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尾流是影響風電場設計，運行控制和電纜布置的重要因素，經過和梁工的交流，我發現之前對垂直軸風力機的尾流的文獻閱讀比較少，而這是風力渦輪機的一個特重要的參數。原文可點擊原文鏈接（文章為開源）。

根據文獻，Francis-99 尾流管內的旋轉渦帶壓力脈動的頻率被發現為0.29f (~1.63 Hz)。圖 6 尾水管壓力FFT下圖展示了渦帶的流動結構及其隨時間的演變，在云圖中展示壓強=100kPa的等值面。

當飛行器遇到尾流渦流時，運動中的飛行器與湍流氣流之間會產生摩擦阻力。湍流氣流會導致邊界層破裂，并可能導致流動分離。流動分離產生低壓區域，湍流增加空氣和飛機表面之間的剪切應力，導致更高的阻力。 橫滾和俯仰力矩 飛機在與尾渦湍流產生的擾動氣流接觸時，可能會經歷橫搖和俯仰力矩，影響飛機的穩定性和控制。 當飛機通過尾渦時，擾動的氣流可能導致機翼之間的升力分布不平衡。

根據文獻，Francis-99 尾流管內的旋轉渦帶壓力脈動的頻率被發現為0.29f (~1.63 Hz)。 圖 6 尾水管壓力FFT 下圖展示了渦帶的流動結構及其隨時間的演變，在云圖中展示壓強=100kPa的等值面。

你將學習不同的 SGS 和混合 RANS–LES 模型在實際中的表現，包括：Smagorinsky、WALE 和 k 方程 SGS 模型。混合 RANS–LES 方法如 DES 和 IDDESA 課程的主要部分是將 LES 工作流程應用于真實工程基準：通過方柱體的湍流。利用此情況，你將搭建并運行OpenFOAM中的LES模擬，比較不同的SGS模型，分析渦流脫落、尾流動力學和湍流統計。

亦即，螺旋槳緊后方的尾流速度，包括軸向速度和周向旋轉速度，要比螺旋槳前方的水流速度高，但在離開螺旋槳后被加速的水流所具有的能量又被耗散了。由此可見，螺旋槳尾流中存在軸向和周向水流能量損失，如圖4所示。 水動力節能裝置是指安裝在螺旋槳前方或后方的以提高螺旋槳推進效率、降低槳后尾流能量損失為目的的附體裝置，其節能效果一般可達到3%-8%。

使用激光多普勒測速儀（LDV）測量流速，并使用大渦模擬（LES）計算流速。尾流動力學主要通過研究在三種加載條件下，尾流的三個橫向平面上的速度場進行了研究。實驗結果也被用來驗證最重要的流動特征的模擬準確性。

根據產生機理的不同，馳振可以分為尾流馳振和橫流馳振兩種。 尾流馳振是由繞過前方結構的波動性來流激發下游結構物產生的不穩定振動。比如說斜拉橋的拉索、懸索橋吊桿最容易發生尾流馳振。 橫流馳振是由升力曲線的負斜率所引起的發散性彎曲自激振動。

工況①、②、③壓力云圖顯示在尾水管中間都存在連續的條狀低壓區，由此判斷此即為尾水管空腔渦帶，隨著開度的增大，連續低壓區的最低壓力增大，渦帶漸漸減小。但在工況①位置的壓力云圖與其他開度下的云圖顯然不同，連續的低壓區面積較大，且有一個高壓區域連接尾水管的進口和上下管壁，說明除了渦帶外在尾水管存在其他對機組影響較大的不穩定流，此不穩定流是軸對稱的。

由于泵噴推進器是由環狀導管、前后置定子與螺旋槳所組成的推進裝置, 其中帶有翼型的前置定子可以使水流產生預旋, 帶有翼型的后置定子可以回收尾流中旋轉的能量, 故基于上述的泵噴整流機理, 在水下推進器添加特定的前、后置定子使其變為類泵噴推進器, 并利用CFD仿真分析研究類泵噴推進器中螺旋槳在泵噴整流機理中抑制空泡的效果, 提出一種有效抑制空化氣泡產生以及減小水下推進器噪聲的方法, 為抑制螺旋槳空化提供更為有效的途徑

從飛機機翼上拖下來的清晰、高分辨率的尾流看起來像我在學術實驗之外見過的任何東西。它看起來幾乎像 DNS！作為渦流粘度的標志的常見拖尾和扭曲流動拓撲結構均不可見。無論這些人在做什么，我都知道必須有所不同。圖 1：帶有高升力裝置的機翼上的氣流表明 Fidelity CharLES 不是您祖父的 LES加入 Cadence 后不久，我很高興地發現我們正在獲得這項引人入勝的技術。

工況①、②、③壓力云圖顯示在尾水管中間都存在連續的條狀低壓區，由此判斷此即為尾水管空腔渦帶，隨著開度的增大，連續低壓區的最低壓力增大，渦帶漸漸減小。但在工況①位置的壓力云圖與其他開度下的云圖顯然不同，連續的低壓區面積較大，且有一個高壓區域連接尾水管的進口和上下管壁，說明除了渦帶外在尾水管存在其他對機組影響較大的不穩定流，此不穩定流是軸對稱的。

本案例利用Fluent以文章中所采用的發動機噴管模型甲板上艦載機尾流場仿真。在航空母艦上，艦載機尾部通常會部署偏流板。因此本案例以雙發、帶偏流板為計算模型，展開了艦載機尾流場仿真。依據本案例，后續可以開展不同距離、不同角度、不同甲板風情況下的尾流場仿真計算。

CFD在風能發展中的應用尾流模擬隨著計算能力的發展，CFD 越來越多地用于風力發電機建模。這里必須區分轉子、近尾流和遠尾流區域：近尾流通常指風力發電機下風處一個轉子直徑內的區域，在此之外是遠尾流區域，風力發電機引起的渦旋結構開始分解，對葉片的空氣動力學的研究被歸為轉子模型。基于 N-S 方程，轉子和近尾流計算大約在 10 m/s 風速閾值下可以得到較好的結果。

動渦盤上所受傾覆力隨時間變化的曲線圖如圖２所示。設置帶輪轉速為３０００ｒ／ｍｉｎ，曲軸旋轉一周用時０.０２ｓ，共取５個曲軸旋轉周期進行仿真分析，故仿真時長設置為０.１ｓ，仿真步數為４０００步，本文采用求解穩定性較高的ＷＳＴＩＦＦ積分器和ＳＩ２方程進行仿真計算。最后對動力學模型進行檢測，檢測結果顯示無過約束方程，模型驗證正確，可進行動力學求解。

/飛行，機體周圍旋翼下洗流動顯著，給發動機進排氣帶來影響；軸功率一般不超過5000kW，多數都在2000kW及以下，因此，幾何尺寸及空氣流量相對較小，結構緊湊、轉速高，“小尺寸效應”及“小流量效應”顯著；構型多樣，包括多級軸流、單級離心、“軸流+離心”和雙級離心壓氣機，直流、斜流、回流、折流燃燒室，軸流、向心渦輪，軸向/徑向進氣與軸向/偏斜式排氣，有的還帶有整體式粒子分離器；另外，直升機起降靈活，需要很強的適應復雜惡劣環境的能力

動渦盤上所受傾覆力隨時間變化的曲線圖如圖２所示。設置帶輪轉速為３０００ｒ／ｍｉｎ，曲軸旋轉一周用時０.０２ｓ，共取５個曲軸旋轉周期進行仿真分析，故仿真時長設置為０.１ｓ，仿真步數為４０００步，本文采用求解穩定性較高的ＷＳＴＩＦＦ積分器和ＳＩ２方程進行仿真計算。最后對動力學模型進行檢測，檢測結果顯示無過約束方程，模型驗證正確，可進行動力學求解。

CFD 模擬還有助于評估以下現象： 渦激振動 (VIV)：由于渦流脫落引起的振動，會導致結構疲勞。 渦激運動 (VIM)：由于渦旋脫落引起的運動，這會導致結構振蕩、俯仰或滾動，這可能導致結構失效。 CFD 仿真可以對復雜的流動進行建模，以提供對高應力和振動區域的詳細分析。

▲ 計算域示意圖 網格劃分 為了較為理想地捕捉到梢渦及梢渦空泡，網格的配置非常重要。首先，在螺旋槳周圍添加緩沖層和環形加密區，如下圖所示。

在此種模擬方法下，可以輸出風場縱剖面速度云圖，考慮風機的尾流效應。單風機尾渦效果展示雙風機尾渦效果展示 葉片是風力發電機中最基礎和最關鍵的部件，其良好的設計，可靠的質量和優越的性能是保證機組正常穩定運行的決定因素。考慮流固耦合方式對風機葉片上的氣動載荷進行分析，可以為風機的總體設計提供一個較為全面的建議及分析方法。