對置于弱電解質(zhì)溶液中的翼型表面包覆電極磁極,利用其產(chǎn)生的電磁力作用于翼型繞流流場,可以改變流場結(jié)構(gòu),改善翼型的動力學(xué)特性,抑制流體脫體,抑制或延緩失速,減少翼型的阻力,提高升力,減振降噪,提高流動的穩(wěn)定性,翼型這些性能的改善有助于提升艦船的續(xù)航能力,操控性,隱身性等性能。與其他流動控制方式相比,電磁力主動控制技術(shù)可以對流場進行無接觸控制,機構(gòu)簡單可靠,并且有高度的靈活性,因此具有重要的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。本論文在回顧電磁力主動控制技術(shù)的發(fā)展及其所涉及的電磁學(xué)和流體力學(xué)的基本理論之后,從數(shù)值模擬和實驗兩方面對翼型繞流電磁力控制進行了研究,具體工作如下:在第三章中,首先基于Maxwell方程,使用ANSYS的電磁學(xué)分析模塊對翼型周圍的電磁場進行了數(shù)值模擬,得到三維電磁力力場,其分布規(guī)律如下:翼型表面電極磁極產(chǎn)生的電磁力沿翼型表面的切線方向,大小沿翼型表面的法向指數(shù)衰減,并沿翼型的展向方向周期分布。然后根據(jù)電磁力的分布規(guī)律,提取相應(yīng)位置處的電磁力數(shù)據(jù),利用FLUENT的用戶自定義編程將電磁力數(shù)據(jù)加入到流體控制方程的動量方程中,采用脫體渦模擬方法對電磁力作用下的翼型流場進行了數(shù)值模擬,研... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

翼型模型

圖 3-2 計算模型Fig.3-2 Computational model場計算過程維靜態(tài)磁場分析的單元有 SOLID5，SOLID96，合場進行計算，在以上磁場分析單元中 SOLID5部使用 SOLID5 單元，該單元有 8 個節(jié)點，每文分析中還使用了遠場單元，使用遠場單元可使界條件就可以說明磁場，靜電場的遠場耗散的問用遠場單元，就必須使模型擴展到假定的無限位為一部分流體域建模，就能有效，精確地描述遠111 單元，在流體域的外層單元使用。本文還單元來輔助劃分模型不規(guī)則部分的網(wǎng)格，該單元計算結(jié)果毫無影響。綜上，本文所使用的單元類

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文第一遍分析時使用 GUI 對整個分析過程進行操作，然后根據(jù) LOG 文件得到其 APDL 命令流文件，以后再需要對其分析時，只需修改相關(guān)變量，調(diào)用該 APDL命令文件即可。3.1.5 電磁場計算結(jié)果使用 ANSYS 數(shù)值計算表面包覆電極與磁極的翼型產(chǎn)生的三維電磁力，結(jié)果如圖 3-3(a)、(b)所示。由圖 3-3(a)可知，電磁力沿翼型表面的切線方向，距翼面越近電磁力越大，而且電磁力衰減的很快。由圖 3-3(b)可知，電磁力的分布具有三維性。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Lorentz力的大小和作用位置對翼型繞流及升力和阻力的影響[J]. 陳耀慧,張輝,范寶春,李鴻志.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2010(03)
[2]圓柱繞流電磁控制影響因素的實驗研究[J]. 張輝,范寶春,陳志華.  實驗力學(xué). 2009(05)
[3]電磁場中圓柱繞流的開環(huán)和優(yōu)化控制[J]. 張輝,范寶春,陳志華,董剛,周本謀.  科學(xué)通報. 2008(09)
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[5]翼型繞流的電磁力控制[J]. 陳耀慧,范寶春,周本謀,陳志華,張輝,李鴻志.  力學(xué)學(xué)報. 2008(01)
[6]Lorentz力對弱導(dǎo)電流體中圓柱受力的影響[J]. 張輝,范寶春,陳志華,周本謀.  水動力學(xué)研究與進展A輯. 2007(06)
[7]圓管湍流減阻電磁力控制的直接數(shù)值模擬[J]. 羅世東,許春曉,崔桂香.  力學(xué)學(xué)報. 2007(03)
[8]圓柱繞流的電磁控制[J]. 范寶春,周本謀,陳志華.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2005(04)
[9]圓柱表面包覆電磁場消渦與增渦實驗研究[J]. 周本謀,范寶春,陳志華,葉經(jīng)方,丁漢新,靳建明.  實驗力學(xué). 2004(02)
[10]包覆電磁場激活板的圓柱尾跡的數(shù)值研究[J]. 陳志華,范寶春.  力學(xué)學(xué)報. 2002(06)

博士論文
[1]分離流動的電磁力主動控制[D]. 陳虹.華中科技大學(xué) 2011
[2]復(fù)雜組合體跨音速非定常氣動力和顫振計算[D]. 郭同慶.南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號：3096175