为研究气动干扰对大间距并列双钝体箱梁的三分力系数和涡振特性的影响,给这类箱梁静风荷载取值和涡振抗风设计提供参考,根据某并列双钝体箱梁桥跨中断面,制作节段缩尺模型,通过测压和测振风洞试验,测试大间距并列双钝体箱梁的三分力系数和涡振特性,并与单幅钝体箱梁的三分力系数和涡振特性进行对比。结果表明:当1≤D/B≤6(D为双箱梁的净间距,B为单箱梁宽),风攻角为-10°~10°时,气动干扰对并列双钝体箱梁三分力系数的影响表现在下游钝体箱梁上,且主要体现为减小效应;当D/B=3,风攻角为-4°~4°时,气动干扰对下游钝体箱梁的涡振有一定的放大效应,表现为振幅的增大和风速锁定区间长度的变长,与正攻角相比,负攻角时的放大效应更显著。

本文面向初学者介绍气动声学和流动噪声研究的过去和现况,以声比拟为主要线索展开讨论,澄清了一些常见概念和误区,并解释了代表性问题的气动发声机制,兼顾评述了计算方法和实验技术,最后展望了未来可能有所发展的研究方向。

基于三维可压缩流动的N-S方程,采用SSTk-ω湍流模型,对高速列车受电弓滑板在横风条件下的气动载荷特性进行模拟分析,得到受电弓滑板在复杂工况下的气动力系数,气动力矩系数以及绕流场特性.结果表明,在横风作用下前滑板、后滑板在迎流方向产生最大正压,在展向截面上压强均为负值,且后滑板最大负压小于前滑板.前滑板的展向压强分布遵循先一致后对称的规律,后滑板则相反.滑板气动荷载主要集中在0～500Hz范围内,在0～50Hz的范围内气动力系数由最大值衰减至10%左右,说明在该频段内各气动力、力矩波动最大;阻力系数、升力系数的峰值在0～200Hz的范围内,侧向力系数在0～300Hz范围内达到峰值.

综合考虑长直机翼的几何非线性和外挂与机翼连接处的结构非线性,建立了长直机翼带外挂系统的气动弹性力学模型。采用非定常气动力,根据Hamilton原理推导了长直机翼带外挂系统的运动微分方程,通过数值模拟研究了系统的气动弹性响应及其稳定性。结果表明:随流速的增加,系统呈现出复杂的响应,翼尖扭转角先后经历了极限环振动、拟周期运动、混沌运动、周期运动,最后系统出现屈曲现象。

在亚临界雷诺数下(Re=4×104),采用大涡模拟方法对带三根绊线圆柱绕流场进行了数值模拟,研究了圆柱表面风压分布、平均气动力和Strouhal数(St)随绊线位置角(β)的变化规律,分析了带绊线圆柱的流场流态与气动性能之间的相关性,探讨了分离泡对圆柱气动性能的影响机制。研究表明:三根绊线会对圆柱的气动性能造成很大影响,其最大平均阻力系数较带单根绊线圆柱与光圆柱分别提升了32%及50%左右,最大平均升力系数则比单绊线圆柱高37%;带三绊线圆柱的St数低于光圆柱,并会随着β的增加单调递减;受绊线的影响,气流往往会在绊线位置提前分离,从而导致带三根绊线圆柱的尾流宽度较光圆柱更宽,并导致圆柱的阻力系数增大;绊线在β=50°附近时,在绊线分离的剪切层会再附到圆柱表面,形成单侧分离泡,这会导致圆柱表面出现局部强负压,并受到平均升力的作用。

为了有效评估高超声速火箭弹在飞行过程中边界层状态,准确计算弹体表面的气动加热情况,基于流线追踪法确定弹体表面流线长度和当地雷诺数,通过对二维平板和三维钝锥算例分析,确定了与实验拟合较好的转捩准则。利用该转捩准则将弹体划分为层流段、转捩过渡段和湍流段,分段计算了弹体表面气动热。结果表明:弹头驻点区域和舵片前缘气动加热最为严重,转捩分段计算可更加真实地预测弹体表面的气动热情况,3层防护涂层的布置方案合理。

现代工业越来越讲究节约成本、环保生产,往复移动式气动机械手具有简洁的构造、优良的性能、低廉的成本和环保特性等优点,它的精确位置控制被生产企业大量应用在自动生产上。这种气动机械手是经过一系列的精确数据计算和生产工艺设计,在模块化的条件下诞生的。本文从想法的提出,到思路的构建,再到计算设计,直到最终的模拟试运行。在设计中考虑到机械手的可行性和实用性,选择三菱PLC控制系统作为控制机械手的气动部件和装置中心。PLC控制设计,先对PLC内部构造分析,再到设计外部接线的连接,最后通过手动和自动操作完成程序设计。

为了解风速和翼型弯度对H型垂直轴风机气动性能的影响,选取3种风速(4,8和12 m/s)作为设计工况,以NACA0015,NACA2415,NACA4415和NACA6415共4种不同弯度翼型作为设计翼型,对某小型H型垂直轴风机进行了二维非定常数值模拟研究,评价指标包括C_P-λ曲线、P_a-n曲线和Q_a-n曲线3方面.研究结果表明:风速和翼型弯度均对风力机的气动特性有很大影响.风速主要影响风轮的C_P(P_a)值、运行叶尖速比的范围和高效运行区的范围,且三者均随风速的增大而增大.翼型弯度影响着风轮的CPmax值、运行叶尖速比的范围、高效运行区的范围、整个运行区的C_P(P_a)值、经济性和起动性能等多个方面.但是,风速对翼型弯度的选择基本没有影响.综合考虑各因素,弯度为0~2%的翼型是垂直轴风机最为理想的选择.

以中国航天空气动力技术研究院(CAAA)FD-07风洞为对象,进行了马赫数5～6时两级超声速引射器气动性能试验研究。通过二级引射器单级调试、两级引射器联调、主-次流混合调试,获得了引射器运行时的相关数据。通过试验数据分析,得出如下结论:(1)在FD-07风洞引射器马赫数5～6试验中,一级引射器运行压力0.8MPa、二级引射器运行压力1.0MPa时,引射器运行效率较高,中压气源消耗较少;(2)超声速引射器用于维持风洞运行压比,而风洞驻室低压环境(即试验模拟高度能力)主要由主气流状态决定,与引射器关系不大;(3)一级超声速引射器能对主气流干扰、二级超声速引射气流干扰起到很好的隔离作用。进一步明确了FD-07风洞引射器的运行状态,优化了引射器运行压力方案。

本文从技术、经济角度,对气动乳化技术在石灰-石膏法烟气脱硫工程中的应用特点进行了分析,并以35t/h锅炉烟气治理工程为例进行了分析和经济比较,为同类型的机组改造提供参考。