为研究射流与翼型间的相互作用,将自由流线模型与面元法结合,建立了二维无黏射流中翼型气动特性的计算方法。利用总压差不变假设和自由流线模型确定射流边界的涡强和位置,翼型的气动力采用涡面元进行计算,整个过程进行松弛迭代求解。对所提计算方法的理论进行了介绍,并对其收敛性和有效性进行了验证;研究了翼型在射流中上下位置、射流宽度与翼型弦长比值对翼型气动力的影响;利用动量理论对射流中翼型的受力特性进行了分析。结果表明翼型在射流中的气动特性与自由来流中差别较大,当翼型引起射流偏转时,翼型不仅会受到升力,还会受到阻力。文中所提方法可用于二维射流中翼型气动力的计算。

目的对于压模以及压床,为了让二者根据压装工艺正常运行,设置电控以及气动系统。方法结合机床以及压模运动要求,针对齿轮组件,介绍了与之相关的压装工艺流程,设置了电控以及气动系统。根据S7-200型PLC,通过对光电传感器的使用,来对运动位置进行检测,借助顺序功能图设置了压装过程,在合理引入梯形图语言的前提下,设置运动控制程序。结论经实践显示,所设系统完全符合技术要求。总之通过下文的探究,旨在能为业内人士提供借鉴。

目前主要通过进气空滤器对发动机进气系统的气动噪声进行降噪,而通过对气动声源的研究进行源头降噪具有一定实际意义。但由于进气道-气门-燃烧室等的特殊性,难以测量声源的声学状况,故以进气道-气门-燃烧室为研究对象,通过仿真研究气动声源位置分布。结果表明进气门密封锥面处偶极子声源强度较大;两进气道的气流相遇处以及靠近壁面处四极子声源强度较大。在原有结构中改变进气门过渡圆角半径R对气动噪声源进行控制,R增大为11 mm时,偶极子和四极子声源声压级(Sound Pressure Level,SPL)峰值分别降低7 dB和8 dB,噪声主要集中在中低频区域,频率大于2 000 Hz后SPL衰减迅速。增大R可以降低噪声源处的声能量,从而降低对外表现的噪声。

发动机冷却风扇高速运转时产生的气动噪声主要由离散阶次噪声和宽频涡流噪声构成,尤其叶片产生的离散阶次噪声是整车怠速工况下车内驾驶员和乘客极易感知的噪声源之一,是用户评价车内声学环境舒适性的关键指标,因此,对冷却风扇气动噪声的准确预测至关重要。在建立冷却风扇CFD有限元模型基础上,分别采用DES分离涡模拟和LES大涡模拟求解流场非定常解,同时基于Lighthill声类比理论的FW-H噪声源模型通过仿真预测气动噪声。仿真结果与测试结果的对比分析表明DES分离涡模拟更能够准确预测风扇叶片的周期性离散阶次噪声,而根据LES大涡模拟预测的宽频涡流噪声误差远小于DES分离涡模拟,更能准确捕捉叶片附近不同强度的涡流,同时根据LES模拟预测的总声压级误差更小。

基于SST k-ω分离涡模型的数值模拟,以及鲨鱼背鳍的仿生学研究,设计了一种风扇叶片,以期减少风扇的气动噪声。在风扇噪声试验验证数值模拟准确性的基础上,应用CATIA和STRA CCM+,通过参数化设计,同时采用正交试验法进行优化方案的选择。结果表明基于仿生鲨鱼背鳍结构的方案设计,能够减小风扇后缘的气流分离,抑制尾缘区域湍流涡的形成,改善了尾缘区域的流场,有效的降低了气动噪声,优化后的单品风扇叶片的气动噪声比原始方案减小了3.64 dB。

为了解决航空发动机流道内上下游干涉带来的计算量大的问题,提出了一种边界替代降阶模型方法。该方法辨识出研究流域与相邻的上下游流域交界面的气动力降阶模型,并耦合到该研究流域仿真模型的交界面上,用以表征上下游对该流域的影响,由此将多流域计算转化为单流域计算,同时又考虑了上下游的影响。采用一阶Volterra级数降阶模型实现了该方法。结果表明,采用本文方法和所有流域都采用CFD得到的压力和速度一致;本文方法所用的网格更少,可以加速收敛和提高计算速度。

开展了考虑底部发动机喷流影响的火箭气动特性CFD仿真设计,比较了有/无喷流时火箭附近流场结构、表面压力分布、整体气动力/力矩特性在亚/超声速段的差异,结果显示,发动机喷流对火箭亚声速段的轴向力、法向力和俯仰力矩特性均有较为显著的影响,且有减小尾部空气舵气动控制力矩的影响,而超声速段的影响仅限于轴向力。该仿真结果与飞行试验气动辨识结果较为一致。基于仿真分析结果,可建立一种折中考虑喷流影响的气动特性设计方法,供火箭精细化气动特性设计参考使用。

根据阀门气动装置的类型和结构特点,介绍启闭动作为转动方向90°单气缸双作用结构气动装置的工作原理和其各组成零部件的作用,详细分析单气缸双作用的气动装置的使用条件、气缸中活塞的推力、执行机构中曲柄力臂的长度、阀门驱动的输出转矩、转杆扭矩、转杆直径、转杆与曲柄键联接强度校核和其他零部件等的设计计算,并对此单气.缸双作用结构的阀门气动装置进行试制检验,结果表明该结构的气动装置各项技术指标均能达到阀门驱动的要求,且它的生产成本较低、输出扭矩较大、操作简单方便、安全可靠,是气动驱动元件的优质产品。

调节阀在舰船管路系统中运行时受蒸汽流动激励产生噪声,降低阀内流动压力脉动是调节阀降噪设计的关键。针对调节阀内气动噪声问题,以窗型阀门套筒为基础,本文设计了四种不同孔型的阀套结构,进行了低噪声的优化设计。利用数值方法计算了调节阀内湍流场及其产生的噪声,研究阀套孔型对阀内流动及其噪声的影响规律。结果表明,小孔孔群阀套显著降低了阀门喉部及扩压段蒸汽气流流速,减小了在阀门壁面上的流动分离和压力脉动幅值,改变了气流振荡力引发的噪声。阀套采用S型总声压级比窗型孔降低9 dB,但流通能力减弱近18.4%,K型孔降噪效果最好,总声压级可比S型降低4 dB,流通能力则进一步减弱17.2%,压损提高2%。

目的探明迎风阶段摇帆频率和幅度组合方案对帆翼推进性能的影响,为运动员在迎风起航、紧急避让及迎风航行等过程提供个性和科学的摇帆调控建议,助力运动员对帆翼的科学操控。方法确定运动员摇帆特征并建立帆翼运动模型,采用URANS方法,调用SST k-ω湍流模型,求解迎风摇帆时帆翼空气流场气动力变化规律。基于力学分析建立帆翼推进性能评价方法,并研究攻角20°的帆翼在风速3 m/s迎风、频率0.67~2.00 Hz和幅度2°~10°组合工况下的帆翼推力系数和能耗系数。结果摇帆频率为0.67~1.00 Hz时,推力系数和偏航力系数平均值随幅度增加而增大;摇帆频率为1.30~2.00 Hz时,推力系数和偏航力系数平均值均随幅度增加呈现先增大后减小的趋势,配合幅度8°摇帆可使推进性能最优;摇帆能耗系数随幅度和频率增加而增大,高频大幅摇帆能耗是低频大幅的25倍,是高频小幅的10倍。......