非开挖管道修复技术在国内的应用日益增加,相比于传统的开挖修复,不仅对周围交通、环境影响小,而且具有较低的社会成本。针对福州市城区排水管网更新替换修复施工,建立了气动碎裂管法施工模型,通过改变碎管机头外径的大小,研究机头大小对周围土体变形的影响范围;根据不同的施工情况选择不同的碎裂管头,介绍流沙地层碎裂管法施工成套施工工艺。应用实践证明,修复效果显著。

为研究城市轨道列车气动特性以及底部部件对列车气动特性的影响,针对三节车模型进行简化,保有底部部件较高完整性,采用Realizablek-ε湍流模型预测列车周围流场。数值计算结果表明列车气动阻力分布呈现出尾车阻力最大,占三节车总阻力的48%;中间车阻力最小,占总阻力的14%。其中转向架分别占头车、中间车和尾车总阻力的15.1%,56.4%和23.0%。车底设备分别占头车、中间车和尾车总阻力10.5%,10.3%和8.6%。因此对于头车、尾车采取减阻方案首先是采用流线型头型的方式减少流动分离现象。对于中间车减阻方法则要首先针对底部部件,采取密封舱的方式减少其产生的压差阻力。通过优化列车头型发现列车气动特性得到明显的改善,其中列车头车、中间车和尾车阻力分别为原始情况下的61.4%,70.1%和58.3%。在流线型外形基础上进一步稳定列车底部区域流场也有效改善......

随着轨道交通运行速度的不断提高以及隧道内多车追踪的出现,屏蔽门上的压力荷载对线路运营安全具有重要意义。以成都轨道交通18号线为研究对象,采用实车测试的方法对过站站台屏蔽门的气动压力进行了研究,分析了列车运行速度、行车间隔、风井风阀开闭情况对站台屏蔽门气动压力的影响。结果表明屏蔽门的峰值正压出现在列车车头到达屏蔽门时,而屏蔽门的峰值负压出现在列车车尾到达屏蔽门时,且屏蔽门的峰值压力随着列车过站速度的增大而增大。此外不同行车间隔对屏蔽门压力极值影响较小。研究为屏蔽门系统结构强度设计提供了参考。

基于大涡模拟对采用不同跨度齿形襟翼(TGF)的动叶可调轴流风机进行了数值研究,探讨了襟翼及其跨度对风机性能、气动噪声和静压分布的影响,分析了噪声与涡结构分布的内在联系。结果表明齿形襟翼可显著提高风机全压,且全压增幅与襟翼跨度成正比,襟翼跨度为0.9时的全压提高1 409 Pa;采用齿形襟翼后的风机降噪量随襟翼跨度的减小而增大,襟翼跨度为0.7时的降噪量达18.33 dB;齿形襟翼削弱了叶片尾迹强度,改善了叶根泡状涡尺寸,在襟翼顶部形成一较长管状涡,减弱了尾涡与叶顶泄漏流的相互作用;襟翼跨度越小,改善成效、降噪效果越显著;襟翼跨度为0.9时的齿形襟翼在改善全压、拓宽高效区和降噪等方面的综合性能最优,且在变安装角工况下可有效提升风机全压、改善大流量侧效率。

针对愈发频繁和迫切的进入、减速、着陆与上升任务需求,充气式气动减速技术由于质轻、弹道系数低和折叠展开比大等优点,成为目前着陆技术研究热点之一。文章针对堆叠充气环型充气式气动减速器在气动载荷作用下的蒙皮凹坑问题进行了增强结构设计,比较研究了五种设计对蒙皮凹坑形变的减轻程度,并对比研究每种结构的尺寸变化对蒙皮凹坑的影响。结果表明,相比原始模型,环向充气管对蒙皮外形保持较好,内外侧位移变化均匀;径向充气管可使凹坑离散分布,减小凹坑深度;径向刚性板的改善效果受其宽度影响显著,宽度较小时改善效果差;鳞状刚性板对蒙皮整体的位移量减轻程度较好,仿真结果中最大位移量减小至原始结构约50.7%;负泊松比柔性织物材料由于存在弹性模量较低的问题,对凹坑问题的改善效果较差。

爆炸冲击环境是航天产品上行阶段必须经历的力学环境,试验室普遍采用冲击响应谱技术模拟爆炸冲击环境。冲击响应谱试验技术研究包括试验规范研究和试验技术研究。试验规范研究的目的是制定合理的试验方法,使试验室模拟具有一定的规范性。试验室试验方法根据试验原理可分为火工品试验技术和非火工品试验技术,归纳总结了各种试验技术的优缺点及适用范围,对冲击响应谱试验技术进一步发展进行了展望。

为研究冲压空气排气口气动噪声产生机理,基于大涡模拟法和FW-H声学比拟法对噪声进行预测,以某型号民机冲压空气排气口为对象进行数值模拟,研究其噪声产生机制。研究结果表明偶极子声源和四极子声源是排气口的主要噪声源;排气口的最大声压级为147dB,平均声压级为130.6dB;在0~3000Hz范围内,声压级幅值较大,随着频率的升高,幅值持续下降。

伴随着激波、膨胀波等波系的综合作用,真空管道高速列车诱发的气动热效应十分明显。初始环境直接关系到管内列车气动性能的好坏,研究环境初始温度对真空管道高速列车气动特性的影响对未来真空管道列车运输系统的研发具有重要意义。在建立含动边界的准二维非定常数值计算模型的基础上,通过分子动理论描述气流物性变化,利用SST k-ω转捩模型预测层流-湍流的混合流动状态,结合动网格技术实现了管内列车的跨音速运动,研究了273.15 K、300 K、350 K、400 K的初始环境温度下列车的气动特性变化。结果表明,随着初始环境温度增大,整车阻力减小,尾流扰动区发展过程减缓而车前扰动区发展过程加快,整个流场扰动区长度变化不大;在不同初始环境温度下,尽管尾流伴随着涡流脱落,但其温度波动的主频很低,约为0.76 Hz,波动幅度不超过2 K。

为了明晰出口宽高比对基于真实排气混合器构型的S弯喷管流动特性的影响机制,数值模拟了不同出口宽高比下的双S弯喷管内/外流特性。结果表明出口宽高比对排气混合器附近的流场特征影响较小,但增加出口宽高比导致喷管下游纵向转弯处的涡量减小,而涡的横向运动更加剧烈,由此带来的涡损失及内/外涵掺混损失沿纵向有所减小,沿横向持续增大。随着出口宽高比的增加,纵向两弯处及等直段区域的壁面剪切应力减小,相应的摩擦损失和局部损失降低;而上、下壁面极限流线的扩张-汇聚程度增强使得该区域的摩擦损失增大。宽高比的增加导致喷管出口附近气流的轴向速度逐渐增大,出口下游的尾喷流速度核心区长度逐渐缩短。不同出口宽高比条件下,喷管几何构型与排气混合器相互作用产生的多种流动损失的变化趋势相反,综合起来对S弯喷管的气动性能影......

为研究川藏铁路线路坡度对长大隧道内运行动车组气动性能的影响,采用一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法,对列车通过不同坡度的长大隧道气动性能进行数值计算,分析了线路坡度对列车通过隧道时气动阻力及压力波的影响。研究结果表明上坡通过隧道的列车头尾车车外压力随坡度增大呈减小趋势;下坡通过隧道的列车头尾车车外压力随坡度增大呈增大趋势;列车上坡通过隧道时平均阻力明显大于相同坡度下坡时的平均阻力;上坡通过隧道时气动阻力最小值出现在列车车头驶入隧道时刻,气动阻力最大值出现在车尾驶入隧道诱发的膨胀波传至车头时刻;平直坡道通过隧道的列车气动阻力在一定时间段维持恒定,而上下坡通过隧道的列车气动阻力达到最大值后一直呈减小趋势。