风轮气动力和力矩的波动幅值随风剪切指数的增大而增大;风轮转矩和推力随方位角的变化存在相位滞后现象,风剪切指数越大,滞后现象越明显。(3)基于平面壁面射流理论和自定义参数的Von Karman谱模型建立了名为Jet_Shear的脉动风速模型,提出了一种建立低空急流脉动风场的方法;基于Jet_Shear模型和GP_LLJ(Great Plains Low-Level Jet)谱模型分别建立了不同高度、强度和稳定度的低空急流脉动风场,通过对比两种模型建立的低空急流脉动风场中风轮的气动力和力矩,验证了采用Jet_Shear模型建立低空急流脉动风场的可行性;稳定大气条件下的研究结果表明,当低空急流作用于风轮扫掠平面所在的高度范围时,低空急流高度、低空急流强度和低空急流稳定度变化对风轮气动力和气动力矩有明显的影响。(4)在剪切来流和低空急流条件下,采用理论分析的方法,研究了基于轮毂高度处的单点风速方法和等效风速方法对来流风功率计算结果的影响。结果表明,采用等效风速方法会显着提高来流风功率计算的准确性。同时,在基于IEC Von Karman谱模型建立的剪切来流脉动风场和Jet_Shear模型建立的低空急流脉动风场条件下,研究了轮毂高度处的单点风速方法和等效风速方法对风轮输出功率预测结果的影响,结果表明,采用等效风速方法预测风轮输出功率时,在剪切来流条件下没有明显的优势,但在低空急流条件下,预测精度明显提高。(5)基于雷诺时均的CFD方法,在均匀来流和剪切来流条件下研究了风力机的尾流特性。结果表明,风力机尾流轴向速度亏损的自相似性与来流条件和叶尖速比有关。均匀来流条件下,随着叶尖速比的增大,在下游离风轮越近的位置,轴向速度亏损曲线越容易达到自相似的状态,并且除了尾流边缘的区域,尾流轴向速度的亏损曲线与高斯分布曲线重合,即满足高斯自相似性。当来流存在剪切时,尾流区垂直面内轴向速度的亏损曲线不满足高斯自相似性,且随着风剪切指数的增大,轴向速度亏损曲线与高斯分布曲线的偏差越大。不论是均匀来流还是剪切来流条件下,随着叶尖速比的增大,尾流的膨胀效应越明显,叶尖涡形成的螺旋线的螺距逐渐减小。剪切来流条件下,来流的剪切效应和尾流区的剪切层使得叶尖涡发生不稳定破坏时,呈现开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象。(6)基于自定义参数的Von Karman谱模型分别建立湍流长度尺度和标准偏差相同的均匀来流、剪切来流和低空急流脉动风场。借助于NREL开发的FAST.Farm开源代码,探讨了来流条件对水平轴风力机尾流蜿蜒特性的影响。结果表明,当来流的湍流长度尺度和标准偏差相同时,平均风速的分布规律对风力机尾流中心的位置没有明显的影响。在下游离风轮越远的位置,水平面和垂直面内尾流中心位置的波动幅度越大。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-05-30)

王雅[4](2019)在《水平圆管突扩段油水两相流流场及局部阻力数值模拟》一文中研究指出突扩结构在能源动力、化工、环保等领域有着广泛的应用,随着大部分陆上油田已进入开发中后期,注水开发使得地面集输系统和长距离管网中油水两相流非常典型。由此,探究不同含油率、粘度油水两相流的混输流型、压降特性等问题对于合理选择油品输送方式、泵送效率等倍受重视,两相流流经突扩管的流动稳定性和局部阻力研究也至为关键。本文基于流体力学基本原理和流体运动基本控制方程,结合相关的油水两相流理论知识,运用CFD软件FLUENT对白油-水和润滑油-水两相流流经水平圆管突扩段的流动形态及局部阻力系数就不同突扩比E、粘度、入口混合速度、Re数、相含率几种因素进行了数值模拟。结合相分布云图、速度矢量图、流线图等直观手段发现:边界形状的突变导致经过突扩截面后会产生流动的分离及再附现象,继而引发涡旋,在突扩上肩漩涡流动为逆时针方向,下肩为顺时针流动;高Re数下,白油、润滑油两相流流场的对称性及壁面润湿性存在差异;随入口混合流速增加,回流区的长度、流速充分发展的长度均有变长,漩涡空间也相应增大;突扩比增加,突扩后的漩涡区长度和空间也在变大,甚至会出现主涡系和边界处的多个反向小涡,流速核心的影响长度也不断延长。流经突扩压力变化仍与两相混合密度成正相关;随着入口混合流速的升高,流经突扩的压力变化幅度越大,压升变高越显着;两相流突扩系数大小与油品粘度大小、含油率、流动类型无关,与雷诺数也没有明确的变化关系,但突扩局部阻力系数随着突扩比增大而增大。另外,传统的“包达法”误差较大,本文修正提出的“叁等分法”与实验数据的误差值最小。本文的研究结果对认识稠油集输管网中突扩两相流流动特性、减少管线内腐蚀、优化管道结构、以及减少能量损耗等实际问题都非常关键,进而可以保障安全生产,实现过程优化,提高实际油品输送效率提供理论支撑。(本文来源于《西安石油大学》期刊2019-05-29)

刘言理,杨延征,聂上振[5](2018)在《水平井完井工具内流场研究及应用》一文中研究指出为降低水平井砾石充填完井过程中携砂液流动冲击对完井工具造成的磨损,开展了完井工具内流场数值计算及结构优化研究。采用标准k-ε湍流模型对水平井完井工具内流场进行了数值计算,从速度场分布规律分析了流体对工具的冲击和磨损机理,得到了内部流场在20 mm、45 mm等截面的速度分布规律。研究结果表明,流体由喷孔流出后对环空侧面及底部产生冲击,20 mm截面处是受冲击最严重的区域,携砂液在喷砂孔的位置形成了复杂涡流,对套管壁和喷砂孔外侧壁均产生冲击磨损,数值计算结果与现场试验施工冲击磨损工况一致。据此设计了能降低冲击效应和磨损的六孔结构充填装置及全通径充填装置,提高了完井工具的使用寿命。(本文来源于《天津科技》期刊2018年09期)

[6](2018)在《《断块油藏不规则井网流场调整提高采收率研究》项目研究成果达到国际领先水平》一文中研究指出江苏油田《断块油藏不规则井网流场调整提高采收率研究》项目,通过中石化科技部组织的专家验收和鉴定,认为研究成果达到国际领先水平。由江苏油田采油一厂和江苏油田勘探开发研究院共同完成的《断块油藏不规则井网流场调整提高采收率研究》项目,以特高含水期注采井网剩余油控制状况、水动力学控制改善为主线,通过流场评价(本文来源于《复杂油气藏》期刊2018年03期)

张旭耀,杨从新,郜志腾,罗颂[7](2018)在《水平轴风力机尾流的自相似性与流场特性研究》一文中研究指出为阐明均匀来流条件下水平轴风力机的尾流特性,采用剪切应力输运(k-ωSST)湍流模型,通过求解雷诺时均的N-S方程,在不同叶尖速比(λ)下对某33k W两叶片水平轴风力机风轮的尾流流场进行了数值模拟。结果表明,除了尾流边缘的区域,在风力机下游一定距离处轴向速度亏损开始满足高斯自相似性,叶尖速比越大,在下游离风轮越近的位置越容易达到自相似的状态;同时,随着叶尖速比的增大,尾流区膨胀效应越明显,叶尖涡和叶根涡向下游移动的过程中更早的发生破坏;在风轮下游2D的范围内叶尖涡和叶根涡的涡量强度随离风轮下游距离的增加逐渐减小,涡核面积逐渐增大;在尾流区同一轴向位置,叶尖涡的涡量强度始终大于叶根涡的涡量强度。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2018年15期)

胡丹梅,渠敬群[8](2018)在《水平轴风力机塔筒近尾迹流场PIV实验研究》一文中研究指出应用PIV粒子图像测速技术,在风洞中测量水平轴风力机模型塔筒的近尾迹流场。通过对模型风力机在不同运行尖速比下、不同叶高平面内的塔筒近尾迹速度场和涡量场的分析,得到了塔筒近尾迹流场的结构特征,为水平轴风力机气动设计、性能预测及CFD数值模拟提供了依据。实验结果表明,受到风轮旋转效应的影响,在水平轴风力机塔筒下游轴向距离6倍当地弦长范围内,近尾迹在水平面内向一侧明显偏转,近尾迹流场相对塔筒中心轴面呈非对称分布。随着尖速比的减小,塔筒下游轴向距离6倍当地弦长范围内,近尾迹涡流宽度逐渐增大,且尾迹向一侧偏转的程度也越大。风力机叶片对塔筒近尾迹涡流的影响,在叶根部位高度平面内尤为显着,随着叶片高度的增加,叶片对塔筒近尾迹涡流的影响逐渐减弱。(本文来源于《可再生能源》期刊2018年07期)

高翔,胡骏,王志强,张晨凯[9](2018)在《叁维旋转水平轴风力机流场的PIV试验和数值模拟》一文中研究指出通过粒子图像测速仪(Particle image velocimetry,PIV)测量和定常计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟相结合的方法,对某叁维旋转水平轴风力机模型的流场展开研究。在风洞开口实验段,来流风速为8m/s,针对不同尖速比(λ=4,8)利用PIV技术对风力机叶片的瞬时速度场进行测试。通过定常CFD数值模拟,获得了风力机叶片在相应工况下的流场细节。在8m/s来流风速下,当尖速比大于7.4时,试验测得的风轮扭矩和风能利用率与数值模拟结果趋于一致。尖速比小于7.4时,试验测得的扭矩值低于计算值,其风能利用效率也较低。通过速度矢量分布可以看出,在λ=4时,PIV测得靠近叶根的两个截面S1,S2在叶背有明显的流动分离,CFD结果中仅在S1截面叶背存在流动分离,S2截面叶背存在低速区。在λ=9.8时,PIV和CFD结果均显示叶片绕流流场没有流动分离。尝试采用Gamma Theta转捩模型进行了数值模拟,在考虑了层流影响后,计算所得风轮扭矩更加接近试验值。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2018年03期)

陈俊超[10](2018)在《基于水平集的人工膝关节磨粒流加工流场分析与实验研究》一文中研究指出人工关节是一种植入人体代替人骨使关节保持原有功能的人造器官,常用的材料为钛合金。为了克服钛合金表面难以抛光这一问题,本文采用软性磨粒流加工方法对其进行加工,具体研究内容如下:(1)在对磨粒流加工流场进行数值模拟时,结合水平集方法、雷诺时均方程、标准k-ε补充方程共同构建流场数学模型,然后利用Hamilton-Jacobi ENO格式与Runge-Kutta格式对水平集方程进行离散求解。构建单颗粒运动方程,运用欧拉-拉格朗日法对固-液两相进行耦合,提出一种湍流分散模型模拟磨粒流中磨粒的运动轨迹。(2)根据所建立的数学模型,借助COMSOL软件对磨粒流加工过程进行数值模拟,对磨粒流加工流场的速度分布与压力分布进行分析,构建无量纲相对除去率模型,模拟人工膝关节表面的材料去除效果。从颗粒运动的角度验证了湍流分散方法的有效性,结合湍动能分布分析颗粒运动轨迹。仿真结果证实了实验加工的可行性。(3)搭建实验平台进行加工实验,从微观角度分析磨粒流加工效果,发现加工后人工膝关节表面粗糙度Ra从394nm降低到了171nm。研究结果表明:水平集方法、湍流分散方法、雷诺时均方程、标准k-ε方程共同构建流场数学模型是可行的,据此得出的流场仿真结果证实了实验加工的可行性,实验得出软性磨粒流对人工膝关节表面具有良好的加工效果。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01)

水平流场论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用Fluent15. 0软件对不同喷嘴夹角的水平叁向撞击流混合器内流场进行数值模拟.在相同入口流量Q=0. 5(m~3·h~(-1))的情况下,固定喷嘴a为X轴方向,改变其余两喷嘴夹角(α)大小,研究不同喷嘴夹角水平叁向撞击流混合器的湍动能分布与速度分布.结果表明:撞击流混合器内湍动能峰值随喷嘴夹角α增大单调递减.α<120°时驻点位置发生偏移且α越小偏移距离越大,α≥120°驻点位置位于原点处.撞击流混合器内流场速度分布以及径向速度均方差随夹角α增大呈V型分布,当α=120°时,撞击流混合器流场速度以及速度均方差最小.夹角α≥120°,X轴向喷嘴的撞击作用减弱,对流场速度的影响增大.综合湍动能分布与速度分布,当α=60°时,水平叁向撞击流混合器内均方差速度较强,且湍动能最大,有利于混合.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水平流场论文参考文献

[1].王婷,隋江华.基于水平集方法的时变流场中弱驱动多机器人队形保持方法[J].大连工业大学学报.2019

[2].张建伟,高博,冯颖,马繁荣.水平叁向撞击流混合器不同喷嘴夹角流场特性数值模拟[J].沈阳化工大学学报.2019

[3].张旭耀.复杂来流条件下水平轴风力机流场特性与气动载荷研究[D].兰州理工大学.2019

[4].王雅.水平圆管突扩段油水两相流流场及局部阻力数值模拟[D].西安石油大学.2019

[5].刘言理,杨延征,聂上振.水平井完井工具内流场研究及应用[J].天津科技.2018

[6]..《断块油藏不规则井网流场调整提高采收率研究》项目研究成果达到国际领先水平[J].复杂油气藏.2018

[7].张旭耀,杨从新,郜志腾,罗颂.水平轴风力机尾流的自相似性与流场特性研究[J].中国电机工程学报.2018

[8].胡丹梅,渠敬群.水平轴风力机塔筒近尾迹流场PIV实验研究[J].可再生能源.2018

[9].高翔,胡骏,王志强,张晨凯.叁维旋转水平轴风力机流场的PIV试验和数值模拟[J].南京航空航天大学学报.2018

[10].陈俊超.基于水平集的人工膝关节磨粒流加工流场分析与实验研究[D].浙江工业大学.2018

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