针对无可调水平安定面和气动调整片的飞机在起飞阶段纵向杆力的优化设计,提出了一种适用于该种飞机的改善起飞杆力的方法,该方法包括了起飞杆力设计速度点选取、目标杆力的确定和随重心而变的升降舵预置偏度的计算。将该方法用于某型机,通过理论计算和飞行员在模拟器上验证,表明该方法行之有效,可以满足飞行品质规范要求。

针对大展弦比机翼,根据巡航飞行状态气动载荷,采用拓扑优化方法进行结构优化及减重设计。机翼气动载荷由CFD/CSD耦合数值计算方法获得,载荷分布考虑了气动弹性变形下载荷大小和分布形式的变化。拓扑优化采用密度法,以结构减重指标为约束,以整体柔度最小为目标,采用商用软件开展分析。采用选择性激光烧结工艺并使用尼龙材料进行3D打印拓扑优化结构,验证了优化后结构的可加工性。

本文建立了高超声速飞行器前体的三级折转结构外形。针对球锥体模型,通过对模型进行有限元离散,并采用pointwise方法划分了网格;基于CFD/CTD耦合方法,计算了在不同攻角下球锥体的表面温度以及锥体母线上的最大温度和最小温度,显著提高了计算效率。

建立了基于Kriging代理和递归算法的变厚度翼型气动力降阶模型,将滤波的高斯白噪声作为输入信号,采用计算流体力学(CFD)方法获得不同厚度下翼型的非定常气动力并将其作为降阶模型的训练样本。该降阶模型不仅大大提高了非定常气动力的计算效率,而且其预测得到的非定常响应的精度不低于92.01%。通过蒙特卡洛法的变厚度翼型全局灵敏度分析表明,俯仰运动是影响气动力波动的主要因素,俯仰与沉浮位移的耦合对气动力影响很小。考虑翼型变厚度时对翼面压力及分离点的影响,本文建立了压强系数的降阶模型。通过与CFD结果的对比,得到其精度为99.9995%,验证了降阶模型的正确性和有效性。

为了获取更多的风能,针对升力型垂直轴风力机趋于大型化设计而造成的垂直轴风力机起动困难的问题,提出了一种升阻复合型的新型垂直轴风力机.在保持其升力叶片不变的前提下,利用Fluent数值模拟,建立9种升阻复合风力机数值模型,研究了阻力叶片圆弧半径和相对主轴的距离对其起动性能与运行效率的影响规律.得到阻力叶片最佳的尺寸与位置组合后,与纯升力型的垂直轴风力机进行了比较.结果表明:在起动性能方面,阻力叶片圆弧半径与相对主轴的距离越大,风力机的起动性能越好.在运行效率方面,当尖速比为0.5~1.0时,阻力叶片圆弧半径和相对主轴的距离的变化,对风力机功率系数影响不大;当尖速比超过1.0之后,阻力叶片圆弧半径与相对主轴的距离变大,会使风力机的功率系数减小.升阻复合型风力机虽运行效率有所降低,但起动性能明显提升.

为了指导无伞末敏弹等气动非对称弹丸的结构设计和气动设计,建立了气动偏心弹丸在三次方非线性静力矩和二次方非线性赤道阻尼力矩作用下的攻角方程,运用平均法求解了方程的近似解析解及其线性变分方程。在此基础上,根据Hurwitz判别准则,得到了气动偏心弹丸做强迫圆锥运动的渐近稳定条件,分析了该条件的物理意义,并应用数值计算算例对该条件进行了验证。结果表明,当自转角速度和气动偏心角满足一定的约束条件时,三次方非线性静力矩和二次方非线性赤道阻尼力矩作用下的弹丸可以实现固定攻角的稳定强迫圆锥运动。

冷库和速冻设备中的融霜对制冷系统的能耗有很大影响,同时融霜操作也是安全事故多发的主要原因之一。本文分别介绍了排液浮球阀和气动阀热气融霜的原理、优势和应用中注意要点,为制冷系统融霜的安全高效运行提供参考。在实际工程应用中应根据实际情况具体分析,选择融霜效率高、安全性强的融霜方式。

为定量评价雨荷载对超大型冷却塔气动力和风效应的影响,以国内某在建世界最高的220m超大型双曲线间接空冷塔为例,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)方法对冷却塔周围风场进行数值模拟,验证模拟结果的有效性后添加离散相模型(discrete phase model,简称DPM)进行雨强为50mm/h的暴雨模拟,系统分析了风雨共同作用下冷却塔表面流体绕流特性、风雨荷载特征值及平均压力系数的变化。在此基础上,采用有限元方法分析了风荷载和风雨荷载共同作用下超大型冷却塔风致稳定性和受力性能。研究表明:冷却塔表面所受总雨荷载占总风荷载的6.71%,部分区域内雨压系数可达0.07以上,与风压系数的比值最高可以达到26.98%;相比于风荷载,风雨荷载共同作用降低了冷却塔整体屈曲稳定和局部稳定性能,增大了塔筒、支柱和环基结构内力响应,屈曲位移最大增量达10%......

通过不同质量浓度的PM2.5暴露,探讨自然呼吸条件下其对受孕小鼠妊娠情况、胎盘结构及胚胎发育等的影响.将32只健康清洁级雌性昆明小鼠随机分为空白组、对照组、低剂量组和高剂量组.各组受孕成功后于胚胎期0.5~15.5 d进行6h/d暴露处理,至胚胎期16.5 d剖杀所有孕鼠,记录妊娠情况、取胎盘和胚胎组织称重、对胚胎进行尾长和体长的测定,通过组织切片观察胎盘结构变化,检测抗氧化能力指标.结果表明,PM2.5低剂量组和高剂量组暴露造成孕鼠体重(特别是妊娠后期)、胎盘和胚胎重量、胚胎尾长与体长增长率均极显著降低(P<0.01);PM2.5高剂量组暴露导致胎盘迷路区组织学改变,胎盘及胚胎抗氧化能力极显著降低(P<0.01).PM2.5通过呼吸途径不仅能够影响孕鼠母体体况,而且可能造成孕鼠不良妊娠,具有一定的胚胎毒性.

为满足民用航空发动机科研试验对燃油系统调压、系统压力波动小的要求,提出了气动调压式燃油系统设计方案。本文给出了气动调压原理,论述了系统设计时调压油箱压力波动和系统供油压力的计算方法,给出了典型的气动调压式系统设计方案和主要部件,对于保障民用航空发动机科研试车,提高系统安全性、测量精度等具有重要意义。