Generating controllable velocity fluctuations using twin oscillating hydrofoils
Generating controllable velocity fluctuations using twin oscillating hydrofoils
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使用双振荡水翼产生可控的速度波动
DOI：
10.1017/jfm.2012.442
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发表时间：
2012
影响因子：
3.7
通讯作者：
Harding S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Harding S
此前已开发出一种能够独立控制水槽中瞬时流速的实验装置。这种配置使用两个俯仰水翼来产生流动波动，允许在各种驱动频率和条件下研究水下结构的非稳态响应。线性非定常升力理论被用来计算均匀流中两个俯仰水翼的瞬时环流。然后使用涡流模型来描述尾流中的循环，确定翼之间中心线处的速度扰动。本文介绍了如何离散化涡流模型以解决反问题，从而可以确定重新创建所需速度时间序列所需的水翼运动。该模型的结果分别针对垂直方向和流向方向上的振荡速度脉动的简化情况给出，也同时给出。还提出了二维非周期性速度波动的更一般情况，这证明了在建议的频率限制之间配置的能力。
An experiment apparatus has been previously developed with the ability to independently control the instantaneous flow velocity in a water flume. This configuration, which uses two pitching hydrofoils to generate the flow fluctuations, allows the unsteady response of submerged structures to be studied over a wide range of driving frequencies and conditions. Linear unsteady lift theory has been used to calculate the instantaneous circulation about two pitching hydrofoils in uniform flow. A vortex model is then used to describe the circulation in the wakes that determine the velocity perturbations at the centreline between the foils. This paper introduces how the vortex model can be discretized to allow the inverse problem to be solved, such that the foil motions required to recreate a desired velocity time series can be determined. The results of this model are presented for the simplified cases of oscillatory velocity fluctuations in the vertical and stream-wise directions separately, and also simultaneously. The more general case of two-dimensional aperiodic velocity fluctuations is also presented, which demonstrates the capability of configuration between the suggested frequency limits of .
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