翼型流场电磁力主动控制研究
发布时间：2021-03-23 17:45
对置于弱电解质溶液中的翼型表面包覆电极磁极,利用其产生的电磁力作用于翼型绕流流场,可以改变流场结构,改善翼型的动力学特性,抑制流体脱体,抑制或延缓失速,减少翼型的阻力,提高升力,减振降噪,提高流动的稳定性,翼型这些性能的改善有助于提升舰船的续航能力,操控性,隐身性等性能。与其他流动控制方式相比,电磁力主动控制技术可以对流场进行无接触控制,机构简单可靠,并且有高度的灵活性,因此具有重要的研究价值和广阔的应用前景。本论文在回顾电磁力主动控制技术的发展及其所涉及的电磁学和流体力学的基本理论之后,从数值模拟和实验两方面对翼型绕流电磁力控制进行了研究,具体工作如下:在第三章中,首先基于Maxwell方程,使用ANSYS的电磁学分析模块对翼型周围的电磁场进行了数值模拟,得到三维电磁力力场,其分布规律如下:翼型表面电极磁极产生的电磁力沿翼型表面的切线方向,大小沿翼型表面的法向指数衰减,并沿翼型的展向方向周期分布。然后根据电磁力的分布规律,提取相应位置处的电磁力数据,利用FLUENT的用户自定义编程将电磁力数据加入到流体控制方程的动量方程中,采用脱体涡模拟方法对电磁力作用下的翼型流场进行了数值模拟,研...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
翼型模型
图 3-2 计算模型Fig.3-2 Computational model场计算过程维静态磁场分析的单元有 SOLID5，SOLID96，合场进行计算，在以上磁场分析单元中 SOLID5部使用 SOLID5 单元，该单元有 8 个节点，每文分析中还使用了远场单元，使用远场单元可使界条件就可以说明磁场，静电场的远场耗散的问用远场单元，就必须使模型扩展到假定的无限位为一部分流体域建模，就能有效，精确地描述远111 单元，在流体域的外层单元使用。本文还单元来辅助划分模型不规则部分的网格，该单元计算结果毫无影响。综上，本文所使用的单元类
上海交通大学硕士学位论文第一遍分析时使用 GUI 对整个分析过程进行操作，然后根据 LOG 文件得到其 APDL 命令流文件，以后再需要对其分析时，只需修改相关变量，调用该 APDL命令文件即可。3.1.5 电磁场计算结果使用 ANSYS 数值计算表面包覆电极与磁极的翼型产生的三维电磁力，结果如图 3-3(a)、(b)所示。由图 3-3(a)可知，电磁力沿翼型表面的切线方向，距翼面越近电磁力越大，而且电磁力衰减的很快。由图 3-3(b)可知，电磁力的分布具有三维性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Lorentz力的大小和作用位置对翼型绕流及升力和阻力的影响[J]. 陈耀慧,张辉,范宝春,李鸿志. 空气动力学学报. 2010(03)
[2]圆柱绕流电磁控制影响因素的实验研究[J]. 张辉,范宝春,陈志华. 实验力学. 2009(05)
[3]电磁场中圆柱绕流的开环和优化控制[J]. 张辉,范宝春,陈志华,董刚,周本谋. 科学通报. 2008(09)
[4]翼型绕流电磁控制的实验和数值研究[J]. 陈耀慧,范宝春,陈志华,周本谋. 物理学报. 2008(02)
[5]翼型绕流的电磁力控制[J]. 陈耀慧,范宝春,周本谋,陈志华,张辉,李鸿志. 力学学报. 2008(01)
[6]Lorentz力对弱导电流体中圆柱受力的影响[J]. 张辉,范宝春,陈志华,周本谋. 水动力学研究与进展A辑. 2007(06)
[7]圆管湍流减阻电磁力控制的直接数值模拟[J]. 罗世东,许春晓,崔桂香. 力学学报. 2007(03)
[8]圆柱绕流的电磁控制[J]. 范宝春,周本谋,陈志华. 应用力学学报. 2005(04)
[9]圆柱表面包覆电磁场消涡与增涡实验研究[J]. 周本谋,范宝春,陈志华,叶经方,丁汉新,靳建明. 实验力学. 2004(02)
[10]包覆电磁场激活板的圆柱尾迹的数值研究[J]. 陈志华,范宝春. 力学学报. 2002(06)
博士论文
[1]分离流动的电磁力主动控制[D]. 陈虹.华中科技大学 2011
[2]复杂组合体跨音速非定常气动力和颤振计算[D]. 郭同庆.南京航空航天大学 2006
本文编号：3096175
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
翼型模型
图 3-2 计算模型Fig.3-2 Computational model场计算过程维静态磁场分析的单元有 SOLID5，SOLID96，合场进行计算，在以上磁场分析单元中 SOLID5部使用 SOLID5 单元，该单元有 8 个节点，每文分析中还使用了远场单元，使用远场单元可使界条件就可以说明磁场，静电场的远场耗散的问用远场单元，就必须使模型扩展到假定的无限位为一部分流体域建模，就能有效，精确地描述远111 单元，在流体域的外层单元使用。本文还单元来辅助划分模型不规则部分的网格，该单元计算结果毫无影响。综上，本文所使用的单元类
上海交通大学硕士学位论文第一遍分析时使用 GUI 对整个分析过程进行操作，然后根据 LOG 文件得到其 APDL 命令流文件，以后再需要对其分析时，只需修改相关变量，调用该 APDL命令文件即可。3.1.5 电磁场计算结果使用 ANSYS 数值计算表面包覆电极与磁极的翼型产生的三维电磁力，结果如图 3-3(a)、(b)所示。由图 3-3(a)可知，电磁力沿翼型表面的切线方向，距翼面越近电磁力越大，而且电磁力衰减的很快。由图 3-3(b)可知，电磁力的分布具有三维性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Lorentz力的大小和作用位置对翼型绕流及升力和阻力的影响[J]. 陈耀慧,张辉,范宝春,李鸿志. 空气动力学学报. 2010(03)
[2]圆柱绕流电磁控制影响因素的实验研究[J]. 张辉,范宝春,陈志华. 实验力学. 2009(05)
[3]电磁场中圆柱绕流的开环和优化控制[J]. 张辉,范宝春,陈志华,董刚,周本谋. 科学通报. 2008(09)
[4]翼型绕流电磁控制的实验和数值研究[J]. 陈耀慧,范宝春,陈志华,周本谋. 物理学报. 2008(02)
[5]翼型绕流的电磁力控制[J]. 陈耀慧,范宝春,周本谋,陈志华,张辉,李鸿志. 力学学报. 2008(01)
[6]Lorentz力对弱导电流体中圆柱受力的影响[J]. 张辉,范宝春,陈志华,周本谋. 水动力学研究与进展A辑. 2007(06)
[7]圆管湍流减阻电磁力控制的直接数值模拟[J]. 罗世东,许春晓,崔桂香. 力学学报. 2007(03)
[8]圆柱绕流的电磁控制[J]. 范宝春,周本谋,陈志华. 应用力学学报. 2005(04)
[9]圆柱表面包覆电磁场消涡与增涡实验研究[J]. 周本谋,范宝春,陈志华,叶经方,丁汉新,靳建明. 实验力学. 2004(02)
[10]包覆电磁场激活板的圆柱尾迹的数值研究[J]. 陈志华,范宝春. 力学学报. 2002(06)
博士论文
[1]分离流动的电磁力主动控制[D]. 陈虹.华中科技大学 2011
[2]复杂组合体跨音速非定常气动力和颤振计算[D]. 郭同庆.南京航空航天大学 2006
本文编号：3096175
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3096175.html
