涡生振荡及其电磁优化控制

目录
“电子与信息作战丛书”序
前言
第1章 绪论 1
1.1 背景和意义 1
1.2 国内外的研究概况 1
1.2.1 圆柱绕流及其控制方法的研究状况 2
1.2.2 电磁力控制流动的研究状况 3
1.2.3 钝体绕流电磁力控制的研究状况 5
1.2.4 剪切来流条件下圆柱绕流及其电磁控制的研究状况 8
1.2.5 涡生振荡及其电磁控制的研究状况 8
1.2.6 流动优化控制的研究状况 9
1.3 本书研究的意义 10
1.4 本书的主要工作 11
第2章 剪切来流下的涡生振荡 13
2.1 流动守恒方程 14
2.2 圆柱表面水动力 14
2.2.1 剪应力与压力 14
2.2.2 阻力和升力 17
2.3 圆柱运动方程 18
2.4 数值方法 20
2.4.1 初始条件 20
2.4.2 边界条件 21
2.4.3 计算方法 21
2.5 结果与讨论 23
2.5.1 尾涡对涡生振荡系统的影响 23
2.5.2 振荡对涡生振荡系统的影响 27
2.5.3 剪切对涡生振荡系统的影响 36
2.6 本章小结 43
第3章 剪切来流涡生振荡的电磁控制 44
3.1 电磁力 44
3.2 流动守恒方程 47
3.3 圆柱表面水动力 48
3.3.1 剪应力与压力 48
3.3.2 阻力和升力 49
3.4 圆柱运动方程 51
3.5 数值方法 51
3.6 结果与讨论 51
3.6.1 电磁力的减阻机理 51
3.6.2 电磁力的增升机理 56
3.6.3 电磁力的减振机理 59
3.6.4 剪切来流涡生振荡的电磁控制 67
3.6.5 流动控制过程的Okubo-Weiss函数守恒 76
3.7 本章小结 83
第4章 两自由度涡生振荡的机理 84
4.1 流动守恒方程 84
4.2 圆柱表面水动力 85
4.2.1 剪应力与压力 85
4.2.2 阻力和升力 86
4.3 圆柱运动方程 87
4.4 数值方法 88
4.4.1 初始及边界条件 88
4.4.2 流固耦合过程 89
4.5 结果与讨论 90
4.5.1 推吸壁面和尾涡的影响 90
4.5.2 剪切来流的影响 99
4.6 本章小结 106
第5章 电磁力控制两自由度涡生振荡 107
5.1 电磁力 107
5.2 流动守恒方程 107
5.3 圆柱表面水动力 108
5.3.1 剪应力与压力 108
5.3.2 阻力和升力 110
5.4 圆柱运动方程 111
5.5 闭环控制的电磁力 112
5.6 数值方法 112
5.7 结果与讨论 113
5.7.1 电磁力对尾涡及圆柱位移的影响 113
5.7.2 总阻力为零的电磁力闭环控制 124
5.8 本章小结 128
第6章 振荡与绕流电磁控制的实验验证 129
6.1 实验系统的设计 129
6.2 结果与讨论 132
6.2.1 均匀来流的圆柱绕流及其电磁控制 132
6.2.2 剪切来流的圆柱绕流及其电磁控制 135
6.2.3 均匀来流的涡生振荡及其电磁控制 137
6.2.4 两自由度涡生振荡及其电磁控制 139
6.3 本章小结 142
第7章 圆柱绕流的电磁优化控制 144
7.1 流动的优化控制 144
7.2 圆柱绕流的协态优化控制 147
7.2.1 圆柱绕流的协态优化控制律 147
7.2.2 协态优化控制的数值方法 150
7.3 结果与讨论 152
7.3.1 涡度拟能为测量量 152
7.3.2 测量量的加权组合 156
7.4 电磁力的空间优化 158
7.5 本章小结 161
参考文献 162