一、离散涡丝方法模拟矩形射流场的研究（论文文献综述）
丛成华,邓小刚,毛枚良[1]（2021）在《绕椭球的低速流动研究》文中认为理解和预测绕椭球的流动对指导飞行器和潜艇等交通工具的设计具有很强的工程意义.近年来,针对椭球绕流开展了大量的实验和数值模拟研究.对有攻角下椭球绕流分离的定性描述和定量研究,促进了对三维分离的辨识和拓扑研究.文章对流场特性进行了分析,介绍了分离对气动力、噪声、尾迹的影响,以及实验条件对流动的影响.上述定常流动与非定常机动过程之间存在明显差异,非定常机动过程不能作为定常或准定常问题处理,在机动过程中,分离出现明显延迟,气动力出现明显变化.随后介绍了数值模拟在求解绕椭球流动中的进展,当前求解雷诺平均的N-S方程湍流模式仍然是解决绕椭球大范围分离流动的主要工程方法,大涡模拟和分离涡模拟等也逐渐得到了广泛应用.受限于计算能力,直接数据模拟只能用于较低雷诺数,在高雷诺数流动中还不适用.非定常机动过程的数值模拟较定常状态,与实验结果的差距要大一些.最后,介绍了对椭球绕流场转捩的研究进展,对T-S转捩与横流转捩的机理和辨识已经较为准确,数值模拟结果与实验结果基本相符,但对再附转捩的认识还不够清晰,尤其是迎风面,因此椭球绕流转捩的研究还需要依靠实验.
张翠青[2]（2021）在《风力机叶片绕流声源识别及其流动特征的实验研究》文中研究说明风力发电在完成碳达峰、碳中和过程占重要地位,环境友好及精细化设计对研发人员提出更高要求。风力机噪声水平是环境友好关键指标,也是表征风力机结构特性及叶片效率的重要因素之一,因此解析运行叶片绕流噪声发声机理为其优化设计提供支撑意义重大。旋转叶片声源精确定位是揭示风轮发声机理及降噪的关键,但是由于迟滞效应旋转声源相位角难以精确定位,流动致声的衍化细节特征尚不明晰制约声源机理的深度研究。针对此问题,本文基于经典波束形成理论提出一种实时追踪识别旋转声源算法,成功实现旋转声源精确定位,结合热线风速仪捕获到的叶片主要绕流声源区域流场信息,推衍涡声关联的过程参量,建立涡声关联评价体系,揭示声源发声的过程机理,为叶片优化设计和降噪方法提供思路和数据支撑。风力机叶片绕流噪声的精确定位是发声机理的研究基础,而算法是旋转声源精确定位的核心。基于波束形成理论提出一种追踪识别旋转声源算法,并加载瞬时转速和延时相位角旋转修正。算法在旋转模拟试验台架上进行验证,结果表明算法能够精确定位声源位置,最大展向位置误差为0.0214 m,最大相位角误差为2.5°,误差范围对比测试量级满足旋转叶片声源定位实验要求。运用修正后的算法定位运行叶片主要绕流声源位置,分析实验数据得到如下结论:叶片主要绕流声源展向位置位于叶片0.57R～0.71 R区间内,弦向位置位于0.75 C～1.25 C区间内;声源声压级随相位角呈现增大→减小→增大→减小的周期变化规律;声源位置受风速和尖速比影响会产生波动并呈递增关系,波动曲线与风轮转速波动变化规律一致。为揭示叶片绕流声源发声机理,叶片绕流声源区域的流动特征分析尤为关键,为此确定叶片主要绕流声源区域后,通过热线风速仪捕获其瞬态流场信息。分析速度、雷诺应力和脉动均方根三特征量的变化规律及动态演变过程发现:沿叶片展向呈高速带与低速带相间的带状结构向外输运,且高、低速带成对出现,随风速、尖速比增大高速带与低速带相间的带状结构间距变小,带状结构及其间距不随时间（相位角）变化而变化。基于发卡涡动力学理论,通过发卡涡尺度与高低速带间距关系,判定高低交替带状流动结构为发卡涡局变,确定流体喷射位置位于展向0.57R～0.71R处,弦向0.70C～0.80C处。量化数据发现雷诺应力峰值点、速度脉动峰值点与流体喷射位置重合,随风速和尖速比升高三者均沿展向向叶尖、沿弦长向尾缘移动且不随相位角变化而变化,雷诺应力值和速度脉动量沿弦向均呈现减小→增大→减小的变化规律,雷诺应力峰值和速度最大脉动量随相位角变化处于增大→减小→增大→减小的动态演变过程。基于流动致声理论,分析雷诺应力和脉动量变化规律,发现雷诺应力是发卡涡破碎的驱动力,脉动均方根能够表征发卡涡间能量交换程度。结合声场与流场数据分析,确定涡声关联的中间过程参量,建立以位置、频率、能量三要素的涡声关联评价体系。研究发现声源的三要素与发卡涡三要素变化规律一致,并确定发卡涡是声源发声机理的重要流动结构。解析发卡涡衍化过程中声源特征的变化规律得到:运行叶片主要绕流噪声来源于叶片壁面发卡涡衍化过程中的喷射阶段,且声源位置滞后于喷射位置;声源频谱与速度脉动频谱变化规律一致且呈现宽频特性,声源位置与速度脉动峰值点随风速及尖速比变化呈现一致性,但声源位置比脉动峰值点沿展向更靠近叶尖,沿弦向更靠近尾缘;声源声压与流体速度脉动量随风速及尖速比呈线性正相关。实验结果表明叶片主要绕流噪声来源于发卡涡喷射阶段,流体喷射诱导周围流体发生强烈动量交换,驱动发卡涡破碎,旋涡间压缩膨胀导致随机压力脉动进而产生宽频噪声。相关研究成果对于叶片优化设计和降噪途径提供思路和数据支撑。
黄文丰[3]（2021）在《顺排多圆/方柱绕流及颗粒运动模拟研究》文中研究说明将三维建筑绕流简化为二维圆/方柱绕流,不考虑端部效应,研究二维建筑流场尾流涡街及颗粒运动情形。通过大涡模拟（Large Eddy Simulation,LES）方法对雷诺数（Reynolds number,Re数）在100至700范围内的顺排多柱体形成的分离漩涡结构以及颗粒的流动、分布和沉积进行了模拟和计算。以三维方腔充分发展层流速度解析解,求解并定义二维方腔充分发展层流入口速度自定义函数（User-defined functions,udf）进行计算。描述了边界层分离和多涡模式形成,总结了尾流涡旋中的颗粒运动和在柱体上的沉积,并分析了颗粒分布与涡街之间的关系。经过几次边界层分离,形成了周期性涡旋脱落现象,并且小涡旋连续地合并成周期性大涡旋。当雷诺数增加时,柱体后方的小涡旋强度和尾流中的大涡旋强度呈较高趋势,柱体的阻力系数（Drag Coefficient,CD）数减小,斯特劳哈尔数(Strouhal number,Str数)增大。从入口释放的颗粒遵循流线。粒径越小,跟随性越好,并且颗粒的扩散越强。无论是顺排圆柱还是顺排方柱,第一列柱体壁面沉积率均是最大。
刘少腾[4]（2020）在《主动扭转智能旋翼桨叶设计及振动载荷影响分析》文中研究表明直升机振动问题一直都困扰着直升机的发展,随着智能材料的发展,越来越多的主动控制方法应用于直升机旋翼。其中主动扭转智能旋翼是其中的一个研究热点,它通过控制桨叶主动扭转变形来改变旋翼上的气动力分布,从而影响直升机的振动载荷。本文首先开展了桨叶扭转变形对桨叶气动力的影响分析。分析了主动扭转桨叶在有气动载荷作用时在不同电压驱动下的扭转变形效果及桨叶扭转变形对气动力的影响。结果表明,桨尖扭转角随驱动电压的升高而逐渐增大;在同一迎角不同电压驱动下,升力系数最大可以提高0.4左右,而对阻力系数和力矩系数影响不大。最后为得到任意状态下桨叶扭转的气动特性,建立了径向基函数代理模型。为研究主动扭转智能旋翼对桨叶振动载荷的影响,建立了气弹耦合动力学分析模型。首先建立了一套用来描述旋翼运动姿态及桨叶发生弹性变形后任意一点位置的坐标体系,然后分别推导出桨叶动能、应变能以及气动力虚功并根据哈密顿原理建立了旋翼动力学方程,最后给出了旋翼气弹耦合的分析方法,并分析了桨叶扭转对桨叶剖面载荷的影响。最后设计了一种主动扭转桨叶模型。首先建立了热弹比拟的方法用来分析压电材料,并通过悬臂梁弯曲实验进行了验证。然后通过分析宏纤维压电复合材料（MFC）不同的铺设方式对结构变形的影响,确定了双层反对称的铺设方式应用于桨叶扭转变形。最后分析了主动桨叶在不同电压下的扭转变形。
焦钰[5]（2019）在《微型方柱涡流发生器对湍流边界层内流动和换热特性的影响》文中进行了进一步梳理为了降低工业生产中的能耗,高效利用能源,可通过提高工业设备的换热性能和减少流动阻力实现。如何在流动阻力增加较少的情况下,尽可能传递更多的热量,成为了研究的热点。而相关的研究需要建立在对湍流流场内复杂的流动结构的认知基础之上。湍流拟序结构在近壁面的流动和传热中起着重要的作用。本文采用大涡数值模拟方法研究了带有阵列式微型方柱涡流发生器和单个微型方柱涡流发生器的槽道内的流动和传热特性,讨论了将它们分别布置在粘性底层、过渡区和对数律区时对湍流边界层内流动和换热特性的影响,得出了具有指导价值的布置形式。阵列式微型方柱涡流发生器的顶面高度和单个微型方柱涡流发生器与底面的间隙,是影响原始流场结构的主要因素。本文得出了以下结论:（1）阵列式微型方柱涡流发生器所产生的“尾流阻挡墙”包括方柱尾流（回流区）和新形成的涡结构（尤其是流向涡）,类似于带状,在一定程度上限制了流向速度条纹和流向涡沿展向的运动,使得槽道湍流稳定性更好。（2）当单个微型方柱涡流发生器与槽道底面的间隙很小时,微型方柱涡流发生器阻挡了上游流动,但由于方柱尺寸微小,其影响距离很短。随着间隙的增大,方柱对近壁区流动结构的影响逐渐减小。（3）两种布置形式下,微型方柱涡流发生器的尾流和新形成的涡结构,能够对粘性底层中的速度分布进行调制,从而稳定近壁湍流流动和降低底面剪切力。而粘性底层以上区域的流动混合受到微型方柱涡流发生器的扰动而增强,大部分速度梯度和温度梯度是增加的,对应的流体混合和传热是增强的。由此可以解释微型方柱涡流发生器对于减阻和改善综合传热性能的作用。（4）两种布置形式下的所有工况,与没有布置微型方柱涡流发生器的槽道相比,槽道底面的剪切力及相应的摩擦系数降低,最小的底面摩擦系数降低了8.67%。在过渡区和对数律区布置微型方柱涡流发生器的槽道的综合性能系数均大于1,在粘性底层布置微型方柱涡流发生器的槽道的综合性能系数均小于1。将微型方柱涡流发生器布置在过渡区可以实现最大的综合性能系数,此时强化换热和流动减阻的综合效果达到了最佳。
崔宇婷[6]（2019）在《剪切流下双变截面圆柱绕流及涡激振动数值模拟研究》文中指出海洋立管需在其顶部施加足够大的顶张力以维持立管的稳定性和强度,但立管本身强度和接头强度均有限,能承受的顶张力有限。因此,需沿立管展向设置浮力块为立管提供分布式浮力,以提高立管的安全性和稳定性。另一方面,实际工程中的来流很少是均匀的,剪切流是一种更为常见的来流条件。但目前已有研究对带浮力块海洋立管的关注较少,而对复杂来流条件中（如剪切流等）的相关研究则更为有限。基于此,本课题采用基于迭代的高精度浸入边界法,对不同直径比双变截面圆柱在不同剪切率来流下的绕流和涡激振动进行了三维直接数值模拟。通过对双变截面圆柱脱涡频率、流场中流速波动、尾涡拓扑变化、振动特性和流体力等方面的分析,探究了不同条件下双变截面圆柱绕流和涡激振动的相关特性。在剪切流下双变截面圆柱绕流的研究中发现,当剪切率较小时（β=0.067和β=0.1）沿圆柱展向出现了不同的脱涡单元（Sl单元,L单元和Sh单元）,这类似于在均匀流中的情况。当剪切率增加至β=0.12时,出现了大量流向涡结构,流场不再出现明显的涡单元划分。而随着直径比的减小,变截面处“下洗”运动的强度减弱,圆柱脱涡的展向连续性更好。在剪切流下双变截面圆柱涡激振动的研究中发现,圆柱的振动位移大小、振动稳定性和尾涡变化均与锁定作用有关。当剪切率增大或直径比减小时,圆柱的锁定范围增大,锁定程度加强,圆柱的振动位移随之增大,振动更加稳定,不再出现“拍”的变化。而尾涡也由复杂的长周期变化转变为更加稳定的脱涡模态。另一方面,振动频率的相对强弱也对圆柱的振动特性和尾涡特性产生一定影响。在顺流向,随着剪切率增大或直径比减小,圆柱振动主频与“拍”频强度的差异缩小时,锁定作用受到的削弱小,振动位移随之增大,长周期尾涡变化的复杂程度也将下降。
田嘉劲[7]（2019）在《直升机旋翼气弹建模与桨-涡干扰ACF控制技术研究》文中认为直升机旋翼桨-涡干扰（Blade-Vortex Interaction-BVI）现象广泛存在于直升机前飞、缓降等典型飞行状态。旋翼桨-涡干扰发生时,受桨尖涡诱导速度影响,旋翼表面产生BVI脉动载荷。BVI载荷作为第二类流体动力声源向环境辐射流体噪声——BVI噪声,并显着提升直升机的噪声辐射水平,削弱其隐身性能。因此,开展旋翼桨-涡干扰噪声主动控制技术的研究对于提升直升机的声隐身性能有着重要的意义。本文从旋翼气弹耦合建模入手,首先建立了具有较高精度和可靠性的旋翼刚柔耦合动力学模型与旋翼自由尾迹空气动力学模型,并在此基础上建立旋翼气弹耦合分析模型;接着,以旋翼气弹耦合模型作为研究工具,开展了基于主动后缘襟翼控制技术（Actively Controlled Flaps,ACF）的桨-涡干扰主动控制技术研究工作;详细分析了基于ACF技术的旋翼桨-涡干扰控制规律,并探讨了其内在机理。具体研究内容如下:1.采用几何精确结构建模方法和第二类拉格朗日方程推导方法,建立了旋翼刚柔耦合动力学模型;基于传统分区Nitsche变分法,推广并建立了一种可适用于非线性结构建模的修正变分方法,结合逐层展开的建模思路,得到表征旋翼系统能量关系的运动学方程,采用广义-a隐式积分数值方法计算旋翼的频域及时域响应;通过与文献数据对比,验证了模型的准确性与可靠性。2.采用自由尾迹-升力面方法建立了适用于旋翼气弹分析与尾迹分析的旋翼气动力模型。建模过程中,结合ACF技术特征,建立了可考虑桨叶后缘襟翼影响的旋翼自由涡系模型;针对传统“时间精确”尾迹计算方法中需要预设尾迹初值的情况,提出了一种仅基于尾迹边值信息的“时空精确”自由尾迹数值计算方法;通过数值分析,对尾迹速度离散方程数值截断误差进行补偿,得到整体具有三阶精度的自由尾迹差分格式,提高了尾迹模型计算精度与可靠性;针对自由尾迹模型计算效率较低的问题,采用速度插值技术,减少自由尾迹诱导速度计算量,提高了尾迹计算效率。3.结合旋翼结构模型和气动模型建立旋翼气弹耦合分析模型。建模过程中,针对旋翼结构动力学模型与空气动力学模型计算网格节点不一致的特点,采用网格插值技术,建立结构与气动间的信息交互关系;采用“时间推进”的伪隐式预测-校正松弛迭代方法（PIPC）建立旋翼气弹耦合算法;通过与实验数据和国外文献数据进行比对,验证了本文旋翼气弹耦合模型对旋翼气动特性和尾迹特征描述的准确性与可靠性。4.采用所建立的旋翼气弹耦合模型,对比分析了旋翼桨-涡干扰对桨盘气动载荷与入流的影响情况,提出了BVI脉动载荷的分离方法与量化指标（BVI-P）;通过将BVI-P作为旋翼BVI噪声的间接衡量指标,得到了基于ACF控制技术的旋翼BVI噪声控制规律,并与美国NASA试验得到的BVI噪声控制规律对比,验证了本文研究方法的有效性;研究发现,控制频率、尾迹-桨盘相对位置和桨叶柔性对BVI噪声控制规律有着重要影响;基于ACF技术的旋翼BVI噪声控制可能会引起桨毂振动载荷的增加;采用单一谐波频率信号作为控制输入时,很难兼顾旋翼BVI噪声与桨毂振动控制。5.针对研究得到的BVI噪声主动控制规律,开展了更加深入的研究工作,进一步分析了小翼运动、桨盘环量、尾迹环量、桨盘流动、尾迹运动和BVI噪声控制效果间的内在联系,揭示了部分BVI噪声主动控制机理;针对旋翼BVI噪声控制,开展了ACF小翼参数设计研究,总结得到了一些可以指导工程应用的实用规律。
谢文佳[8]（2019）在《激波捕捉方法的数值稳定性研究》文中提出尽管CFD方法和计算技术都取得了长足的进展,高超声速流动的数值模拟仍然存在巨大的挑战。目前应用于高超声速流动模拟的激波捕捉方法通常会遭遇激波不稳定问题,如着名的“痈”（carbuncle）等激波异常现象。对于简单的流动问题,准确的流场结构一般是可以预知的,激波异常流场的识别是相对容易的。然而,实际的数值计算往往涉及复杂的几何外形和复杂的流动现象,如果产生激波不稳定等异常现象,几乎无法对准确流场与异常流场做区分。这一困难大大降低了现有CFD方法的可靠性,影响了它们在高超声速流动中的应用。因此,研究激波捕捉方法的数值稳定性对于提升现有CFD方法的可靠性,实现高超声速流动的准确预测具有十分重要的意义。综合应用线性扰动分析与数值试验相结合的研究方法,针对典型的Godunov型激波捕捉格式进行了数值耗散性分析,阐明了不同类型激波捕捉方法对线性退化波的数值耗散特性。研究发现,熵波与剪切波的数值黏性对激波稳定性具有不同的影响作用,与熵波相关的数值耗散并不能够有效地抑制数值激波不稳定,而与剪切波相关的数值耗散则能够有效地稳定激波。采用数值试验的研究方法,针对大量的激波捕捉格式进行了激波稳定性的试验研究,研究发现导致激波不稳定的扰动来源于数值激波结构内部,如果激波前后质量流量能够保持一致,那么激波捕捉格式则是稳定的。与线性扰动分析相结合,本文进一步阐明了数值激波不稳定的发生机理。研究发现导致激波不稳定的扰动产生于激波结构内部并随着熵波与声波向激波下游传播,继而导致激波后出现非物理的扰动误差,引发激波前后质量流量的不一致,最终导致激波不稳定的发生。从热力学第二定律出发,综合运用熵产生分析与数值试验相结合的研究方法,对激波捕捉方法的数值熵产生与激波稳定性之间的关系进行系统性的研究,研究揭示了数值激波不稳定的内在机理。研究发现数值激波不稳定问题是由于激波结构内部不适量的熵产生所引起的。如果激波捕捉方法能够保证激波结构内部产生足够的熵,那么数值格式捕捉到的激波将是稳定的。基于研究结论,本文提出了治愈低耗散激波捕捉方法数值激波不稳定问题的熵控制法,该方法可以应用于多种激波捕捉格式,具备一般性。不同于已有的激波不稳定修正方法,熵控制法并不依赖于额外的数值黏性抑制激波不稳定,从而不影响原有格式的求解精度,非常适合于高超声速复杂流动问题的计算。为了满足全速域流动对数值方法的要求,本文针对激波捕捉方法在低马赫不可压缩极限下的数值特性展开了理论分析与数值试验研究。采用全马赫修正法将适用于可压缩流动的激波捕捉方法拓展到低马赫不可压缩流域。结合抑制数值激波不稳定的熵控制法,本文提出了一种构建全速域格式的简单框架,该全速域修正框架具有一般性,适用于多种激波捕捉格式。采用一系列多种复杂的验证算例验证了典型全速域格式的求解精度与鲁棒性,试验结果表明全速域激波捕捉方法能够准确稳定地模拟全速域范围内多种复杂的流动问题。
严咸浩[9]（2019）在《某型四轴无人机的旋翼性能试验研究与外形优化设计》文中研究说明自上个世纪初,人们就开始了对旋翼外形的研究与设计工作。无论是用作推进器的空气螺旋桨还是用作升力装置的直升机主旋翼,其外形都决定了旋翼的工作效率。优化旋翼外形可以减少旋翼的需用功率,提高单位功率下的拉力,提升旋翼飞行器总体性能。首先,本文总结了旋翼气动性能的计算方法,比较了叶素动量理论、环量理论、预定涡系和计算流体力学方法对C-T旋翼的计算效率和计算精度。对交叉旋翼的气动外形进行了建模,用动量源方法和相关试验数据分析了重叠面积对交叉旋翼性能的影响。然后,本文设计了一款大载重无人机的升力系统,确定了旋翼主要的外形参数,设计了桨叶和连接件的结构。此外,针对桨叶旋转时产生的载荷和载荷的传递路径,对关键部件进行了有限元分析。试飞结果表明该升力系统满足总体性能要求,将试验数据与计算结果进行对比分析,表明动量源方法的计算结果是合理的。最后,本文通过最小诱导损失方法和遗传算法对单个旋翼的悬停状态进行了优化设计,主要针对桨叶的弦长分布和扭转分布。对比了两种方法的计算结果,得到了优化后的旋翼外形,并对旋翼性能进行了分析,优化过后的旋翼单位功率下的拉力最大可提升百分之十。
董祥瑞[10]（2019）在《涡结构识别方法及相关机理的理论与数值研究》文中进行了进一步梳理湍流被认为是流体力学领域最复杂的议题之一,国内外学者对其生成、维持机理等方面的认识始终存在争议。一直以来,涡结构已经被公认是湍流流场中最重要的结构,它对湍流的产生、演化和维持起着中心作用。而对于涡的研究与讨论,无论是其结构生成、发展,还是运动机理、频率特性等,涡本身的数学定义（非涡量定义）及其在流场中的结构识别是最基本的出发点。本文从涡结构的定义与识别的角度出发,一方面,采用直接数值模拟（DNS,Direct Numerical Simulation）方法,结合涡量守恒定律和涡量输运方程,展开涡量与转动相关性（correlation）、模态分解等分析。针对低雷诺数平板湍流边界层转捩过程中的涡量结构（涡量线、涡量环等）与涡结构（Λ涡、发夹涡等）的生成机理进行了系统的研究。另一方面,采用隐式大涡模拟（ILES,Implicit Large Eddy Simulation）方法模拟了超音速湍流边界层中,基于微型涡流发生器（MVG,Micro-vortex Generator）的环形涡结构（vortex ring）与下游压缩角激波的相互作用的过程,分别结合结构特征与频率特性对环形涡与激波的作用机理展开了研究。具体如下:（1）通过对比不同涡识别方法（如:△,λci,Q,λ2和Ω方法）,提出了基于ε函数的Ω新方法,该方法具有归一化,算例无关性,时间无关性（所选阈值无需根据不同的算例或时间步进行调整）,鲁棒性高,且能够同时捕捉强涡弱涡等诸多优点,成为本文的涡结构研究的基本工具。同时,参与研究并提出了一种精确的涡结构识别方法——Rortex。Rortex是一个矢量,能够给出涡的当地的旋转强度大小以及旋转轴方向。采用Rortex等值面、Rortex矢量场和Rortex线描述流场中的涡结构,相比诸多基于标量（速度梯度张量的特征值等）的涡识别方法更具优势。（2）通过计算平板边界层转捩过程,对其中的涡量结构的生成机理展开研究,并对涡量结构与涡结构进行了对比分析;同时,采用快速本征正交分解（Snapshot POD,Snapshot Proper Orthogonal Decomposition）的方法对转捩后期具有丰富涡系结构的流场进行模态分解及流场重构,并对分解后的各个组分及对应的涡结构进行讨论。结果表明:对于平板边界层转捩过程中的涡量结构,除了基本流动原有的从外边界发展来的涡量线外,流场中另一种自封闭的涡量结构——涡量环,在转捩过程中大量生成;生成机理可概述为:新的涡量通过流动扩散作用以及流动速度梯度产生的涡量线的拉伸、倾斜和扭曲作用,以唯一一种形式在流场中产生,即涡量环。而对于涡结构,流向涡在转捩流场中始终占据着主导地位,其携带能量占据了流场总能量的99.5%。（3）通过引入体积涡量和体积Ω来量化湍流转捩过程中涡的生成与增长过程。结果表明:一方面,流动转捩是一个体积涡量增长的过程,其增长归因于两个重要的因素:原有涡量管的长度增加以及大量自封闭环状涡量管的生成;另一方面,体积Ω在层流边界层中为零,然而在转捩过程中从零开始大量增加,其在转捩过程中的增长反映了流场中涡结构的建立（vortex buildup）。两者无论在时间还是空间发展上都具有很高的相关性。（4）通过计算超音速湍流边界层压缩角流场与其上游MVG产生的一系列大尺度环形涡结构的相互作用过程,分别对压缩角激波的振荡运动以及环形涡向下游的运动展开了频率特性的分析。结果表明:具有低频特性振荡激波的无量纲主频率为Stshock=0.002,而具有高频特性环形涡运动的主频率为Stvortex=0.038。MVG诱导的一系列环形涡结构因其高频运动,与激波相互作用,可将激波本身的低频减弱甚至使其消失,从而达到移除激波的作用。而对于环形涡结构本身而言,尽管与激波相互作用,其高频特性在作用前后始终存在,且涡结构基本保持不变。
二、离散涡丝方法模拟矩形射流场的研究（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、离散涡丝方法模拟矩形射流场的研究（论文提纲范文）
（1）绕椭球的低速流动研究（论文提纲范文）
| 1引言 |
| 2参数与坐标系定义 |
| 3实验和理论研究 |
| 3.1椭球绕流场分离的定性描述 |
| 3.2椭球绕流场分离的定量研究 |
| 3.3椭球绕流场分离的辨识 |
| 3.4椭球绕流场分离的拓扑研究 |
| 3.5分离对气动力的影响 |
| 3.6分离产生的噪声 |
| 3.7转捩带的影响 |
| 3.8分离后旋涡的演化过程 |
| 3.9非定常机动实验 |
| 3.10尾部支撑对流动的影响 |
| 3.11突起物对流动的影响 |
| 4数值模拟研究 |
| 4.1欧拉方程及渐近理论 |
| 4.2三维边界层方程 |
| 4.3简化的N-S方程及层流 |
| 4.4 RANS |
| 4.5 RSM |
| 4.6 LES |
| 4.7 LES/RANS混合方法 |
| 4.8 DNS |
| 4.9非定常机动过程的模拟 |
| 5椭球绕流场转捩的研究 |
| 6结论和展望 |
（2）风力机叶片绕流声源识别及其流动特征的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要物理量名称及符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 运动声源识别算法研究 |
| 1.2.2 涡声关联建立的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 基础理论 |
| 2.1 声源识别算法理论 |
| 2.1.1 球面波波动方程 |
| 2.1.2 波束形成技术 |
| 2.1.3 切比雪夫滤波器 |
| 2.2 气动声学理论 |
| 2.2.1 风轮噪声的度量 |
| 2.2.2 翼型噪声相关概念 |
| 2.2.3 涡声理论 |
| 2.3 空气动力学理论 |
| 2.3.1 湍流的形成及特征 |
| 2.3.2 湍流运动方程 |
| 2.3.3 流动的涡描述 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 声源识别算法设计及验证 |
| 3.1 声源识别算法设计 |
| 3.2 算法验证实验 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 实验方案 |
| 3.2.3 实验结果分析 |
| 3.3 延时相位算法修正 |
| 3.4 声源定位分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 风力机叶片绕流声源识别实验研究 |
| 4.1 实验设备 |
| 4.1.1 风洞 |
| 4.1.2 风力机 |
| 4.1.3 风速仪 |
| 4.1.4 风力机性能测试系统 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 风力机安装 |
| 4.2.2 相位标定调整 |
| 4.2.3 实验工况调节 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.3.1 风力机叶片绕流声源追踪分析 |
| 4.3.2 风力机叶片绕流声源定位分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 风力机叶片绕流声源区域流动特征实验研究 |
| 5.1 实验设备 |
| 5.1.1 机箱与A/D板 |
| 5.1.2 热线探针 |
| 5.1.3 速度标定器 |
| 5.1.4 探针控制坐标架 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.2.1 热线标定 |
| 5.2.2 设备连接 |
| 5.2.3 测点设计 |
| 5.2.4 测试过程 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 实验误差分析 |
| 5.3.2 来流品质分析 |
| 5.3.3 速度场特征分析 |
| 5.3.4 雷诺应力分析 |
| 5.3.5 脉动速度均方根分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 风力机叶片绕流声源发声机理分析 |
| 6.1 频率关联 |
| 6.2 位置关联 |
| 6.3 能量关联 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 个人简历 |
（3）顺排多圆/方柱绕流及颗粒运动模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 数值方法和验证 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 连续相流动方程 |
| 2.3 离散相流动方程 |
| 2.4 LES模拟方法验证 |
| 2.5 入口udf计算 |
| 2.6 网格无关性验证 |
| 第3章 顺排多圆/方柱流场结构 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 多圆/方柱流场中的边界层分离 |
| 3.3 多圆/方柱流场中涡的脱落与合并 |
| 3.4 Re数对多圆柱尾流的影响 |
| 3.5 Re数对多方柱尾流的影响 |
| 第4章 颗粒运动与沉积 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 多圆柱流场中的颗粒运动 |
| 4.3 Re数对多圆柱流场中颗粒沉积的影响 |
| 4.4 多方柱流场中的颗粒运动 |
| 4.5 Re数对多方柱流场中颗粒运动沉积的影响 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（4）主动扭转智能旋翼桨叶设计及振动载荷影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的研究目的及工作 |
| 第二章 主动扭转桨叶气动力模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CFD计算方法 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 2.2.4 动网格划分方法 |
| 2.3 CFD方法验证 |
| 2.3.1 二维翼型模型验证 |
| 2.3.2 三维模型验证 |
| 2.4 扭转桨叶气动影响分析 |
| 2.5 径向基函数代理模型 |
| 2.5.1 径向基函数拟合方法 |
| 2.5.2 径向基函数算例验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 主动扭转智能旋翼气弹耦合分析模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 旋翼系统运动描述 |
| 3.3 旋翼动力学模型 |
| 3.3.1 桨叶动能 |
| 3.3.2 桨叶应变能 |
| 3.3.3 气动力虚功 |
| 3.3.4 旋翼动力学方程 |
| 3.4 旋翼气动力模型 |
| 3.4.1 旋翼流场计算模型 |
| 3.4.2 旋翼气动载荷计算 |
| 3.5 旋翼气动弹性耦合分析方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 扭转桨叶振动载荷影响分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 旋翼振动载荷计算方法 |
| 4.2.1 曲率法 |
| 4.2.2 反力法 |
| 4.2.3 力积分法 |
| 4.3 旋翼振动载荷验证 |
| 4.4 不同扭转角对旋翼振动载荷影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于MFC的主动扭转桨叶设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 压电效应 |
| 5.2.1 正压电效应 |
| 5.2.2 逆压电效应 |
| 5.3 基于热弹比拟法的压电纤维结构建模 |
| 5.3.1 热弹比拟法 |
| 5.3.2 热弹比拟法验证 |
| 5.4 基于MFC的主动扭转桨叶设计 |
| 5.4.1 MFC铺设方式和驱动效果 |
| 5.4.2 主动扭转桨叶结构设计 |
| 5.5 主动扭转桨叶仿真分析 |
| 5.5.1 主动扭转桨叶静态仿真分析 |
| 5.5.2 主动扭转桨叶动态仿真分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）微型方柱涡流发生器对湍流边界层内流动和换热特性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 湍流基本知识 |
| 1.3 流动减阻 |
| 1.4 强化传热 |
| 1.5 国内外研究现状 |
| 1.6 主要工作内容介绍 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 控制方程及数值求解方法 |
| 2.1 湍流统计理论 |
| 2.2 湍流的数学描述 |
| 2.2.1 湍流瞬时控制方程 |
| 2.2.2 湍流时均控制方程 |
| 2.3 常见的湍流研究方法 |
| 2.3.1 湍流研究方法分类 |
| 2.3.2 湍流数值模拟方法 |
| 2.3.3 不同湍流数值模拟方法的网格尺度 |
| 2.4 大涡数值模拟方法 |
| 2.4.1 湍流脉动的过滤方法 |
| 2.4.2 大涡数值模拟方法控制方程 |
| 2.4.3 亚格子尺度模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 带有阵列式微型方柱涡流发生器的槽道内的流动和传热特征 |
| 3.1 计算模型 |
| 3.2 参数定义 |
| 3.3 网格的划分策略 |
| 3.4 边界条件以及初始条件设置 |
| 3.5 数值方法和网格独立性验证 |
| 3.6 对于槽道内充分发展湍流的一些认知 |
| 3.6.1 湍流的产生和发展 |
| 3.6.2 统计平均的流向速度 |
| 3.6.3 涡量场 |
| 3.7 带有微型方柱涡流发生器的空槽道内的流动和传热特征 |
| 3.7.1 流动结构 |
| 3.7.2 摩擦系数和努塞尔数 |
| 3.7.3 边界层内平均速度和温度轮廓线 |
| 3.7.4 流动与传热的综合性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 不同布置形式和不同布置高度下的微型方柱涡流发生器对槽道内流动和传热的影响 |
| 4.1 物理模型 |
| 4.1.1 计算域 |
| 4.1.2 边界条件 |
| 4.2 参数定义 |
| 4.3 网格无关性验证 |
| 4.4 结果和讨论 |
| 4.4.1 流动结构 |
| 4.4.2 摩擦系数和努塞尔数 |
| 4.4.3 边界层内的平均速度和温度轮廓线 |
| 4.4.4 流动和传热综合性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）剪切流下双变截面圆柱绕流及涡激振动数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 均匀流中圆柱绕流和涡激振动的研究 |
| 1.2.2 展向剪切流下圆柱绕流和涡激振动的研究 |
| 1.2.3 单变截面圆柱绕流的研究 |
| 1.2.4 双变截面圆柱绕流的研究 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第2章 数值模拟方法 |
| 2.1 浸入边界法概述 |
| 2.2 浸入边界法原理 |
| 2.3 传统浸入边界法与嵌入式迭代浸入边界法 |
| 2.4 结构动力响应的求解 |
| 2.5 网格收敛性及数值模拟方法验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 剪切率对双变截面圆柱绕流的影响 |
| 3.1 相关参数定义和计算域设置 |
| 3.1.1 参数定义 |
| 3.1.2 计算域设置 |
| 3.2 尾涡结构 |
| 3.3 流速时空分布 |
| 3.4 流速谱 |
| 3.5 频率转换 |
| 3.6 流体力 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 直径比对双变截面圆柱绕流的影响 |
| 4.1 尾涡结构 |
| 4.2 流速时空分布 |
| 4.3 流速谱 |
| 4.4 频率转换 |
| 4.5 流体力 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 剪切率对双变截面圆柱涡激振动的影响 |
| 5.1 振动特性 |
| 5.2 流速时空分布 |
| 5.3 流速谱 |
| 5.4 尾涡结构 |
| 5.5 流体力 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 直径比对双变截面圆柱涡激振动的影响 |
| 6.1 振动特性 |
| 6.2 流速时空分布 |
| 6.3 流速谱 |
| 6.4 尾涡结构 |
| 6.5 流体力 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）直升机旋翼气弹建模与桨-涡干扰ACF控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSCTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 旋翼结构动力学建模方法概述 |
| 1.2.2 旋翼气动建模方法概述 |
| 1.2.3 旋翼气弹模型建模研究概述 |
| 1.2.4 旋翼桨-涡干扰控制技术研究概述 |
| 1.3 目前研究存在的主要问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 旋翼刚柔耦合动力学模型 |
| 2.1 模型坐标系定义 |
| 2.1.1 刚体运动坐标系 |
| 2.1.2 弹性变形坐标系 |
| 2.2 桨叶变形几何关系及应变表达式 |
| 2.2.1 桨叶变形几何关系 |
| 2.2.2 应变张量表达式 |
| 2.3 修正变分方法 |
| 2.4 旋翼动力学建模 |
| 2.4.1 桨叶应变能 |
| 2.4.2 桨叶动能 |
| 2.4.3 界面势函数 |
| 2.4.4 外载荷做功 |
| 2.4.5 桨叶动力学方程 |
| 2.4.6 旋翼动力学方程 |
| 2.4.7 旋翼动力学方程求解方法 |
| 2.5 模型参数选取及模型验证 |
| 2.5.1 计算参数选取及模型频率特性验证 |
| 2.5.2 模型时域响应验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 旋翼自由尾迹-升力面气动模型 |
| 3.1 模型理论基础 |
| 3.1.1 旋翼基本参数及翼型气动特性 |
| 3.1.2 薄翼理论 |
| 3.1.3 旋翼流场运动学描述 |
| 3.1.4 升力面方法 |
| 3.1.5 非定常流动中的涡层模型 |
| 3.2 旋翼自由涡系模型 |
| 3.2.1 桨叶涡系模型 |
| 3.2.2 旋翼尾迹模型 |
| 3.2.3 桨尖涡模型 |
| 3.2.4 诱导速度计算 |
| 3.3 桨叶环量求解方程 |
| 3.4 远场自由尾迹控制方程 |
| 3.5 “时空精确”的非定常自由尾迹模型高效求解方法 |
| 3.5.1 尾迹离散方法 |
| 3.5.2 “时空精确”尾迹差分格式及迭代算法 |
| 3.5.3 算法加速方法 |
| 3.6 气动载荷计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 旋翼气弹耦合模型及模型试验验证 |
| 4.1 旋翼气动载荷等效与载荷做功 |
| 4.2 “时间推进”流固耦合算法 |
| 4.3 模型试验验证 |
| 4.4 实测试验验证 |
| 4.4.1 悬停验证 |
| 4.4.2 前飞验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于ACF的旋翼BVI噪声主动控制研究 |
| 5.1 桨-涡干扰现象描述 |
| 5.2 BVI载荷分离与量化 |
| 5.2.1 BVI载荷分离 |
| 5.2.2 BVI载荷能量量化 |
| 5.2.3 基于BVI-P分析桨盘升力系数对旋翼BVI的影响规律 |
| 5.3 ACF旋翼BVI噪声控制规律 |
| 5.3.1 单谐波控制 |
| 5.3.2 双谐波控制 |
| 5.3.3 尾迹涡线与桨盘相对位置对BVI噪声控制规律影响 |
| 5.4 桨叶柔性对BVI噪声控制的影响规律 |
| 5.5 BVI噪声主动控制所引起的桨毂振动问题 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 旋翼BVI噪声主动控制机理分析及ACF参数研究 |
| 6.1 ACF旋翼BVI噪声控制机理分析 |
| 6.1.1 桨盘下方干扰BVI噪声控制机理分析 |
| 6.1.2 桨盘上方干扰BVI噪声控制机理分析 |
| 6.2 桨叶柔性对BVI噪声控制规律的影响机理 |
| 6.3 ACF参数设计研究 |
| 6.3.1 ACF小翼安装位置参数分析 |
| 6.3.2 ACF小翼展长参数分析 |
| 6.3.3 ACF小翼弦长参数分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 本文主要创新 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（8）激波捕捉方法的数值稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 激波捕捉方法的研究进展 |
| 1.2.2 数值激波稳定性问题的研究进展 |
| 1.3 本文工作 |
| 第二章 控制方程与数值离散方法 |
| 2.1 控制方程与有限体积法 |
| 2.2 Godunov方法与迎风差分 |
| 2.3 近似黎曼解算器 |
| 2.3.1 Roe型格式 |
| 2.3.2 HLL型格式 |
| 2.3.3 矢通量分裂格式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数值激波不稳定的机理研究——数值黏性 |
| 3.1 Godunov型格式的数值耗散性研究 |
| 3.1.1 两种耗散可控的HLL型格式 |
| 3.1.2 Godunov型格式的数值耗散性分析 |
| 3.2 Godunov型格式的数值激波不稳定特性 |
| 3.2.1 数值试验设置 |
| 3.2.2 一维数值激波不稳定特性 |
| 3.2.3 多维数值激波不稳定特性 |
| 3.3 Godunov型格式的数值激波稳定性分析 |
| 3.3.1 数值激波不稳定机理的试验研究 |
| 3.3.2 数值黏性与激波不稳定的关系 |
| 3.3.3 “痈”现象的启发式解释 |
| 3.4 抑制数值激波不稳定的剪切波黏性法 |
| 3.4.1 一种激波稳定的Godunov型格式 |
| 3.5 数值试验结果 |
| 3.5.1 Quirk的奇偶网格扰动问题 |
| 3.5.2 激波衍射问题 |
| 3.5.3 双马赫反射问题 |
| 3.5.4 高超声速钝头体绕流问题 |
| 3.5.5 层流平板边界层问题 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数值激波不稳定的机理研究——熵产生 |
| 4.1 熵产生与激波稳定性的关系 |
| 4.2 Godunov型格式的熵产生分析 |
| 4.2.1 HLL型格式的熵产生分析 |
| 4.2.2 两种熵可控的Godunov型格式 |
| 4.3 熵产生与激波稳定性关系的定量分析 |
| 4.3.1 一维数值激波不稳定 |
| 4.3.2 多维数值激波不稳定 |
| 4.4 熵控制法的线性扰动分析 |
| 4.4.1 一维数值激波不稳定 |
| 4.4.2 多维数值激波不稳定 |
| 4.5 抑制数值激波不稳定的熵控制法 |
| 4.5.1 熵控制Godunov型格式 |
| 4.5.2 矩阵稳定性分析 |
| 4.6 数值试验结果 |
| 4.6.1 Quirk的奇偶网格扰动问题 |
| 4.6.2 激波衍射问题 |
| 4.6.3 双马赫反射问题 |
| 4.6.4 高超声速钝头体绕流问题 |
| 4.6.5 层流平板边界层问题 |
| 4.6.6 Elling的物理“痈”问题 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 全速域激波捕捉方法研究 |
| 5.1 迎风格式的低马赫数精度问题 |
| 5.1.1 迎风格式低马赫奇异现象 |
| 5.1.2 Euler方程的低马赫不可压缩极限 |
| 5.1.3 迎风格式的不可压缩极限 |
| 5.2 低马赫精度问题的修正 |
| 5.2.1 通用的修正方法 |
| 5.2.2 HLL型格式的低马赫修正 |
| 5.2.3 渐近分析 |
| 5.3 全速域激波捕捉格式构建的一般性框架 |
| 5.3.1 全速域Godunov型格式 |
| 5.3.2 数值通量的性质 |
| 5.4 数值试验结果 |
| 5.4.1 改进的Sod激波管问题 |
| 5.4.2 双稀疏波问题 |
| 5.4.3 Gresho涡 |
| 5.4.4 带凸体的通道流动 |
| 5.4.5 无黏低马赫NACA0012翼型绕流问题 |
| 5.4.6 低马赫NACA0012翼型湍流绕流问题 |
| 5.4.7 RAE2822跨声速翼型 |
| 5.4.8 双马赫反射问题 |
| 5.4.9 高超声速钝头体无粘绕流问题 |
| 5.4.10 高超声速钝头体黏性绕流问题 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文的主要成果与结论 |
| 6.2 论文的主要创新之处 |
| 6.3 未来研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录A 两种熵修正的Roe格式 |
| 附录B 激波不稳定的线性扰动分析 |
| B.1 激波纵向质量流量扰动误差的线性分析 |
| B.2 激波横向质量流量扰动误差的线性分析 |
| 附录C HLLEM-ρ格式的熵产生分析 |
| 附录D 熵控制法的线性扰动分析 |
| 附录E AM-HLLC格式的渐进分析 |
| E.1 AM-HLLC格式的渐进方程 |
| E.2 无量纲分析 |
（9）某型四轴无人机的旋翼性能试验研究与外形优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 旋翼性能分析与设计方法发展 |
| 1.1.2 双旋翼干扰研究 |
| 1.2 旋翼外形优化设计国内外现状 |
| 1.3 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 旋翼气动性能计算方法比较 |
| 2.1 二维气动性能 |
| 2.1.1 翼型性能 |
| 2.1.2 翼型对旋翼设计的影响 |
| 2.1.3 翼型的选用 |
| 2.1.4 翼型性能的表达 |
| 2.2 基于动量的叶素理论 |
| 2.2.1 Prandtl桨尖损失因子 |
| 2.2.2 不同半径处载荷的求解 |
| 2.2.3 计算结果分析 |
| 2.3 基于环量的叶素理论 |
| 2.3.1 附着涡和诱导速度关系 |
| 2.3.2 计算结果分析 |
| 2.4 基于预定涡系的求解 |
| 2.4.1 预定涡系的组成 |
| 2.4.2 桨叶上诱导速度的求解 |
| 2.4.3 桨叶上附着涡和载荷的求解 |
| 2.4.4 数值求解 |
| 2.4.5 计算结果分析 |
| 2.5 动量源方法 |
| 2.5.1 控制方程 |
| 2.5.2 湍流模型 |
| 2.5.3 动量源项 |
| 2.5.4 计算域网格划分 |
| 2.5.5 求解方法 |
| 2.5.6 计算结果分析 |
| 2.6 计算方法分析对比 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 交叉式双旋翼性能分析 |
| 3.1 基于动量的叶素理论 |
| 3.1.1 计算模型 |
| 3.1.2 求解方法 |
| 3.2 基于动量源方法求解 |
| 3.2.1 计算域网格划分 |
| 3.2.2 计算结果分析 |
| 3.3 以往试验数据分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 升力系统外形设计 |
| 4.1 旋翼的轴距和直径 |
| 4.2 旋翼的转速和实度 |
| 4.3 桨叶的数量和外形 |
| 4.4 桨毂的外形设计 |
| 4.5 旋翼总距的变化范围 |
| 4.6 升力系统外形 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 升力系统试验研究 |
| 5.1 升力系统构建 |
| 5.1.1 桨叶结构设计流程 |
| 5.1.2 桨叶材料选用 |
| 5.1.3 桨叶结构形式 |
| 5.1.4 桨叶的载荷 |
| 5.1.5 载荷的传递 |
| 5.1.6 衬套和桨夹的强度分析 |
| 5.2 升力系统性能测试 |
| 5.2.1 试验过程 |
| 5.2.2 试验数据分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 旋翼气动外形优化设计 |
| 6.1 最小诱导损失旋翼 |
| 6.1.1 设计过程 |
| 6.1.2 优化结果 |
| 6.2 基于遗传算法的外形优化 |
| 6.2.1 桨叶外形的表达 |
| 6.2.2 约束条件和目标函数 |
| 6.2.3 优化结果 |
| 6.3 优化结果分析 |
| 6.4 旋翼性能提升 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）涡结构识别方法及相关机理的理论与数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1. 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 涡的定义及识别 |
| 1.2.2 流体边界层转捩 |
| 1.2.3 激波与湍流边界层相互作用及其控制 |
| 1.3 本论文的研究内容和主要工作 |
| 2. 涡的识别方法及数学定义 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 涡识别方法概述 |
| 2.2.1 涡与涡量 |
| 2.2.2 涡结构的识别 |
| 2.3 Ω涡识别方法的改进 |
| 2.3.1 ε函数的定义 |
| 2.3.2 基于ε函数的Ω方法的优点 |
| 2.4 涡的一种数学定义——Rortex |
| 2.4.1 涡的转动轴方向 |
| 2.4.2 涡强度的大小 |
| 2.5 本章小结 |
| 3. 边界层转捩过程中涡量与涡结构的生成机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制方程与直接数值模拟离散格式 |
| 3.2.1 纳维斯托克斯方程 |
| 3.2.2 六阶紧致差分格式 |
| 3.2.3 N-S方程的空间离散 |
| 3.2.4 N-S方程的空间滤波 |
| 3.2.5 N-S方程的时间推进 |
| 3.3 初始条件与边界条件 |
| 3.3.1 流动初始条件 |
| 3.3.2 入口边界条件 |
| 3.3.3 出口及远场边界条件 |
| 3.3.4 物面及展向侧边界条件 |
| 3.4 几何模型建立与网格生成 |
| 3.4.1 流场几何模型建立 |
| 3.4.2 网格生成及收敛性 |
| 3.5 涡结构识别及数值方法验证 |
| 3.5.1 涡识别方法的应用 |
| 3.5.2 直接数值模拟程序验证 |
| 3.6 结果与讨论 |
| 3.6.1 涡量与涡结构的对比 |
| 3.6.2 边界层转捩中的涡量结构组成 |
| 3.6.3 基于涡量输运方程的涡量结构的生成机理 |
| 3.6.4 边界层转捩中涡结构的模态分解 |
| 3.7 本章小结 |
| 4. 边界层转捩中体积涡量与流体转动的相关性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 涡量与涡量守恒 |
| 4.2.2 体积涡量 |
| 4.2.3 体积涡量与体积Ω的相关性 |
| 4.3 本章小结 |
| 5. 激波与环形涡相互作用下的结构与频率特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制方程与隐式大涡模拟离散格式 |
| 5.2.1 修正方程分析 |
| 5.2.2 通量矢量分裂格式 |
| 5.2.3 带宽优化的五阶WENO格式 |
| 5.3 初始条件与边界条件 |
| 5.4 几何模型建立及网格生成 |
| 5.4.1 流场几何模型建立 |
| 5.4.2 网格生成及收敛性 |
| 5.5 涡结构识别及数值方法验证 |
| 5.5.1 基于ε函数的Ω方法的应用 |
| 5.5.2 隐式大涡模拟程序验证 |
| 5.6 结果与讨论 |
| 5.6.1 MVG尾涡结构与激波相互作用过程 |
| 5.6.2 MVG尾涡结构与激波相互作用的频率特性 |
| 5.7 本章小结 |
| 6. 结论与展望 |
| 6.1 本文的主要结论和创新点 |
| 6.1.1 本文的主要结论 |
| 6.1.2 本文的创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的论文及着作 |
四、离散涡丝方法模拟矩形射流场的研究（论文参考文献）
- [1]绕椭球的低速流动研究[J]. 丛成华,邓小刚,毛枚良. 力学进展, 2021(03)
- [2]风力机叶片绕流声源识别及其流动特征的实验研究[D]. 张翠青. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [3]顺排多圆/方柱绕流及颗粒运动模拟研究[D]. 黄文丰. 武汉科技大学, 2021(01)
- [4]主动扭转智能旋翼桨叶设计及振动载荷影响分析[D]. 刘少腾. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [5]微型方柱涡流发生器对湍流边界层内流动和换热特性的影响[D]. 焦钰. 天津大学, 2019(01)
- [6]剪切流下双变截面圆柱绕流及涡激振动数值模拟研究[D]. 崔宇婷. 天津大学, 2019(01)
- [7]直升机旋翼气弹建模与桨-涡干扰ACF控制技术研究[D]. 田嘉劲. 上海交通大学, 2019(06)
- [8]激波捕捉方法的数值稳定性研究[D]. 谢文佳. 国防科技大学, 2019(01)
- [9]某型四轴无人机的旋翼性能试验研究与外形优化设计[D]. 严咸浩. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [10]涡结构识别方法及相关机理的理论与数值研究[D]. 董祥瑞. 南京理工大学, 2019(06)