摘要 陡坡上的下降风非常常见,但对其了解或模拟甚少。本研究重点研究陡峭的高山斜坡上方的下降风急流。我们评估了湍流动能 (TKE) 和雷诺剪应力预算方程中的浮力项。我们特别关注斜率和沿斜率湍流显热通量对这些项的贡献。在最大风速高度以下和以上的四个测量水平可以分析沿垂直剖面的浮力效应如下:(i) 如在稳定条件下预期的那样,浮力往往会破坏 TKE 和最大风速高度 zj 以下急流内层区域的湍流动量通量;(ii) 结果还表明,浮力有助于在急流外层剪切区域(远高于 zj )产生 TKE,而在同一区域观察到湍流动量通量的消耗; (iii) 在最大风速附近机械剪切产生微弱的区域,浮力往往会破坏 TKE,而我们的结果表明,浮力往往会增加动量通量。本研究还提供了一个分析条件,用于确定由于浮力而产生的湍流动量通量与斜坡角度之间的极限,类似于已经为 TKE 提出的条件。我们重新引入了应力理查森数,它相当于雷诺剪切应力预算的通量理查森数。我们指出,通量理查森数和应力理查森数是表征除最大风速高度附近区域以外的下降气流的互补稳定性参数。
10.1. 验证和确认.................................................................................................................................................................................................................................................................... 52 10.2. 湍流模型的应用范围.................................................................................................................................................................................................................................................... 54 10.3. 分层和浮力效应.................................................................................................................................................................................................................... 54 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 62
表1:对于最多三个阶段中的任何一个中的任何一个,x方向通量和源术语控制流动动力学。y方向上的术语以类似的方式提出。u x和u y = x和y方向的深度平均速度; UU VM和UV VM =虚拟质量贡献(Pudasaini and Mergili,2019年); dt =分散术语(Pudasaini,2023); g x = x方向重力的有效下坡分量; F D =变形系数(Pudasaini和Mergili,2024a); k x = x方向地球压力系数; G Z +和G Z- =重力的有效斜率正常成分,包括不同的浮力效应(Pudasaini和110 Mergili,2019年); G Z * =有效的重力斜率正常成分,包括浮力和曲率效应; C drag =阻力系数(Pudasaini and Mergili,2019年); δ=基底摩擦角; c =内聚力; E V =通过剪切系数通过剪切系数损失(Pudasaini和Mergili,2024b); φ=内部摩擦角; f ml =碎片数(Pudasaini等,2024); ζ=湍流摩擦数; n =曼宁号码;和C AD =环境阻力系数。绿色表示输入参数,蓝色表示派生的参数。115
摘要:提出了一种实时飞行模拟工具,该工具使用虚拟现实头戴式显示器 (VR-HMD),用于在超视距 (BLOS) 条件下运行的遥控飞艇。具体而言,VR-HMD 是为在低空/高空飞行的平流层飞艇开发的。提出的飞行模拟工具使用 FlightGear 飞行模拟器 (FGFS) 中飞艇的相应空气动力学特性、浮力效应、质量平衡、附加质量、推进贡献和地面反作用。VR 耳机与包含每个按钮的实时方向/状态的无线电控制器(也经过模拟以提供更好的态势感知)以及为提供所需飞行数据而开发的平视显示器 (HUD) 一起连接到 FGFS。在这项工作中,开发了一个系统,将 FGFS 和支持 VR 的图形引擎 Unity 实时连接到 PC 和无线 VR-HMD,数据传输之间的延迟最小。我们发现,FGFS 以 0.01 秒的周期写入 CSV 文件时存在平衡。对于 Unity,文件每帧读取一次,相当于大约 0.0167 秒(60 Hz)。还进行了一项基于 NASA TLX 问卷的类似评级技术的测试程序,该问卷可确定飞行员在完成分配的任务时的可用心理能力,以确保拟议的 VR-HMD 的舒适性。因此,对使用桌面模拟器和 VR-HMD 的飞机控制进行了比较
摘要 - 本文介绍了沿着放置在振荡流的紧凑型腔内的一堆固体板的热声热泵送的数值研究。速度和压力场受两个声源控制:主要的“压力”来源监测流体压缩和膨胀阶段,以及一个次级“速度”来源,产生振动性的流体运动。使用“内部”代码求解Navier进行数值模拟 - 在二维几何形状中低马赫数近似下的Stokes方程。在线性状态下,使用该模型正确描述热声热泵,用于不同参数集,例如堆栈板的热物质特性,压力振荡的幅度或速度源,两个源之间的相移。堆栈板两端之间建立的正常温度差的数值结果与分析估计值和文献中发表的实验结果非常吻合。然后考虑几种对应于在外壁上施加的不同热条件和内部分离板的配置。如果分离板是绝热的,则温度沿堆栈线性变化,从而恢复了经典线性理论的结果。如果分离板是热导传导的,则该模型提供了局部热量和传质的详细说明,表明温度场变得完全二维,并且热泵热泵效率较小。该模型非常适合探索局部传热限制对热泵效率的影响,因此非常适合详细分析更复杂的机制,例如浮力效应。
摘要:提出了一种使用虚拟现实头戴式显示器 (VR-HMD) 的实时飞行模拟工具,用于在超视距 (BLOS) 条件下运行的遥控飞艇。具体来说,VR-HMD 是为在低/高空飞行的平流层飞艇开发的。提出的飞行模拟工具使用 FlightGear 飞行模拟器 (FGFS) 中飞艇的相应空气动力学特性、浮力效应、质量平衡、附加质量、推进贡献和地面反应。VR 耳机与包含每个按钮的实时方向/状态的无线电控制器一起连接到 FGFS,这也被模拟以提供更好的态势感知,以及开发用于提供所需飞行数据的平视显示器 (HUD)。在本研究中,开发了一个系统,将 FGFS 和支持 VR 的图形引擎 Unity 实时连接到 PC 和无线 VR-HMD,数据传输之间的延迟最小。发现 FGFS 以 0.01 秒的周期写入 CSV 文件时存在平衡。对于 Unity,每帧读取一次文件,相当于大约 0.0167 秒(60 Hz)。还根据 NASA TLX 问卷进行了类似的评级技术测试程序,该问卷可确定飞行员在完成分配的任务时的可用心理能力,以确保拟议的 VR-HMD 的舒适性。因此,使用桌面模拟器和 VR-HMD 工具对飞机控制进行了比较。结果表明,该系统的当前迭代非常适合在安全和沉浸式环境中训练飞行员使用类似系统。此外,这种先进的便携式系统甚至可以提高飞行员的态势感知能力,并允许他们在模拟中使用相同的数据传输程序完成相当一部分实际飞行测试。VR-HMD 飞行模拟器还旨在表达地面控制站 (GCS) 概念,并使用机载摄像机广播的真实环境实时传输飞行信息以及视点 (POV) 视觉效果。