李新凯
- 作品数：9 被引量：32H指数：3
- 供职机构：华北电力大学能源动力与机械工程学院电站设备状态监测与控制教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术更多>>
- 涡发生器控制平板边界层分离的大涡模拟被引量：2
- 2016年
- 为了研究涡发生器(VGs)间距λ对控制边界层分离效果的影响,选取了4种涡发生器间距,λ/H(H为涡发生器高度)分别为5,7,9,11.采用大涡模拟(LES)方法对带逆压梯度的平板边界层分离流动及VGs控制分离流动进行了数值模拟.分析了有无VGs控制时,湍流场中大尺度相干结构及其演化规律,分别从旋涡间距、边界层内流体动能、压差损失等方面考察了VGs间距对控制流动分离效果的影响.研究结果表明当λ/H为5时,VGs间距过小抑制了旋涡的展向发展,λ/H为9,11时,VGs间距过大边界层内流体动能偏低,当间距λ/H为7时流动控制效果更优,此时计算域压差损失最小,相比较无VGs控制时,压差损失降低了30.95%.
- 胡昊李新凯戴丽萍王晓东康顺
- 关键词：涡发生器边界层分离大涡模拟相干结构
- 基于DES射流式涡发生器数值模拟研究被引量：1
- 2015年
- 为了更好应用射流式涡发生器抑制风力机叶片流动分离,采用分离涡(DES)方法对平板上射流式涡发生器流进行数值模拟,分析射流式涡发生器旋涡运动规律以及吹风比对射流孔下游湍流场的影响。通过对射流孔下游大尺度湍流相干结构研究表明,发卡涡及流向涡是射流湍流场中的典型相干结构,成熟发卡涡涡腿外侧诱导出的次生流向涡对近壁区能量的交换有着重要作用。对比不同吹风比时射流孔下游流场信息表明,吹风比越大,射流孔下游旋涡尺度越大,射流扰动范围越大,射流壁面摩擦力损失降低,但流场中压差损失变大。
- 胡昊李新凯王晓东康顺
- 关键词：DES数值模拟吹风比
- 涡发生器对风力机翼型绕流场的影响研究被引量：1
- 2015年
- 为了研究涡发生器对风力机专用翼型气动性能的影响,采用数值模拟的方法对带涡发生器风力机的翼型进行了数值计算.首先对具有试验数据的带涡发生器翼型进行了数值计算,验证了计算方法的可行性;然后采用该计算设置对所要研究的风力机翼型在多个攻角下的情况进行了计算.结果表明:在小攻角下当翼型未发生流动分离时,涡发生器可能使翼型升阻比降低;当攻角增大,翼型发生流动分离时,涡发生器可以有效推迟流动分离,增大失速攻角,提高升阻比.
- 胡昊李新凯
- 关键词：涡发生器风力机翼型绕流场
- 涡发生器安装位置对风力机翼型流场影响的数值研究被引量：11
- 2016年
- 采用数值模拟的方式对带/不带涡发生器的翼型流场进行计算,并与相应的试验数据进行对比,验证数值计算方法的可靠性。在此基础上,对3种不同弦向位置涡发生器对翼型气动特性的影响进行计算与分析。结果表明,3种安装位置的涡发生器均可有效推迟失速攻角及提高最大升力系数,但由于位置不同,产生的诱导涡的强度有较大差别,并对速度型线产生较大影响,最终导致翼型气动特性上的差异。在3种弦向位置中,20%弦向位置可取得较好的流动控制效果。
- 戴丽萍焦建东李新凯康顺赵萍
- 关键词：风力机翼型涡发生器
- 小翼安装角对分离涡旋涡特性的影响研究被引量：1
- 2016年
- 为了研究三角形小翼安装角(β)对前缘分离涡旋涡特性的影响,首先以某三角翼飞行器为研究对象,验证了数值方法的可靠性;其次选取了5个典型的小翼安装角:β=10°、15°、20°、25°、30°,分析了前缘分离涡在翼面上的流动情况及横截面上流线的拓扑点随安装角的变化规律;并分析了小翼下游旋涡强度及径向运动轨迹随安装角的变化规律,结果表明:在小翼下游X/H<20(X为流向距离,H为小翼高度)时旋涡强度随安装角增大而增大,X/H=20-80时,β=25°旋涡强度最大,X/H>80时,β=20°旋涡强度最大。
- 胡昊李新凯王晓东康顺
- 关键词：小翼安装角分离涡
- 来流边界层对三角翼诱导涡特性的影响被引量：1
- 2014年
- 三角翼是涡发生器的主要结构型式,用于涡发生器的三角翼常处于翼面边界层内。本文采用数值求解雷诺平均NS方程的方法,以平板上一个三角翼模型为研究对象,研究不同来流边界层速度型(均匀分布、湍流边界层速度型和层流边界层速度型)和5种边界层厚度条件下,三角翼诱导涡沿流向的最大涡量分布规律及衰减规律。结果表明,湍流边界层下三角翼诱导涡最大涡量值要大于层流边界层,且边界层高度越低,诱导涡最大涡量值越大。
- 李新凯康顺戴丽萍
- 关键词：边界层三角翼
- 风力机大厚度钝尾缘翼型数值模拟研究被引量：2
- 2015年
- 以具有实验数据的风力机专用翼型DU97-W-300、DU00-W2-401为对象,研究了湍流模型和网格分布对RANS预测气动性能的影响,并在多个攻角下对比了DES与RANS的计算效果.结果表明:在翼型升力曲线的线性段,考虑转捩的T-SST模型计算值与实验值更加吻合,但在升力曲线的失速段,全湍流模型计算结果优于T-SST湍流模型,且全湍流模型中SA优于SST湍流模型;相比RANS方法,DES方法计算得到的翼型升阻力系数更加接近实验值,DES方法能更好地模拟细致的分离涡结构,所以DES方法更加适合模拟易发生分离的大厚度翼型.
- 李新凯戴丽萍康顺梁思超
- 关键词：风力机翼型DES湍流模型
- 涡发生器结构对翼型绕流场的影响被引量：12
- 2015年
- 为了研究涡发生器在风力机叶片上的应用,以进一步提高风力机气动效率,本文采用CFD数值模拟方法,分析涡发生器几何形状对其绕流场和翼型边界层特性的影响.涡发生器几何形状为同样高度的矩形、梯形和三角形。翼型为风力机专用翼型DU97-W-300。首先对数值模拟结果与实验值进行了对比,验证了数值方法的可信性。然后详细讨论了各种涡发生器所产生的集中涡涡量、翼型边界层特性、以及绕流场等沿流向的发展演变。总体上看,三角形涡发生器较适合用于风力机翼型的流动控制。
- 李新凯康顺戴丽萍焦建东
- 关键词：涡发生器翼型绕流场
- 风力机大厚度翼型增升减阻装置模拟研究被引量：3
- 2015年
- 为了改善风力机专用大厚度翼型的气动性能,采用分离涡模拟(DES)方法对带有涡发生器(VGs)的40%大厚度翼型进行模拟研究,研究结果表明在一定攻角范围内涡发生器可有效推迟流动分离,提高翼型升力,降低阻力,涡发生器使翼型升力系数最大提高48%,阻力系数最多降低42%;采用同样计算方法对翼型吸力面加装涡发生器,压力面加装挡板的相对厚度为60%、80%的大厚度翼型进行模拟,研究结果表明在翼型吸力面涡发生器可推迟流动分离,在压力面挡板可提高压力面压力,涡发生器+挡板使60%大厚度翼型升力系数最多提高487%,阻力系数最多降低53%,80%大厚度翼型升力系数最多提高1100%,阻力系数最多降低38%。
- 李新凯戴丽萍康顺
- 关键词：风力机数值模拟涡发生器
