Effect of angle of slit on shedding vortex of slotted circular cylinder

开缝圆柱绕流作为钝体绕流研究的分支,具备很强的应用前景,但是对其复杂的流动现象的物理本质的理解仍不完善。本文采用流动显示技术和粒子成像测速技术(; PIV),探究缝隙对开缝圆柱流场结构的影响,在数据处理方面采用本征正交分解(POD)方法对开缝圆柱流场信息进行了重建。实验研究表明:; 在一定雷诺数范围内,开缝圆柱缝隙的存在从根本上改变了圆柱绕流近区尾流的结构;; 开缝圆柱脱落涡的脱落频率对开缝圆柱缝隙倾斜角具有一定的敏感性,随着缝隙倾斜角的增大其斯特劳哈尔数逐渐变大,对比发现开缝圆柱狭缝比(缝隙/直径)为; 0.15时较0.10的斯特劳哈尔数具有更强的稳定性。Vortex shedding from a circular cylinder with a slit which belongs to; the unsteady flow of bluff bodies has very strong application prospects.; However,it is still difficult to fully understand the complex flow; phenomenon. Using flow visualization and particle image velocimetry; (PIV) measurement,we explored the influence of a slit on the flow field; structure. Adopting the method of proper orthogonal decomposition (POD),; we reconstructed the flow field in the series of operations on PIV data.; The experimental results show that the flow in the slit demonstrates; periodic motion,and this oscillating vent-flow greatly alters the near; wake flow features within a certain range of Reynolds number. Shedding; vortex frequency of slotted cylinder has certain sensitivity with the; angle of slit. The Strouhal number increases gradually with the increase; of the angle,and the Strouhal number of slit ratio (slit/diameter); equals to 0.15 is more stable than that of slit ratio equals to 0.10.国家自然科学基金面上项目; 福建省科学基

二维开缝圆柱环流动力特性

使用粒子图像测速(PIV)技术对各二维开缝圆柱环流流场的动力特性进行定性及定量研究,揭示雷诺数(Re)、开缝位置角、开缝倾角及相对缝宽(s/d,s为缝隙宽度,d为圆柱直径)对环流动力特性的影响规律.获取瞬态流场、时均流场以及斯特劳哈尔数(Sr)等关键流场信息,研究开缝圆柱环流流场的结构及演变规律.结果表明:脱落涡与圆柱表面环流的此消彼长,引起120°以及180°开缝圆柱的吹吸效应,显著提前圆柱尾流脱落涡的耦合时间;240°开缝圆柱的缝隙位置接近圆柱后缘,流体未达到缝隙位置时已经发生流动分离,不会形成有效吹吸效应;120°以及180°开缝圆柱的尾流脱落涡运动轨迹振幅较大,其流阻系数大于基准圆柱以及240°开缝圆柱的尾流流阻系数;狭缝角α为180°,相对缝宽为0.15开缝圆柱的尾流Sr在0.218～0.225范围内波动最小,具备最优的线性稳定性.装备预研教育部联合基金(6141A02033529)国家自然科学基金(11072206)福建省自然科学基金(2012J01023)资助项

不同措施对倾斜柔性圆柱结构涡激振动抑制研究

海洋工程中的立管和系泊缆线等柔性圆柱结构轴线与来流常存在一定倾斜角度。由于轴向二次流的存在,倾斜圆柱涡激振动(VIV)相比于垂直圆柱更为复杂。如何对VIV有效抑制一直是工程界和学术界关注的焦点问题之一。本研究设计了室内拖曳水池模型实验,拖曳速度间隔为0.05m/s,范围为0.05～1.0m/s。观测了螺旋列板和控制杆对大长径比(L/D=350,L为圆柱长度,D为圆柱外直径)柔性圆柱横流向VIV的抑制效果,对比了垂直状态(α=0°,其中α为倾角)和倾斜状态(α=45°)附带抑制装置的圆柱模型振动特性。实验中采用方形截面、螺距/螺高组合为17.5D/0.25D的螺旋列板。控制杆则选取了四根环向均布于圆柱外周的排布方式,控制杆直径比为0.25D,距主体圆柱0.5D。通过在圆柱模型不同空间位置粘贴应变片,获取随时间变化的弯曲应变数据,并运用模态法对位移进行重构。重点分析了横流向应变变化、位移和VIV抑制效率。研究发现:螺旋列板对45°柔性倾斜圆柱涡激振动抑制效果较垂直状态下明显降低,甚至会增大圆柱的振动响应。而四根的多控制杆排列方式在45度倾斜圆柱上仍能保持较好的抑制涡激振动

POD Analysis of a Slit Circular Cylinder Near Wake

利用粒子成像测速技术（particle image velocimetry,PIV）,在水槽中探究缝隙对圆柱流场结构的影响,应 用频谱分析和本征正交分解（proper orthogonal decomposition, POD）方法,研究了开缝圆柱流场相干结构.实验 Reynolds数范围内,缝隙的“ 吹吸”作用从根本上改变了圆柱绕流近区尾流结构,前6阶模态形态是流场中最主要 的相干结构. 第1,2阶模态形态控制着圆柱绕流流场涡街相继脱落过程,1或2阶模态系数为尾迹涡的固有频率; 第3, 4阶模态形态控制着脱落旋涡沿流向方向能量运输;第5, 6阶模态形态中的同向涡旋结构作用于旋涡缓慢 脱离柱体这-过程,并对旋涡能量起着衰减作用.Flow around a slit circular cylinder was investigated in a water tunnel with particle image velocimetr^^（PIV） tech-nique, power spectrum analysis, proper orthogonal decomposition （ POD） method and other techniques for data processing. The experimental results show- that the flow in the slit demonstrated periodic motion. This oscillating vent-flow has greatly al-tered the near wake flow- features within a certain range of Reynolds number. The total turbulence kinetic energ^^（TKE） almost contributes from the first six modes. The first and second POD modes control the vortex shedding alternately process. The third and fourth POD modes control the process of vortex energy transition along the flow direction. The interaction of co-rotating vortex pair in the fifth and sixth POD modes effects the vortex energy during the vortex shedding process

圆柱坐标机器人在针织圆纬机中的应用

基于机器人与互联网的智能化新时代背景,针对传统针织圆纬机编织过程中断纱必须依靠人工操作接纱而一直无法用机器替代的问题,研发一种用于针织圆纬机的圆柱坐标机器人,以实现智能检测纱疵、自动清纱接纱以及多模态除絮工作。介绍圆柱坐标机器人的基本结构、工作原理、控制系统及应用优势。使用该圆柱坐标机器人可以自动清纱并复接,代替人工接纱操作和除絮步骤,有效降低运营成本,大幅度提高生产效率及织物品质,提升圆纬机智能化程度,推动圆纬机装备行业向智能化技术转型升级,为实现智能工厂、无人车间奠定基础

圆柱壳孔边裂纹应力强度因子的计算和分析

从Reissner壳体理论出发,将“局部-整体分析法”应用于圆柱壳孔边裂纹问题,比较精确地计算了圆柱壳孔边轴向裂纹和环向裂纹的应力强度因子,获得了应力强度因子随壳体几何尺寸、开孔大小及剪切刚度变化的规律。以作者在文[7,8]中的有限元分析结果为基础,推广Petroski-Achenbach方法,建立圆柱壳孔边裂纹问题的权函数,分析计算了圆柱壳孔边裂纹问题,获得了较好的结果,最后给出了便于工程应用的较精确的计算鼓胀系数的近似公式

海底边界对水下管线的水动力影响

本文叙述了在定常流中,用平板模拟海底平面边界,在雷诺数R_e为4.0×10~3～1.5×10~5范围内,测量了孤立圆柱和离平板不同距离上的单柱的阻力(C_D)、升力(C_L)、上抬力(C_(LO))等水动力系数和响应频率f。研究了管道距平板边界的相对间距H/D(H为圆柱与平板之间的间距;D为圆柱直径)对水动力特性的影响

Study on Measurement for Dielectric Property of Microwave Dielectric Resonator

微波介质陶瓷材料是近几十年发展起来的一种新型的功能电子陶瓷，主要用于微波频段电路中完成一种或多种功能的陶瓷材料，是制造微波介质谐振器和滤波器的关键材料，它具有高介电常数，低介电损耗，温度系数小等优良性能适用于制造多种微波元器件，能满足微波电路小型化，集成化，高可靠性，低成本的要求。在电子对抗，导航，通信，雷达，家用卫星直播电视接收器和移动电话中得到了广泛应用。 微波介质陶瓷材料是电介质材料的一种，具有电介质材料的基本性质。其介电性能可用介电常数ε_r^'，品质因数Q（或损耗角正切）、谐振频率温度系数三个主要性能参数衡量。由于微波介质材料不同，所采取的测试方法和测试系统也不同，主要使用的方法有...Microwave dielectric ceramic material （MWDC） is developed in recent decades as a new functional material of electronic ceramics. It is mainly used in microwave circuits as dielectric materials and the completion of one or more functional ceramic material. It is the key materials for microwave dielectric filters and resonators. It is expected that MWDC should have high relative permittivity, high q...学位：工程硕士院系专业：物理科学与技术学院_工程硕士(电子与通信工程)学号：3312013115284