针对某种小型轿车,基于计算流体力学(CFD)方法研究了不同轮拱罩充满率时旋转车轮对整车气动特性的影响,并与现有理想模型的试验结果对比.结果表明:在其他参数不变的情况下,随着轮拱罩充满率的下降,整车阻力系数上升,升力系数下降,当充满率下降27%时,阻力系数上升接近20%,升力系数下降接近30%.阻力上升主要是由于轮拱罩中的气流量增加,并且受轮拱罩结构的影响,内部流动分离加剧,导致尾流区的涡量均上升,车辆背压下降;升力下降主要是因为下车身气流速度加快,导致下车身压力减小.

加装光电监控系统对飞机的气动特性有一定影响,甚至会影响飞行安全。本文阐述了以运12飞机为载机平台的光电监控系统改装方案,采用计算流体力学(CFD)方法计算分析了改装前后运12飞机的气动力特性和表面流场。计算结果表明,光电监控系统改装对飞机的整体压力分布规律和流线没有明显影响,改装后飞机仍是纵向静稳定的。由此可证明运12飞机光电监控系统改装设计方案合理可行。

现代化矿井发展非常迅猛,矿井通风设施的发展也是必不可少,为了使现代化矿井通风设施行车风门适应现代化大型矿井的发展要求,对补连塔煤矿行车风门从开始使用木质风门、竹胶板风门到平衡式自动行车大风门,再到气动风门,最后到高负压气动双缸行车风门的应用做了介绍。高负压气动双缸行车风门具有很多优点,非常适合现代化大型矿井的生产需要。补连塔煤矿一直在探索自动风门的开启方式,极大的方便和保证了矿井安全生产。

以管道阀门共振腔为研究对象,通过试验测试和数值仿真的方法研究共振腔气动噪声特性及规律。本文应用专业的流体力学分析软件与声学分析软件耦合,求解管道阀门共振腔噪声及传播特性。通过仿真结果与试验结果相对比,讨论和研究管道和阀门尺寸、流速等因素对噪声频率及声压大小的影响。研究结果表明,声共振现象发生在斯特劳哈数为0.3~0.6的区域内,且声共振频率随流速的增加表现出频率锁定特征,随旁支管长度的增大,声共振频率降低。

为了提高气动发动机的动力性和经济性,根据热力学定律建立了2级气动发动机模型,利用AMESim软件搭建仿真平台并采用NLPQL算法对模型参数进行了优化,探究配气相位相关参数对发动机性能指标的影响。优化结果表明:发动机动力提升了14.5%,经济性提高了8.7%。

采用非定常雷诺平均法和SST k-ω湍流模型,在雷诺数Re=2.2×104时对五种间距串列双方柱的绕流场进行了数值模拟。结果表明:随着间距比的增大,串列方柱的气动性能会发生剧烈变化;其绕流场会经历三种不同流态:间距比为S/B=1.2时,下游方柱完全被上游方柱的分离剪切层包裹,流场呈现单一钝体流态;S/B=1.5,2时,在上游方柱上分离的剪切层会再附在下游方柱侧面,流场呈现剪切层再附流态;并在两个方柱之间形成强烈的回流区;S/B=3,4时,两个方柱的尾流中都会形成规则的涡街,流场呈现双涡脱流态。此时上游方柱的旋涡会与下游方柱发生复杂的相互作用,造成下游方柱受到很大的脉动风压作用。

考虑风力机叶片与空气的流固耦合作用,基于ANSYS workbench工作平台,采用双向流固耦合的方法,模拟预测风力机的气动噪声,并与额定工况下的实验数据对比。结果发现:耦合作用下风力机气动噪声增大,且耦合模拟得到的气动噪声声压级与实验值更为接近,证明计算模型的准确性;风轮后的辐射声最大声压级在叶片径向0.57R^0.71R位置,风力机叶片与空气的流固耦合作用,增大了辐射声的声压级,而对于辐射声的传播规律影响很小;耦合作用下随尖速比的增加,相同位置气动噪声的声压级呈现缓慢增大的趋势,不同尖速比下气动噪声的声压级随轴向距离的增加变化规律大致相同,均呈不断减小的趋势。

针对风力机叶片翼型在-180°~180°之间的气动数据准确性和完备性不高且难以获取的问题,提出采用Xfoil6.99和Profili2.21两个专业软件分别获得小迎角下风力机叶片翼型气动系数,然后求和求平均值得到了新的翼型气动数据,再通过AirfoilPrep-v2p2程序将气动数据扩展到迎角在-180°~180°范围内。通过数据分析得到了升力系数、阻力系数和力矩系数的变化规律,这为翼型的优化设计提供了重要的理论支持。

气动力降阶模型是研究叶片气动弹性振动快速高效的新方法。现有气动力降阶模型的研究主要集中在叶片颤振方面,没有涉及更为常见的上游尾流激励的叶片振动问题。本文提出基于Volterra级数的尾流激励叶片气动力降阶模型,为尾流激励下叶片振动和动静叶干涉振动研究提供了新的思路。采用行波法简化尾流的参数个数,用阶跃信号法识别降阶模型的核函数。二维叶片的算例结果表明,本文方法可以较准确地描述尾流激励引起的叶片气动力振荡,而且计算效率极高。

由于现代化工业的进一步发展,对电力的大力需求,使在电力能源生产中,燃煤占较大比例,其中SO2和粉尘颗粒是主要污染物,为了更有效地去除,故对气动乳化脱硫除尘这一技术进行研究。本文中较详细的介绍了此技术的工作原理、反应机理、工艺流程、设计优势及未来的展望。