阻力系数

摘要： 针对石油裂解气管路中热电偶套管容易因旋涡脱落及受绕流阻力的影响而发生疲劳损伤的问题,使用LES对热电偶套管绕流进行数值模拟,研究套管不同插入深度对尾流场的影响以及套管安装角和干扰装置对涡脱及套管减阻性能的影响。结果表明:随着套管插入深度的增加,套管受流体冲击逐渐增强且尾流中逐渐有旋涡交替脱落;随着安装角的减小,套管阻力系数和升力系数逐渐降低,但套管所受流体冲击面积逐渐增大,综合考虑选择60°安装角,减阻效果达11.4%;增加干扰装置能大幅降低阻力系数,较基础单管所受阻力系数降低35.1%,旋涡脱落频率显著降低。

摘要： 在水下高速运动时,小口径射弹周围的水会发生空化现象,阻力系数最优的弹头几何外形对应着射弹被空泡全包裹的超空泡状态。针对一种小口径射弹,可以利用计算流体力学(CFD)数值方法模拟含空化现象的气液两相流动,探究空泡形态和阻力系数与射弹头部几何外形的关系。选取三段锥形为基本射弹头形,采用分步优化方式对射弹头部外形进行了优化。同时,结合神经网络与序列二次规划(SQP)算法减少优化过程中的计算量,缩短了优化工作所需的总时间。优化后的射弹阻力系数比优化前的减小约30%,且能够形成包裹全弹体的超空泡。

摘要： 棒束燃料元件通道结构复杂,横流流动特性对于燃料元件的流动传热具有显著影响,也是构建子通道分析模型的关键。采用STAR-CCM+软件,对燃料元件棒束通道横流特性进行了数值模拟。通过数值计算得到了横流流场、压力场分布,讨论了棒边距对流动的影响,并拟合得到棒束通道横流阻力系数计算关系式。文章的研究结果可用于棒束燃料组件子通道分析模型的封闭,也可为相关实验研究提供理论指导。

摘要： 研究固结型多孔介质的阻力压降与阻力系数的相关性,以具有固结型多孔介质结构特点的铜网为多孔介质区域,建立水平管段内流动阻力模型;利用无量纲的π定理分析法推导出黏性阻力系数和惯性阻力系数与雷诺数和欧拉数具有系数相关性,归纳比较了公式法和拟合法用于计算多孔介质阻力系数的求解方法;设计一种用于测量具有不同结构特点的多孔介质材料阻力系数的实验装置,通过实验测量法和多孔跃迁模拟法研究流体阻力压降的特性。结果表明:铜网阻力压降随入口速度的增大而增大,入口速度较小时,阻力压降变化幅度较小,随入口速度逐渐增大,阻力压降变化幅度逐渐增大;相同速度条件下,铜网阻力压降随着目数的增加而增大;铜网内流体阻力压降实验值与利用多孔跃迁模型得到的模拟值吻合较好。多孔跃迁模型的可靠性验证为完善多孔介质区域的模拟方法具有实际价值,为详细描述多孔介质阻力特性具有参考意义。

摘要： 为深入研究坡度与植被对坡面流水力学特性的影响,以Navier—Stokes方程为基础,建立了非淹没刚性植被坡面流模型,并对该模型进行验证。运用该模型,参考西南山区实际情况,设置6个坡度、6个单宽流量和6种覆盖度组合条件下共216种工况,研究了坡面流的水力学特性。结果表明:流速与坡度、流量及植被覆盖度之间呈指数变化,相关系数为0.987。相同流量下,随着坡度的增加,流速增速逐渐减小,植被对坡面流的减缓作用逐渐减弱。阻力系数受到坡度、流量和植被覆盖的影响,存在临界覆盖度,低于临界覆盖度时,阻力系数与流量呈现负相关,高于临界覆盖度时,阻力系数与流量的呈现正相关。且临界覆盖度受到坡度的影响,坡度越大,临界覆盖度越大。研究结果可为山区水土流失的预防以及山洪水沙耦合致灾机制的研究提供理论参考。

摘要： 为研究在稀薄气体环境下逆向喷流的有效性,对使用逆向喷流的超声速钝头体在稀薄气体环境中飞行的流场结构及减阻和防热效果进行了计算.首先使用直接模拟蒙特卡罗方法计算全局克努森数为0.01、0.03及0.05时的流场结构,分析不同克努森数时逆向喷流的减阻和防热效果;然后研究了稀薄气体环境下,总压比、气体种类、喷流速度及气体温度等参数对逆向喷流效果的影响.结果表明:随着全局克努森数的增大,马赫盘和剪切层的厚度增加,回流区域减小,使逆向喷流的减阻和防热效果降低;增大总压比能增加逆向喷流的效果,但过大的总压比不仅会导致飞行器的阻力增大,而且会降低飞行器表面热流密度的减小效率,因此应避免使用过大的总压比;改变喷流的其他参数,如喷流气体种类、喷流速度以及喷流气体温度,可以改善逆向喷流在稀薄气体环境中的减阻和防热的效果.

摘要： 非球形破片的弹道轨迹与其在超声速至亚声速范围内的阻力系数密切相关。非球形破片弹道飞行时会发生随机翻转,阻力系数也会随着破片姿态的变化而改变。为了从有限的破片姿态对应的阻力系数得到随机翻转状态下的平均破片阻力系数,提出一种基于正二十面体的平均方法,对32个特定的破片姿态对应的阻力系数进行平均,得到随机翻转状态下的平均破片阻力系数。该方法得到的立方体以及圆柱体破片的平均阻力系数与弹道枪试验的结果误差在10%之内。进一步研究了破片形貌即球形度对超声速至亚声速范围内破片阻力系数的影响。采用正二十面体平均方法计算得到大量非球形破片的阻力系数,球形度范围为0.35~1.00。通过人工神经网络建立了基于马赫数以及破片形状的阻力系数预测模型。预测模型测试结果表明,该模型具有较高的准确性;球形度是影响破片阻力系数最重要的形状因子,其影响程度在亚声速时最明显;超声速时破片阻力系数与球形度的依赖性显著降低。

摘要： 根据颗粒在悬浮粒群沉降过程中所受到的不同形式的力,可计算推导出颗粒自由沉降速度公式和颗粒的干涉沉降速度公式。自制干涉沉降装置用于本科生实验,根据实验数据绘制了ψ;与Φ关系图、Φ—Φψ;关系,通过颗粒干涉沉降公式求出的指数n值来表征物料中颗粒的粒度和形状的影响,粒度越小,形状越不规则,n值越大,干涉沉降速度v;越小。

摘要： 采用流体力学软件FLUENT研究了不同初始速度(≤2500 m·s^(-1))和海拔高度(≤20 km)下破片阻力系数,对不同海拔高度下破片速度衰减模型进行修正,并开展相应的低气压破片速度衰减特性试验,验证了修正模型的准确性。结果表明:初速700 m·s^(-1)的球型破片和初速1000 m·s^(-1)的长方体破片使用修正后速度衰减模型计算结果与试验结果吻合度较高,误差均小于5%,且修正后的速度衰减模型计算精度比修正前的模型提高了10%左右。该修正后的破片速度衰减模型可用于计算阻力系数随海拔高度变化对破片速度衰减系数的影响,提高破片速度的计算精度,从而进一步提升破片战斗部威力评估的准确性。

摘要： 应用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件数值计算了圆筒型人工鱼礁体在不同纵向和横向布设间距下的水动力特性,实测了圆筒型人工鱼礁体在纵向布设间距1.0L和2.0L(L为礁体长度)下的流场及受力特性,验证了物理模型实验中各个测点的流速值和阻力值,计算值与实验值吻合较好。研究结果表明:①圆筒型人工鱼礁体纵横布设间距不同时,水动力特性差异较大;②横向布设情况下,上升流最大高度、上升流水平跨度和阻力系数随间距增大而减小,横向布设间距为0.5L时,上升流最大高度最高,间距为2.0L时,上升流体积最大;③纵向布设情况下,上升流最大高度随间距增大而减小,上升流水平跨度和上升流体积随间距增大而增大,纵向间距为4.0L~5.0L时,增幅变缓,间距为4.0L时流场效应较好。本研究为人工鱼礁体组合布局及优化提供参考。

摘要： 目前,已有不少学者对城市小区风环境的阻力问题进行了探索,如2006年,张楠利用多孔介质模型模拟了长沙江滨区风环境,但其模型的孔隙率和压降选取主观因素较大,没有在水平和高度方向体现出差异,使得模拟结果与实际情况相比存在较大的偏差.Coceal等将城市冠层阻力模型用曳力等效,通过添加源项的方法将阻力模型加到动量方程中去,但该方法中阻力系数的近地面分布情况并没得到较好的处理.目前对实际城市小区数值模拟过程中阻力系数往往等效成一平均值,没有在高度方向体现出差异.因此,本文在考虑平均动能、湍动能、亚格子湍动能和耗散率等因素后,对建筑群沿高度方向的阻力系数进行修正,并将修正后的阻力模型通过自编程序的方法赋给了大涡模拟的控制方程,最后将数值模拟结果与现场实测数据进行了对比.

摘要： 近年来由于交通量的迅速膨胀与分离上、下行交通的需要,双幅式桥梁断面被越来越多的应用于工程实践.桥梁断面的三分力系数不仅直接关系到其所受静力风荷载,而且还是分析其风致振动的重要参数.本文通过刚性节段模型测压风洞试验研究了一系列不同间距下变截面分离双钝体箱梁阻力系数的干扰效应,结果表明单幅箱梁阻力系数随高宽比H/B的增大而变大，上游箱梁阻力系数的干扰因子随D/B增大先减小、后趋于平稳，D/B在0.025~0.6之间时IF>1，D/B>0.6，IF趋近于l。

摘要： 随着城市新区开发利用强度的不断增强,目前在规划设计实践中更多考虑空间形态因素,没有很好地结合周边自然资源,忽略了区域生态环境等条件,生态安全格局作为规划研究的有效途径,通过不同生态过程的模拟分析确定不同层次的安全格局水平,对生态环境的保护和整体空间结构的控制具有一定的影响作用,广州白云湖地区整体生态环境复杂,滨水景观丰富,本文以广州白云湖地区为实例,基于ArcGIS的空间分析技术,将在最小累积阻力模型理论基础上研究阻力系数的判定方法,结合不同景观类型生态服务功能强度及阻力系数等级划分两种方法综合探讨生态安全格局构建的量化分析途径,为能更好地提升城市新区的公共空间品质提供建议.

摘要： 岳阳洞庭湖二桥主桥结构为主跨1480m的悬索桥,加劲梁采用板桁结合式桁架加劲梁.采用风洞试验方法对板桁结合加劲梁悬索桥的抗风性能进行研究,主要内容包括:桥位基本风速和风参数确定、成桥状态结构动力特性、加劲梁节段模型颤振稳定性试验、加劲梁节段模型涡振试验和板桁结合加劲梁气动力系数试验等.研究结果表明:洞庭湖二桥主桥结构颤振稳定性满足规范要求;加劲梁涡振性能满足规范要求;板桁结合加劲梁顺桥向力系数随风偏角的增加先增加后减小,当风偏角为50～60度左右达到最大值,成桥状态顺桥向阻力系数最大值约为0.0424,施工状态顺桥向力系数0.038.

摘要： FLICE是一款正在开发的结冰计算软件,对于过冷大水滴(SLD)的结冰数值计算是其中一项重要功能.结冰计算中,因SLD水滴直径偏大,在运动过程中,有些情况下不能保持表面受力平衡,当水滴表面张力不能克服空气剪切力时,水滴形状会发生变化,由球状向圆盘状过渡,圆球阻力系数公式不再适用.为更好地模拟过冷大水滴条件下的机翼结冰问题,过冷大水滴运动方程中的阻力系数需要进行一定的修正,有多种经验公式.本文的主要研究是采用编程计算的手段,运用欧拉-拉格朗日方法模拟了SLD的运动、破碎和结冰现象,研究不同阻力系数修正模型对水收集系数β、冰型的影响.研究成果将为FLICE结冰计算软件开发奠定基础.

摘要： 介绍了核电厂事故后应急通风系统需要通过高压空气引射室内回风来保证人员的可居留性.放置高压储罐的房间需考虑各种工况下的阀门卸压,以保证系统不产生高压危害.分析了系统卸压部分的阻力系数,并计算分析了阀后压力的影响因素及不同取值的计算结果.根据计算和分析结果给出了符合实际的设计结论,为工程设计提供理论支撑.

摘要： 跨海大桥下部结构墩柱尺寸较大,绕流时雷诺数(Re=UD/v)处于1×106～1×107甚至更高范围,属于高临界区或超高临界区范围.既有研究表明,此时阻力系数CD及升力系数CL变化剧烈,准确计算CD、CL是准确计算墩柱受力的前提.本文采用数值方法针对大尺寸墩柱开展二维模拟分析,最终发现CD、CL主要由Re控制,圆柱尺寸对其影响较小,漩涡脱落频率及CD、CL的振幅与漩涡分离点有着密切关系.

摘要： 水媒植物种子作为河流中的有机沉积物,其沉降和输移特性与泥沙类似,取决于颗粒属性和周围流体特性.沉降速度和阻力系数对于种子在水体中的运动有着重要的影响.本研究基于各类无机沉积物的实验数据,采用非量纲直径和速度,依据球形颗粒阻力系数经验公式,考虑形状的不规则性,对汇总的非球形颗粒数据进行回归分析,得到了统一的阻力系数经验公式.以颗粒雷诺数100为分界的分段函数可以进一步提高公式的预测精度.相比于其他公式,本公式适用范围广,预测精度高.同时,实验测定了鄱阳湖区荷花,睡莲和菖蒲沉降速度和阻力系数,结合其他水生植物种子实验数据,结果表明本研究公式可用于模拟和预测非球形水媒植物种子沉降速度,进而丰富水媒传布动力研究,为湖库区生态系统恢复提供依据和指导.

摘要： 与普通河道水流不同,大比降光滑明渠河道水流阻力不但是雷诺数的函数,而且也随着坡降的改变而变化.针对大比降河道,本文提给出了修正的摩阻流速u*v和达西阻力系数fv,并且利用经典的Emmett大比降河道试验数据求出了其中的待求参数a.fv-Re关系图表明,所有的大比降河道阻力数据都能归结到一条曲线中,这说明本文修正的摩阻流速模型能够很好地揭示大比降河道水流在床面的能量消耗机理.巧合的是,在层流与紊流区域内,fv-Re变化规律与普通河道中的f-Re变化一致.最后,为了工程应用方便,求出了整个水流区域内的fv-Re统一表达式,通过与Emmett试验数据比较,可以看出作者的统一公式具有较高的计算精度.

摘要： 通过查阅国内外在游泳项目中使用流体力学方法进行的理论研究、实验室研究等文献,了解在游泳项目中流体力学方法的国内外研究进展,及各类研究方法、结果以及相关研究结果在运动与训练实践的应用情况,探索在游泳项目中进一步开展流体力学相关研究的方向.国内关于游泳项目相关的流体力学研究主要仍为理论层面的研究较多，缺乏专门针对我国游泳运动员的流体相关实验分析研究结果。国外的研究则涉及到理论和实验室、数值计算等多方面。因此，我们需要学习国外的研究方法、分析与利用国外实验室的相关研究结果，并通过开展实验研究，对我国游泳运动员的动作技术进行分析及优化，最终实现将流体力学研究结果用于提高我国游泳运动员的成绩的目的。

摘要： 本发明涉及一种同时获得车辆空气阻力系数与滚动阻力系数的测量方法，进行多次自由滑行试验，记录试验中过程数据时间t、车速v和滑行距离s；设定空气阻力系数和滚动阻力系数的计算上、下限；选出参考曲线，计算滑行阻力、减速度和滑行时间；求得试验曲线、计算曲线的重合度以及距离与时间三者的误差值；本发明的益处为：解决了车企研发过程中空气阻力系数与滚动阻力系数获取困难且获取成本高的难题，且能与车企的整车仿真计算模型进行高效的匹配。

摘要： 一种测量多孔介质粘性阻力系数和惯性阻力系数实验装置，所述实验装置由进液管段装置、试验管段装置、出液管段装置、可调节支撑托架四部分组成。试验管段装置由试验测量管段和试验可视化管段组成；可调节支撑托架由固定架托和可调节高度支撑架组成。液体压降通过试验管段的压差变送器测量，流量由流量变送器测量。该实验装置可快速测量液体流经多孔介质时的流量与压差，进而可定量的确定多孔介质的粘性阻力系数和惯性阻力系数。该实验装置所采用的理论原理简单，操作容易实现，实验液体可为单相或多相流体，实验多孔介质可为规则、随机不规则形状且不同粒径的细小颗粒材料组成，测量应用范围广泛。

摘要： 本发明涉及一种隔水管绕流阻力系数和升力系数的测定装置及方法，包括转动机构，实验机构和圆环形水槽；所述转动机构包括支撑板、变频电机、电机支座、联轴器、轴承支座、轴承、转轴；所述实验机构包括连杆、传感器接头一、测阻力传感器、传感器接头二、测升力传感器、试件夹具、紧定螺钉、圆柱试件；所述圆环形水槽为内外两层环形铁板构成的水槽，支撑板通过地脚螺栓安装固定在圆环形水槽中部并与水平面保持垂直；实验机构连接转动机构。本发明改变传统水洞实验装置的水体流动、试件静止的模式，让水体静止、试件运动，利用水体与试件的相对运动完成实验，在保证实验效果的同时，简化了实验装置，极大的提高了实验的可操作性。

摘要： 本发明公开了一种多孔介质材料粘性阻力系数与惯性阻力系数测量方法，包括以下步骤：步骤一、使用传感器获取流体流经多孔介质材料前后的压降ΔP和流体的流速v；步骤二、将ΔP和v拟合成二次多项式Δp＝a1v2+a2v，得到参数a1和a2的值；步骤三、计算粘性阻力系数1/α和惯性阻力系数C2：式中Δn为多孔介质材料的厚度，μ为流体的动力粘度，ρ为流体的密度。本发明还提供了一种多孔介质材料粘性阻力系数与惯性阻力系数测量装置。本发明提供的多孔介质材料粘性阻力系数与惯性阻力系数测量及方法，通过测量流体的流速及流经多孔介质前后的压差，就能计算出粘性阻力系数与惯性阻力系数，计算方法简单，精度高，获取测量参数的装置结构紧凑，成本低廉，使用十分方便。

摘要： 一种测量多孔介质粘性阻力系数和惯性阻力系数实验装置，所述实验装置由进液管段装置、试验管段装置、出液管段装置、可调节支撑托架四部分组成。试验管段装置由试验测量管段和试验可视化管段组成；可调节支撑托架由固定架托和可调节高度支撑架组成。液体压降通过试验管段的压差变送器测量，流量由流量变送器测量。该实验装置可快速测量液体流经多孔介质时的流量与压差，进而可定量的确定多孔介质的粘性阻力系数和惯性阻力系数。该实验装置所采用的理论原理简单，操作容易实现，实验液体可为单相或多相流体，实验多孔介质可为规则、随机不规则形状且不同粒径的细小颗粒材料组成，测量应用范围广泛。

摘要： 一种土壤中油水迁移的粘性阻力系数和惯性阻力系数实验装置，涉及石油化工及环境工程等行业领域，包括进液管段装置、试验管段装置、出液管段装置及固定支架，所述的进液管段装置包括入液管、储液罐、保温材料层、加热棒、搅拌桨、电机、短接、水泵、球阀、法兰盘及三通，所述的储液罐为圆柱体，能够快速测定粘性阻力系数和惯性阻力系数，能够对油水混合物进行控温加热和搅拌，通过水平和垂直两部分试验管段对土壤中油水混合物的迁移进行试验研究，采用循环管段控制油水混合物回流。

摘要： 本发明涉及一种同时获得车辆空气阻力系数与滚动阻力系数的测量方法，进行多次自由滑行试验，记录试验中过程数据时间t、车速v和滑行距离s；设定空气阻力系数和滚动阻力系数的计算上、下限；选出参考曲线，计算滑行阻力、减速度和滑行时间；求得试验曲线、计算曲线的重合度以及距离与时间三者的误差值；本发明的益处为：解决了车企研发过程中空气阻力系数与滚动阻力系数获取困难且获取成本高的难题，且能与车企的整车仿真计算模型进行高效的匹配。

摘要： 本实用新型公开液压加载式粘性阻力系数与惯性阻力系数测试装置，装置包括实验管和风管，实验管的一端与风管的另一端通过法兰盘连接，实验管的另一端内壁滑动设有压板，压板和法兰盘之间的实验管内填充有具有一定粒径的矸石，压板外侧连接有一推杆，推杆由一液压机驱动，实验管上安装有压差计，压差计的两个探针对应设置在矸石填充区的两端，风管的一端分别连接有风机和真空泵，风管上分别安装有风速表和真空表，风速表探测风管内的风速，真空表探测风管的真空度，压差计、风速表和真空表均与一信号采集仪连接。本实用新型便于连续测试不同孔隙率下的粘性阻力系数与惯性阻力系数。

摘要： 本实用新型公开一种粘性阻力系数与惯性阻力系数测试装置，其包括注水泵以及依次连接的第一风管、实验管和第二风管，实验管两端与对应侧的第一风管或第二风管通过法兰盘连接，实验管分为外层钢管和内层橡胶管，内外层之间形成注水的腔体，实验管中部设有连通腔体的注水头；注水泵通过注水管连通注水头，实验管的内层橡胶管内填充若干具有一定粒径的矸石，实验管上安装有压差计，压差计的两个探针对应设置在矸石填充区的两端，第二风管的外侧端分别连接有风机和真空泵，第二风管上分别安装有风速表和真空表，风速表探测风管内的风速，真空表探测风管的真空度，压差计、风速表和真空表均与一信号采集仪连接。本实用新型便于连续测试不同孔隙率下的粘性阻力系数与惯性阻力系数。

摘要： 本实用新型公开了一种多孔介质材料粘性阻力系数与惯性阻力系数测量装置，其特征在于，包括依次连接的流体发生装置、流体稳定装置、流量控制装置和试验管路；所述试验管路包括：试验材料装夹装置，用于装夹多孔介质材料；高压力扫描装置，其设置在试验材料装夹装置的前端，以测量流体流经多孔介质前的压力；低压力扫描装置，其设置在试验材料装夹装置的前端，以测量流体流经多孔介质后的压力；叶轮测速仪，用于测量试验管路中流体流速。本实用新型通过测量流体的流速及流经多孔介质前后的压差，就能计算出粘性阻力系数与惯性阻力系数，计算方法简单，精度高，获取测量参数的装置结构紧凑，成本低廉，使用十分方便。