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1.
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剪切水气界面下湍流特性的实验测量 被引次数：2
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王双峰 贾复 王晋军《流体力学实验与测量》,2004年第18卷第2期
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通过实验研究了受气流剪切但无明显波动的水气界面下的湍流特性。当界面剪切较强(ur≥0．20cm／s)时，水面边界层中平均流速、速度脉动强度和Reynolds切应力的分布形状与固壁湍流相似，预示剪切水气界面和固壁附近的湍流相干结构是相类似的。另一方面，水面湍流也表现出不同于固壁湍流的细节特征。与自由面湍流不同的是，在靠近剪切水气界面的流场中流向和垂向速度脉动同时受到抑制。
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2.
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剪切水气界面下湍流特性的实验测量
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王双峰 贾复 王晋军《实验流体力学》,2004年第18卷第2期
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通过实验研究了受气流剪切但无明显波动的水气界面下的湍流特性。当界面剪切较强(uτ≥0.20cm/s)时,水面边界层中平均流速、速度脉动强度和Reynolds切应力的分布形状与固壁湍流相似,预示剪切水气界面和固壁附近的湍流相干结构是相类似的。另一方面,水面湍流也表现出不同于固壁湍流的细节特征。与自由面湍流不同的是,在靠近剪切水气界面的流场中流向和垂向速度脉动同时受到抑制。
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3.
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高超声速钝双楔绕流流动转捩与分离流动的壁温影响
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尚庆 陈林 李雪 袁湘江《航空学报》,2014年第35卷第11期
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为研究壁温对吸气式高超声速飞行器进气道转捩流动的影响,选取钝双楔这一典型外形,基于德国Aachen工业大学Thomas与Herbert所开展的双楔高超声速风洞试验,分析了一些已有的计算流体力学(CFD)研究内容,并结合本文不同方法的CFD数值模拟结果,讨论了不同壁面温度对该双楔模型高超声速绕流流动转捩与流动分离的影响.对于双楔模型,流动分离一般发生在拐角附近,由于流动分离旋涡的剪切作用会诱发流动转捩,转捩又会改变流动分离强度、分离涡尺寸,若分离流动存在非定常特征则将导致非定常旋涡运动与流动转捩的复杂相互作用.通过比较已有文献的CFD数值模拟结果与本文计算结果,表明只有按照转捩思路开展的数值模拟才能够反映该风洞试验情况.计算结果与试验数据的比较显示,文献中按照第一压缩面层流与第二压缩面湍流状态计算得到的结果能够在一定程度上与风洞试验数据相符,本文使用MUSCL格式、剪切应力输运(SST)湍流模型与γ-Reθ关联转捩模型这种计算方法,得到的结果与试验数据符合较好,正确地反映了风洞试验情况.分析还表明,在分离流动之前的区域,随着壁面温度的升高,壁面热流会下降,近壁区域黏性系数变大,边界层内速度剖面不饱满,速度边界层较厚,厚的速度边界层容易发生流动分离现象.
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4.
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后向台阶层流分离剪切层特性研究
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兰世隆 王晋军《北京航空航天大学学报》,1996年第22卷第5期
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应用激光测速仪对生向台阶层流边界层分离产生的剪切层在再附前的发展进行了测量，得到了时均速度、湍流强度及剪切层厚度等的分布特性，并研究了来流湍流度对台阶后流场湍强度分布及剪切层发展的影响，实验中发现台阶后有一个流速降低的区域，对此从涡动力学的角度作了解释。
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5.
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航空声学引导风洞收缩段边界层修正的数值模拟和实验研究
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刘卫红 姚磊 余永生 吕金磊 屈晓力 朱博《实验流体力学》,2015年第3期
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根据数值分析得到的低速风洞收缩段边界层位移厚度分布通用曲线，针对航空声学引导风洞收缩段，推导得出收缩段边界层位移厚度分布曲线，并对收缩段型面进行修正设计，给出了修正前后的型面坐标偏差，设计加工了试验件，并进行了收缩段修正前后流场的数值模拟和实验验证。数值模拟结果表明：尽管航空声学引导风洞收缩段的边界层很薄，最大位移厚度只相当于试验段水力直径的0．5％左右，但修正效果明显。对于开口和闭口试验段流场，在收缩段型面设计时考虑粘性影响，进行边界层修正，均可显著降低试验段的动压场系数；减小气流偏角，提高试验段流场品质，有利于风洞部段的精细化设计。收缩段型面出口由于逆压梯度的存在，壁面速度过冲，气流均匀性较差，但进入平直段后，动压不均匀度及气流偏角迅速下降，因此收缩段后16．7％长度的平直段对于改善试验段流场品质很关键。在航空声学引导风洞上，采用移测架、皮托管和热线风速仪进行了修正前后收缩段、试验段动压和速度值测量，测量结果也验证了边界层修正的效果，而且实测的边界层位移厚度与理论推导值吻合。根据测量的收缩段内和出口的边界层速度分布，计算边界层位移厚度、动量损失厚度和形状因子，并据此判定，航空声学引导风洞收缩段内的边界层流动保持层流状态，未发生层流到湍流的转捩。
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6.
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开口风洞剪切层对传声器及其阵列测量影响试验研究
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张俊龙 李征初 卢翔宇《实验流体力学》,2018年第1期
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开口风洞进行气动噪声测量及传声器阵列定位研究时必须考虑开口剪切层对声传播的影响。基于传统的二维剪切层折射修正公式的Snell定律和波传播对流效应,推导了更普遍的三维剪切层折射修正公式。针对0.55m×0.4m开口风洞,首先开展了风洞剪切层形态及位置的测量研究,70m/s风速下,该风洞剪切层略向外扩张,角度为1.14°;其次采用相位相关分析的方法研究了风速30,50和70m/s条件下,不同频段的声波穿过剪切层的折射现象,并与基于剪切层无限薄假设的Amiet等人的理论结果进行了比较,指出了折射角度的理论修正公式只有当声源到剪切层的距离大于4倍的目标声波波长时,即满足远场条件时,才与试验结果接近;最后,将剪切层修正方法应用于基于Beam-forming算法的传声器阵列的声源定位中,结果表明三维剪切层修正方法能够有效提高传声器阵列声源定位的准度。
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7.
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网格湍流CAARC模型风洞实验 被引次数：4
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卢占斌 魏庆鼎《空气动力学学报》,2001年第19卷第1期
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对大气湍流边界层的真实模拟是风工程风洞模拟实验所要满足的基本条件之一，平均速度剖面，湍流度剖面，积分尺度和风谱是反映大气湍流边界层流动的四个最基本的因素。本文首先研究了不同孔隙率的均匀网格湍流场的流动特性，得到湍流度，积分尺度以及风谱的变化规律，然后在变化基中某一个因素而保持另外三个因素不变的条件下，研究了处于均匀网格湍流场中的CAARC模型风荷载响应的变化，从而确定每个因素的独立变化对模型所受风荷的影响。实验结果表明湍流度和积分尺度对结构物所受风载都有很重要的影响，在风洞大气湍流边界层模拟中应该予以充分的考虑，否则将会引起风荷载实验结果的偏差。
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8.
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汽车风洞试验段流场的试验研究
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贾青 杨志刚 李启良《气动实验与测量控制》,2011年第6期
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以上海地面交通工具风洞中心全尺寸气动声学风洞1：15模型风洞为研究对象，采用三维热线风速仪，测量了该模型风洞内不同工况下试验段内流场的分布情况。通过所测流场内平均速度的分析，了解该模型风洞试验段内气流的定常流动形态，对比典型射流结构进行分析，得到了该开口式低速汽车风洞试验段内喷口处射流剪切层所特有的结构形态；通过对风洞试验段内不同截面处流场内部湍流强度的分析比较，了解了喷口射流剪切层内以及收集口处的湍流强度大小与分布情况。
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9.
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复合材料层合板开口补强研究 被引次数：8
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寇长河 杨旭《北京航空航天大学学报》,1997年第23卷第4期
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对大开口复合材料层合板（包括拉伸板和剪切板）不同补强型式进行了实验和计算研究，有限元计算与实验结果吻合较好，研究表明，插层补强优于面外补强，对称补强优于非对称补强，非对称补强和凹陷板的偏弯影响很大，凹陷板强度甚致低于未补强板。
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10.
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风洞流场扰动和转捩区流场的相关性分析
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郑国锋《空气动力学学报》,1993年第11卷第3期
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本文通过实验研究了风洞实验区流场的扰动与边界层转捩区内的速度脉动及其强度、谱特性和两者之间的相关性,提出了实验区流场的扰动对转捩区流场起作用的条件和规律(即转捩对外界扰动响应的条件),这项工作是研究修正风洞背景流场噪声和湍流度对转捩雷诺数影响的基础。
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11.
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高度欠膨胀声速射流的自相似特性
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李晓鹏 姚卫 范学军《航空动力学报》,2017年第32卷第1期
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构建了高压气体射流模型和高分辨率的计算网格,对喷压比(NPR)为5.60、流动雷诺数Re为105量级的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟(LES)计算.讨论了时均的射流近场结构,发现大涡模拟成功捕捉到了高度欠膨胀射流近场的典型波系结构,并与文献结果吻合较好.研究着重定量考察流向速度和氮气质量分数的分布规律,以揭示高度欠膨胀射流的自相似特性.结果表明:在射流核心区之后,不同流向位置上流向速度和氮气质量分数沿径向的分布呈现出与亚声速射流类似的自相似特性.但射流流场开始呈现自相似的位置仍然为超声速,这是高度欠膨胀射流自相似特性的独有特征.提出了高斯拟合公式,在靠近和远离射流中心线的区域内均可较好地表征射流的自相似特性.此外,还考察了射流剪切层的发展特征,比较了计算得到的射流剪切层增长率与先前实验测量结果的差异,并分析了其中可能的原因.
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12.
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关于风洞中用尖劈和粗糙元模拟大气边界层的讨论
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庞加斌 林志兴 陆烨《实验流体力学》,2004年第18卷第2期
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尖劈和粗糙元广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟,该技术成功模拟了不同地貌特征的平均风速和湍流度剖面。随着风工程研究的深入,了解尖劈和粗糙元模拟过程中的作用机理有助于准确地模拟各种大气边界层湍流功率谱和尺度特性。试验表明:尖劈利用其迎风平板的分离流产生湍流涡旋,迎风板的宽度决定了涡旋的大小和湍流脉动强度,同时迎风板阻塞比沿高度递减产生近似线性的风速剖面;粗糙元用于模拟实际地面的摩擦效应,调整平均风速和湍流度的剖面分布。遗憾的是,尖劈下宽上窄的结构特点决定了该技术模拟的湍流功率谱和积分尺度的高度变化律与实际大气边界层相反。基于对模拟机理的认识,异型尖劈上部形状有助于模拟大比例模型试验要求的湍流风场。
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13.
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八丝热线探针制作及其应用
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史胜熙 焦英华 周明德《实验流体力学》,1992年第2期
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介绍了八丝热线探针的制作工艺,有效地消除了各热丝探头之间的电信号干扰和动力学干扰。实验中使用该探针检测到了湍流边界层内的大尺度旋涡,并测量了它们的强度和尺度。与此同时还获得了速度、湍流强度和功率谱等流场参数,结果与现有典型数据一致。说明本文所述的多丝热线探针具有很强的实用性。
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14.
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高超声速圆锥边界层转捩纹影显示
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陈苏宇 常雨 李强 江涛 张扣立《实验流体力学》,2019年第2期
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为发展高超声速边界层转捩的试验研究手段,在中国空气动力研究与发展中心(CARDC)超高速空气动力研究所的FD-14激波风洞上开展了基于纹影显示技术的边界层转捩特性研究。试验模型为半锥角为7°的钝锥,头部钝度Rn有2.0和0.5mm两种。试验的名义马赫数为8和10,单位雷诺数变化范围为1.6×10~7～4.4×107 m~(-1),高速相机的拍摄帧频20kHz。纹影显示捕捉到了第二模态不稳定波和湍流斑的空间结构。对纹影图像的灰度分布进行了功率谱密度(PSD)分析,结果表明第二模态波长约为边界层厚度的2倍。对纹影图像序列的分析表明,湍流斑波前传播速度大于波尾,并且略大于边界层外缘速度。
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15.
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西堠门大桥桥位处风场特性实测分析
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喻梅 倪燕平 廖海黎 李明水 刘明 马存明《空气动力学学报》,2013年第2期
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利用安装在西堠门大桥上的超声风速仪和螺旋桨式风速仪对西堠门大桥桥址区风场特性进行了长期连续现场观测。基于现场实测结果,对季风气候下桥位处的脉动风湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度、脉动风速功率谱密度、平均风速剖面以及脉动风速空间相关性等参数进行了分析。这些观测结果可为我国沿海地区风场特性研究提供借鉴和参考,并为其他相似大跨度桥梁设计和施工提供借鉴。
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风洞模拟近地面大气边界层 被引次数：7
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钮珍南 王厚雄《空气动力学学报》,1993年第11卷第4期
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本文通过大气边界层风洞的模拟实验，介绍一种在风洞中模拟近地面大气边界层的方法。根据大风地区的现场实测资料，对大气的风剖面及湍流度等有关参数，提出了一些特殊的要求。常规的模拟方法难以保证与实际风环境的相似，为此专门研制了一种在保证平均风剖面相似的前提下，可使气流产生大湍流度的装置，简称湍流度调节器。通过对模拟边界层的平均风速，湍流度及风速谱的测量分析，证明与实际风区大风环境的风结构相当一致。为解决实
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17.
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风扇湍流宽频噪声特性的数值计算分析
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仝帆 乔渭阳 王良锋 纪良 王勋年《航空动力学报》,2015年第30卷第2期
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基于Gliebe发展的风扇自噪声经验预测模型与Mugridge-Morfey发展的湍流-叶片干涉噪声分析预测模型,以GE公司R4风扇为研究对象,详细分析了风扇自噪声与转子尾迹湍流-出口导叶干涉宽频噪声(湍流干涉噪声)的特性.研究了不同的风扇设计参数和湍流参数对风扇自噪声与湍流干涉噪声的影响.计算结果表明:湍流干涉噪声对风扇宽频噪声起着主要作用,湍流干涉噪声比转子自噪声大约6~10dB,比出口导叶自噪声大约20dB.此外,出口导叶来流速度对湍流干涉噪声的影响最大,来流速度增大15%时,声功率可增大4dB左右.湍流强度对湍流干涉噪声影响较大,当湍流强度增加30%时,声功率增大约1.5dB.
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18.
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旋涡运动与湍流模型
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杨希霓《空气动力学学报》,1988年第1期
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本文力图将熟知的湍流大涡运动现象与湍流模型理论联系起来以减少模型理论中的经验关系。 在剪切流中以球的流体动力系数,分析确定了涡球的运动,并以此确定剪切流中的湍流剪应力。由此得到了一个二方程模型,方程中仅包含球的流体动力系数。 平板湍流边界层的实例计算表明,计算的速度剖面在整个边界层中都能很好地与实验符合。
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19.
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机械能方程的耗散积分解析表示式
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何龙德《航空学报》,1993年第14卷第1期
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发展了二维可压湍流边界层的耗散积分方法。采用两层涡粘性模型和速度剖面的指数律导出机械能方程的耗散积分解析表示式。它是局部摩阻系数、形状因子,Ma数和基于动量厚度的Re数的函数。该方法运算简捷,使用方便,大大简化了湍流边界层计算。和其他理论结果相比,本文结果更接近于实验数据。
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20.
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8m×6m风洞第一试验段大气边界层模拟 被引次数：5
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李明水 王卫华 陈忻《实验流体力学》,2002年第16卷第2期
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介绍了在8m×6m风洞第一试验段(12m×16m)一种地形的大气边界层模拟装置的设计、风洞流场校测试验。试验结果表明:模拟实现的流场品质(平均风速剖面、湍流强度剖面、湍流谱以及积分尺度等)完全可以满足桥梁试验要求的来流特性。
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