针对箔片在运动过程中存在变角速度的转动现象,对箔片的转动问题进行了研究。首先分析了气动阻尼对箔片转动的影响,建立了箔片的运动模型及转动模型,并应用CFD计算箔片的气动力系数。然后,通过高速相机计算了箔片的转动角速度并与转动模型的仿真结果进行对比,验证了模型的准确性。最后对箔片的转动特性以及箔片云的运动扩散过程进行仿真分析,得到了箔片的转动影响箔片的运动过程并决定着箔片云的运动扩散性能的结论。

为降低电机气动噪声,针对轨道车辆风冷型永磁同步牵引电机开展噪声测试,对比分析等距叶轮和不等距叶轮的电机总噪声水平与频谱特性。研究结果表明2000 r/min以上永磁电机的气动噪声起决定作用,1600 r/min以下是电磁噪声占主导;等距叶轮噪声频谱主要由1倍和2倍叶片通过频率、48阶、56阶、104阶和开关频率及倍频附近的调制成分构成;不等距叶轮方案具有频散降噪效果,在1倍和2倍叶片通过频率周围衍生出新的间隔为2倍转频的新激励频率。通过不等距叶轮的测试及对比分析,可为永磁电机的噪声性能提升提供指导。

以实际工程为研究背景,采用CFD数值模拟方法分析了串列不规则截面桥塔的抗风性能。在不同风向角或间距比条件下,计算并对比了单个塔柱和双塔柱的气动力系数和斯托罗哈数,分析了双塔柱周围流场的时均压力和时均旋涡流线情况。结果表明两个塔柱的阻力系数和斯托罗哈数相比单个塔柱均发生不同程度的降低。随着风向角的增大,单个塔柱和上游塔柱的阻力系数为降低趋势,而下游塔柱为上升趋势。斯托罗哈数对风向角和间距比的变化并不敏感。随着间距比增大,上游塔柱的阻力系数增大,逐渐接近单个塔柱。在间距比为4时,两个塔柱的阻力系数发生较大变化,斯托罗哈数达到最小值,此时两柱之间的大旋涡破裂,同时在两塔柱附近出现独立的旋涡。

快速探测到环境中具有生态意义的信息是适应性行为的一种重要表现。本研究采用注意捕获范式检验具有生态意义的信息是否能够被注意系统自动化加工。具体而言,我们考察对负性面孔中的生态意义信息的加工是否受任务和知觉负载的影响。在实验一中,我们发现负性面孔相对于中性面孔在高低知觉负载下的注意捕获能力没有显著差异,表明负性面孔在高低负载下都具有加工优先性。为了分离刺激突显性与生态意义二个因素对实验结果的影响,在实验二中,我们将负性面孔刺激替换为具有突显性但不含有生态信息的颜色块刺激,发现颜色块在高知觉负载下的注意捕获效应显著低于低负载,即知觉负载能够显著影响其注意捕获能力,表明负性面孔在实验一中的效应应归因于其本身携带的生态信息。由此,本研究展示了具有生态意义的视觉刺激能够得到视觉系......

应用动网格技术和用户自定义函数(UDF)对不同边界层影响下的会车过程进行数值模拟,并通过统计不同入口气流速度比例系数时流场分布和气动力数据,分析会车时流场的变化规律.结果表明在会车过程中,入口气流速度增大,两车气动力变化幅度增大;逆风车辆侧向力的增长幅度受车速变化的影响更明显.随着两车相对位置的变化,流场的变化使车辆受到的气动力不断变化,且会车前后的波动较大,导致车身发生波动,影响车辆行驶的稳定性和安全性.高速会车时车身抖动会更加剧烈,行驶的稳定性大幅降低,且两车间距较小易引发交通事故.在实际会车过程中,驾驶员应注意降低车速和控制两车间距,以确保安全会车.

针对铁路单层集装箱表面结构单一、气动阻力特性差等问题,本文设计了适用于集装箱的三角形、梯形、弧形和矩形表面形式沟槽结构.利用ANSYS Fluent软件,采用基于Realized k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对比了4种不同表面形式沟槽的集装箱列车模型的气动阻力,结果表明明线情况下,弧形沟槽结构集装箱列车气动阻力最小;不同表面形式沟槽结构的集装箱列车所受的气动阻力差异主要来自于集装箱;集装箱的压差阻力贡献了主要的气动阻力,弧形沟槽结构集装箱压差阻力最小,而摩擦阻力最大.

为研究气动探针在测量跨音速流场时的形变和模态,并考虑材质的影响,采用单向流固耦合方法,对不锈钢、氧化锆和氧化铝三种材质的锥形探针进行数值计算。使用Q准则对流场中涡结构进行分析,对探针进行结构分析获取探针总形变量及顶部位移。同时对探针进行模态分析,以获取其固有频率和模态振型。结果表明流场中涡结构分布将影响探针形变量及偏移方向。较其他两种材质,氧化铝材质的最大偏移位移和顶部位移均为最小,但固有频率最高。材质差异对固有频率有一定的影响,但不改变模态振型。

采用三维数值方法,模拟强横风下货运高速列车周围流场,探索4种风挡方案对货运高速列车气动性能的影响。研究结果表明风挡局部变化对整列货运列车周围流速、压力以及车体表面压力影响主要体现在风挡区域;全包围风挡区域流速、压力及表面压力分布较均匀,并能在横风下使得整列车具有更小的气动阻力以及侧向力;顶端开口、以及上下两端开口后,风挡区域流场变化明显,且明显使整列车气动阻力、侧向力增大;底端开口对流场以及气动力影响较小。若需要在风挡处开口以方便检修,建议将开口设在风挡底部。

通过弹簧悬挂节段模型同步测振测压风洞试验模拟结构涡激振动,以1座大跨度斜拉桥的分离式双箱梁为研究对象,测定均匀流场中不同风攻角下的涡振响应及表面风压。基于局部特征区域气动力与断面总体气动力的局域相关性概念,分析竖弯涡振时上游断面迎风侧下斜腹板、下游断面迎风侧斜腹板及顶板这3个关键局部特征区域的气动力演化特性及其与整体总气动力的同步演化关系。研究结果表明当改变来流攻角时,在分离式双箱梁涡振过程中,不仅会使浸没在流场中的绕流状态、旋涡作用位置发生改变,还会使局部气动力与整体气动力的相关性发生改变。虽然断面不同区域的局部气动力与总体气动力的振动卓越频率相同,但其高阶谐波分量对应频率参与涡振作用的比例却随着风攻角变化而发生变化。另外,分离式双箱梁下游断面迎风侧斜腹板区域与整体断......

为了研究横风对高速磁浮列车运行安全的影响,本文基于三维、定常、可压N-S方程,对不同风向角作用下高速磁浮列车在复线高架桥运行的气动特性进行数值计算,并对列车表面压力、周围流场及气动力进行分析.结果表明(1)风向角越大,列车车体两侧的压差越大.(2)当风向角为0°时,尾涡具有明显的对称性,且强度及尺度都较小;当风向角为90°时,尾涡呈现明显的非对称性,且强度和尺度较大.(3)当车速一定时,列车气动载荷基本随风向角增大而增大,头车侧向力最大,尾车升力最大.气动力的最不利风向角范围集中在60°~90°.本文研究结果可为提高磁浮列车大风环境下安全运行提供理论指导和技术支撑.