孙晓晶
- 作品数：32 被引量：71H指数：5
- 供职机构：上海理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市浦江人才计划项目上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理文化科学航空宇航科学技术交通运输工程更多>>
- 环量控制扑翼式获能器气动特性的数值研究
- 2023年
- 提出了一种采用环量控制的新型扑翼获能技术,首先对这种扑翼在不同折合频率下的获能效率进行了数值模拟,并与传统扑翼和表面施加协同射流控制扑翼的获能效率进行了对比,发现不同工况下对翼型尾缘部施加持续射流均能有效改善翼型的气动性能,使扑翼的能量转换效率显著提高,且提升幅度优于协同射流控制方法,表明该方法具有一定的开发应用潜力。此外,针对连续射流能耗较高的缺点进一步改进了射流施加策略,建立了四种不同射流喷射控制模式,对比研究了连续式、方波式、正弦式和三角波式射流模式下扣除射流能耗后采用环量控制扑翼的获能净效率,旨在以获取最高能量转换效率为目标的前提下尽可能降低射流所需能耗。不同射流模式下的能耗分析表明,连续式环量控制模式下所需能耗最高,方波式、正弦式和三角波式的能耗依次次之,因此扣除主动控制射流的能耗后,三角波式射流喷射模式下扑翼的获能净效率最高,比传统扑翼获能效率相比提升幅度最高可达22.2%,更具实际应用价值。
- 倪思彤史方锐孙晓晶
- 关键词：环量控制数值模拟
- 行波波长及波速对获能特性的影响被引量：1
- 2021年
- 在一定的运动参数条件下,行波运动可以从流水或风中吸取能量。以NACA0012翼型作为行波运动鱼体二维简化模型的原始翼型,采用数值模拟的方法研究波长及波速对行波运动获能特性的影响。结果表明:当波长不变时,随着无量纲波速的增大,行波运动从流水中吸收的能量(无量纲侧向功率)和能量利用率先增大后减小,并存在一个最佳波速使得无量纲侧向功率和能量利用率达到最大;对于不同的行波波长,最佳无量纲波速为一定值;在低无量纲波速和高无量纲波速下,随着波长的增大,无量纲侧向功率和能量利用率均先增大后减小;在中无量纲波速下,无量纲侧向功率和能量利用率随着波长增大而减小。
- 张继化孙晓晶黄典贵
- 关键词：获能
- 带局部运动表面翼型的动态失速特性研究被引量：1
- 2022年
- 采用数值模拟方法研究了运动表面长度l、速度比k、凹槽深度h和运动表面的无量纲位置s对带局部运动表面的NACA0012翼型动态失速特性的影响,在相同工况下对比了带表面射流与运动表面边界层控制方法(MSBC)对动态失速的控制效果。结果表明:采用运动表面边界层控制方法能够明显改善翼型的动态失速特性;在最优参数组合(s=0.4、l=0.4、k=1和h=0.25 mm)下MSBC翼型的等效升阻比较原始翼型增大了57.10%;当耗能系数较低时,与带表面射流的翼型相比,采用MSBC翼型可以通过较少的局部能量输入,就能达到提高翼型气动效率的目的。
- 张馨艺孙晓晶
- 关键词：动态失速翼型气动性能
- 升力型垂直轴风力机翼型的选择被引量：13
- 2012年
- 目前升力型垂直轴风力机采用的翼型多种多样,为了研究不同翼型对升力型垂直轴风力机风能利用率的影响,本文采用计算流体力学软件和滑移网格技术对升力型直叶片垂直轴风力机进行二维流场的数值模拟。结果表明,对于升力型垂直轴风力机,当选择NACA0018翼型可以达到最高的风能利用率。
- 孙晓晶陆启迪黄典贵吴国庆
- 关键词：叶片翼型风能利用率
- 600 MW超超临界机组高压进汽室流道的优选设计被引量：1
- 2016年
- 超超临界由于蒸汽参数的提高,进气室的流道将发生改变,原有的超临界机组进气室内部流道将无法通用。本文以某600 MW超超临界机组进气室为研究对象,建立流道的3D模型,通过流场的计算分析,优选出新的流道结构,并分析计算了流道的流动损失以及流道内压力温度分布情况。
- 孙晓晶李孝伟黄典贵
- 关键词：汽轮发电机组超超临界机组流道设计数值模拟
- 叶片前缘偏转对H型垂直轴水轮机性能的影响被引量：1
- 2022年
- 为提高传统直叶片升力型(H型)垂直轴水轮机的获能效率,提出一种带前缘可偏转叶片的新型垂直轴水轮机,利用计算流体力学(CFD)方法,结合重叠网格和动网格技术对这种新型垂直轴水轮机叶轮的水动力性能进行系统的数值模拟计算,分析不同叶尖速比下带前缘偏转叶片的垂直轴水轮机绕流流场,从而探究前缘偏转角度和偏转长度对这种水轮机动力性能和获能效率的影响规律。结果表明,根据叶片旋转到不同位置时实施前缘偏转可改变来流攻角从而减缓或抑制叶片吸力面的流动分离,有效改善其动态失速特性,进而使H型垂直轴水轮机的水动力性能和获能效率得到明显提升。研究发现,低叶尖速比下这种改善效果最为显著,可拓宽H型垂直轴水轮机高效运行的工作范围。
- 周东海孙晓晶
- 关键词：计算流体力学能量转换效率
- 以“工程热力学”教学为例分析中美工程教育的差异被引量：3
- 2019年
- 针对"工程热力学"的教学,从教学理念、课程定位、教学方式、实验课程设置、作业及考核方式等方面对中美高校的工程教育进行了对比。从微观角度分析了中美工程教育的差异,为提高我国工程教育质量提供参考。特别是在实验课程、作业和考核方式等实践性教学环节,美国高校的教学方法有许多值得参考的地方。
- 刘妮孙晓晶
- 关键词：工程教育教学理念实验课程
- 襟翼形式对扑翼获能特性影响的对比分析
- 2023年
- 提高新能源利用效率、减少石化能源的消耗,是实现我国“碳达峰、碳中和”目标的关键。扑翼式获能器是一种可从流体中获取能量且结构简单、环境友好的新型获能装置。为有效提高传统扑翼获能器的获能特性,提出一种带有尾缘襟翼的新型扑翼获能器,并采用计算流体力学(CFD)方法对其获能特性进行了数值模拟研究,比较了采用不同偏转策略的带尾缘襟翼扑翼的绕流流场和获能效率,发现在一个运动周期里尾缘采用连续偏转(TP式)方法提升扑翼获能特性的效果最为显著。最后,对比分析了主动式的尾缘襟翼和被动式的格尼襟翼对其扑翼获能性能的影响。结果表明,尾缘襟翼对扑翼获能效率的提升主要体现在中高缩减频率工况(f^(*)=0.12~0.22),在f^(*)=0.18时获能效率最大,可提高到46.3%;而格尼襟翼对扑翼获能效率的提升主要体现在中低缩减频率工况(f^(*)=0.08~0.14),在f*=0.12时获能效率最大,可提高到41.2%。因此这两种方法都具有实际应用前景和发展潜力。
- 张刚孙晓晶
- 关键词：数值模拟
- 机匣处理改善轴流风扇驼峰特性的数值研究
- 2016年
- 针对轴流风扇性能曲线常出现的驼峰现象,采用数值的方法研究了机匣槽的布置方向与旋转轴间夹角的变化对性能的影响。结果表明:设计的几种开槽方案均能一定程度改善轴流风扇的性能,拓宽轴流风扇的稳定运行工况范围;机匣开槽可使得最高效率点向小流量方向偏移,而在偏大流量区域总压升和效率均有稍许下降;逆叶片轴向45°槽方案在全工况范围内的综合性能最优;前置周向槽可取得与整个布置周向槽相当的性能改善效果;合适的机匣处理可使得轴流风扇性能得到明显改善,其原因是高压流体会顺畅地从压力侧绕叶顶流向吸力面侧,将低能的流体旋涡及时地扫除吹向下游,从而有效地抑制叶片表面的流动分离和流道的堵塞效应,减少旋涡和二次流损失。
- 朱兵赛庆毅孙晓晶王莹黄典贵
- 关键词：轴流风扇
- 不同吸气策略对风力机翼型动态失速特性的影响被引量：2
- 2021年
- 以NACA0012翼型为研究对象,采用Transition SST湍流模型和Simple算法模拟了高雷诺数下吸气控制对翼型失速特性的影响。设计了4种吸气策略,详细探讨了不同吸气策略对翼型动态失速的影响,并对比其所需能耗。结果表明:在相同动量系数下吸气控制对动态失速涡的抑制明显优于喷气控制;与喷气控制相比,采用吸气控制后翼型的平均升力系数可提高13%以上,平均阻力系数可降低80%;当采用开口向下的Sin函数策略时,翼型的等效升阻比最大。
- 陈微圣孙晓晶
- 关键词：风力机翼型吸气动态失速气动性能
