主要研究了翼型、雷诺数和实度对达里厄型风力发电机效率和气动性能的影响。为了提高达里厄型发电机的效率和气动性能,借助MATLAB矩阵实验室平台,选择对称翼型NACA0018、NACA0012作为比较对象,设计气动计算模型相关程序,计算出风力发电机功率系数随叶尖速比变化的规律。并以此为基础,通过改变初始化参数,总结各种参数改变时对达里厄型风力发电机气动性能的影响规律,最后得到提高达里厄型风力发电机气动性能和效率的最佳参数,可为达里厄型风力发电机的优化及更深入的研究提供参考。

为了克服目前打磨机器人在产品磨削过程中,因同批次产品尺寸误差、磨料磨损等因素导致产品不一致的问题,研发了一款机器人末端新型的恒力补偿装置。通过BP神经网络自学习、自组织、联想记忆功能对力跟踪误差、位移跟踪误差和阻抗波动误差进行补偿,不断调整权值优化PID参数,结合PLC编程完成算法,实现最佳的控制策略,最终进行试验验证分析。试验结果显示,该装置能保证在磨削加工过程中恒力波动约为8%~12%之间,响应时间约500ms,有效地改善了打磨产品的品质。

为了控制航空发动机压气机叶片损伤继续发展,通常采用孔探打磨进行修理。为研究其带来的影响,选取跨声速压气机Rotor37为研究对象,构建了不同叶高的叶片前缘打磨修理模型,采用数值模拟方法,研究了打磨修理对跨声速压气机气动性能的影响,结果表明叶片前缘打磨修理使压气机整体性能下降,压比减小,效率降低,使堵塞点流量减小,而对失速流量点基本没有影响;不同叶高的打磨修理中心对压气机气动性能影响趋势一致影响幅度相当,但打磨叶高的不同造成压气机内部流场变化;叶片前缘打磨后,打磨处激波前马赫数增加,激波强度增大,影响效果随着叶高的增加而增加;压气机进口因为叶片打磨而造成相对动能在叶片打磨处附近降低。

基于有限元-多层快速多级子方法(FEM-MLFMM)提出天线罩力热电一体化分析方法,以平板为研究对象,验证一体化分析方法的准确性;以大尺度升力天线罩为研究对象,开展气动力和气动热载荷下结构的力-热-电一体化分析,评估力/热环境下结构的强度性能,并探究力/热载荷对结构电磁透波性能的影响规律。研究结果表明提出的一体化分析方法具有较好的分析精度;在气动力载荷下,天线罩透波性能下降,下降幅值随着气动力载荷的增大而增大;高温引起的材料电磁参数变化对天线罩透波性能有较大影响;在天线罩结构设计阶段,需要充分考虑气动热和气动力载荷对其电磁性能的影响。

为完善再入飞行器中的气动热预示方法,提升热防护系统设计精度,文章针对其中典型的大钝头外形进行流动机理探讨,分析了其驻点滞止流动和肩部亚声速区快速膨胀流动之间的相互干扰规律。基于此,通过对大钝头几何参数的无量纲处理,对驻点区域的边界层外缘速度梯度进行修正,进而对驻点热环境工程计算方法进行修正,随后采用修正牛顿理论和等熵膨胀假设获得了大钝头边界层外缘参数分布,并对基于边界层积分的非驻点热环境计算方法进行改进,用于计算大钝头驻点至肩部热环境分布,最终建立了相应的气动热工程计算方法,解释了肩部高热环境的形成机理。通过相关试验的开展和数据分析,对新方法进行验证,并基于气动热开展大钝头外形优化设计工作。

为验证兰新高铁大风环境下列车运行安全性,采用积分的方法,测试实车试验列车的横向力、升力和倾覆力矩,研究环境风速、车速、车辆编组位置、挡风墙类型及运行线别和方向对列车气动载荷变化规律的影响。结果表明列车气动载荷与环境风速的1.2~1.6次方成正比,且随着车速的提高,气动载荷与环境风速拟合的幂次减小;列车气动载荷与车速的0.46~0.60次方成正比,环境风速越大,列车气动载荷受车速的影响越小;相同环境风速和车速条件下,头车的气动载荷大于尾车;最大正倾覆力矩出现次数由多到少依次为过渡段、路堑和板式挡风墙,最大负倾覆力矩出现次数最多的为板式挡风墙,其次为路堑;在环境风方向偏离线路垂直方向一定偏角的情况下,列车逆风方向运行时的气动载荷大于顺风方向。实车试验测得的气动载荷数据为大风环境下列车安全评估提供了依据......

基于ONERA失速气动力模型,建立二元大攻角失速翼型非线性颤振运动的状态方程,通过龙格库塔法进行数值积分,获得二元翼型的非线性颤振时域响应曲线,并通过二分法寻找到失速翼型的颤振临界速度。仿真预测了半弦长对失速翼型气动弹性的影响规律,计算发现,随着半弦长的值变大,颤振速度会发生突跃,当弦长为0.5 m时,颤振速度最大,发生颤振的难度最大。

根据彻体力理论建立相关模型,编制出一款可以预测压气机在进气畸变条件下气动特性及稳定性变化的数值计算程序。该程序可以对风扇转子特性曲线进行精度较高的预估,并且可以可靠地描绘风扇的相关流场。使用该程序研究了在周向畸变流场中大涵道比风扇转子特性,并得出畸变流场的三维特征。结果表明流场总压在风扇转子后的不均匀性被降低,流经风扇后总压畸变总是削弱的,且在转子叶片尾缘附近,总温畸变将因为流道进口存在的总压畸变而被诱发。

针对民航客机涡扇发动机鸟撞问题,以某民机大涵道比涡扇发动机风扇/增压级为研究对象,将风扇鸟撞造成的缺损进行简化,构建了四种简化的鸟撞损伤模型。在此模型的基础上,采用数值模拟方法,预测和分析鸟撞损伤引起的风扇气动性能变化。通过分析得出,鸟撞后风扇流量、压比、效率、裕度均显著下降,缺损超过两片叶片后性能显著恶化。其中靠近损伤叶片吸力面一侧的叶片入口攻角增大,产生流动分离,是造成风扇裕度下降的关键叶片。

大跨度连续刚构桥常采用变截面形式,不同桥轴线位置处主梁的高宽比并不相同,导致主梁截面气动特性发生一定的变化。文章以某大跨度连续预应力箱梁桥为背景,采用大型商业软件FLUENT开展计算流体动力学(CFD)数值模拟分析,计算不同高宽比下主梁截面的气动力系数,进一步讨论了风攻角对主梁气动力系数的影响。结果表明对于箱型梁截面而言,随着高宽比的增大,主梁截面附近的气动绕流会发生一定改变,导致主梁的阻力系数、升力系数和力矩系数绝对值增大;高宽比的变化对主梁阻力系数和升力系数的影响较大,对力矩系数的影响较小;在变截面箱梁桥的静风稳定性计算中,应该考虑不同高宽比下主梁气动力系数的变化。