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叶顶间隙流动中的涡结构实验研究
文献摘要：
叶顶间隙流动中的旋涡结构是引发导管桨、水轮机等水力机械叶顶间隙空化问题的主要因素之一.与常规船用螺旋桨(叶顶无端壁)上的梢涡流动不同,叶顶间隙流动受叶片载荷分布和间隙尺度(叶片梢部与端壁的距离)共同作用.为了研究叶顶间隙流动中的旋涡结构特性及其影响因素作用机理,本文采用二维NACA0024翼型在空泡机理水筒中,开展了基于旋涡空化观测的叶顶间隙流动显示实验和基于2D-3C?PIV的叶顶间隙流场测量实验.通过空化观测实验,获得了叶顶间隙流动中的旋涡整体分布状态,以及间隙宽度、雷诺数和载荷系数等对旋涡强度的影响规律.通过流场测量实验,获得了局部全湿流场(无空化状态)中的旋涡分布规律以及其随不同影响因素的变化规律.结合流动显示实验和流场测量实验,研究了叶顶间隙流动中的旋涡结构形态以及形成机理,并初步阐明了间隙宽度、雷诺数和载荷系数对叶顶间隙流动旋涡强度的影响规律.研究表明,在NACA0024翼型叶顶间隙流动中存在两种主要稳定涡结构,分别是梢分离涡和梢泄涡;稳定涡结构是引起叶顶间隙流动空化的主要因素;翼型攻角和间隙宽度的大小是影响叶顶间隙流动中旋涡结构强度的主要因素.
文献关键词：
间隙流动;涡空化;梢泄涡;梢分离涡;流动显示
中图分类号：
作者姓名：
刘玉文;徐良浩;张国平;刘建华;彭晓星
作者机构：
中国船舶科学研究中心 振动与噪声国家重点实验室,无锡 214082
文献出处：
引用格式：
[1]刘玉文;徐良浩;张国平;刘建华;彭晓星-.叶顶间隙流动中的涡结构实验研究)[J].空气动力学学报,2022(01):57-64
A类：
NACA0024,梢分离涡,梢泄涡
B类：
叶顶间隙流,间隙流动,结构实验,旋涡结构,导管桨,水轮机,水力机械,间隙空化,船用螺旋桨,无端,端壁,梢涡,涡流,叶片载荷,载荷分布,结构特性,翼型,空泡,水筒,涡空化,流动显示,2D,3C,PIV,间隙流场,流场测量,测量实验,观测实验,分布状态,间隙宽度,雷诺数,过流,全湿,空化状态,合流,结构形态,形成机理,攻角,结构强度
AB值：
0.228033
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