具有更宽速度域的优良的气动特性已经成为高超声速飞行器发展的必然趋势。因此,对于现代高超声速飞行器翼型的设计,需考虑宽速度域范围内的气动特性。采用基于RANS的CFD数值计算方法,开展了高超声速翼型的气动特性设计与研究,设计了两种具有更加优良的低速、跨声速气动特性的高超声速翼型。对这两种翼型进行了综合评估,并与基准翼型的气动力特性进行对比分析。研究结果表明,第一种优化翼型在跨声速状态下的升阻比达到97. 40,第二种优化翼型在低速状态下的最大升力达到0. 719,相比于基准翼型,两种优化翼型在低速和跨声速下的气动特性得到提高。

采用大涡模拟方法,研究添加仿生脊状结构对翼型流场和气动性能的影响,讨论了添加脊状结构后翼型流场的流动特性和涡结构特性。研究发现:(1)在α=6°攻角下,仿生翼型改善了边界层分离情况,后段布置的脊状结构能够有效推迟翼型边界层分离点,抑制边界层大涡形成,控制分离涡的发展和脱落,表现出更好的控制效果。(2)仿生翼型不仅提高了翼型的升力系数更在很大程度上降低了翼型的阻力系数,升阻比较原翼型有了较大提高。

基于计算流体动力学,以某连续刚构桥梁跨中断面为背景进行数值模拟,结合可视化流场分析干扰机理,对比研究了既有桥梁与邻近新建桥梁间静力三分力系数的气动干扰效应。研究结果表明:用计算流体动力学方法能形象地表现流场内物理量的分布情况;上游断面对处在其尾流中的下游断面影响尤为显著;当上、下游断面高程相同时,上游断面受力与单幅桥相似,下游断面气动干扰因子随着风攻角绝对值的增加逐渐趋近于1;当上、下游断面高程不同时,上游断面的三分力系数随着工况的变化呈规律性变化,下游断面受到强烈的尾流干扰和遮挡效应;桥梁气动干扰效应不容忽视。

提出了一种基于深度学习的翼型气动系数预测方法,有效克服了以往方法依赖翼型设计参数以及算法复杂度随预测精度的提高呈指数级增长等缺点。首先,介绍了卷积神经网络(CNN)的基本原理、网络机构以及训练方法,给出了训练样本数、批量大小、批次数量、迭代次数、循环次数的关系;其次,设计了针对翼型图像处理的CNN结构,随机选择6000个样本对该网络进行了训练;最后,对561个翼型的法向力系数进行了预测,并与部分参数法方法的预测结果进行了比较。仿真结果表明,提出的图形化预测方法具有很高的预测精度。

涡轮叶片的设计效率,很大部分依赖叶片截面线参数化造型技术.三维扫描技术作为重要检测技术,对其气动分析方法的研究,对解决恶劣工作环境下涡轮叶片磨损问题,实现对合金材料价格的控制,可在三维扫描技术方法上进行着手,以对涡轮发动机叶片的循环利用和工作性能稳定提供可行性借鉴.

简要分析了现代飞行器概要设计过程中气动外形设计所遇到的问题、需求以及发展现状,分析了商业优化软件在优化设计中的优势与不足。重点阐述了气动优化设计系统研发过程中,在优化定义的问题、优化流程集成的问题、数据传输接口问题、大规模并行计算任务管理问题、结果数据可视化的问题等方面的解决方法。并提出了以可视化交互式定义优化问题为基础,集成可靠的全局与局部优化算法,以CFD仿真计算为手段,高性能计算资源为支撑结合近似模型快速获得可靠的优化结果,提供多样的优化过程数据、样本点仿真结果数据的可视化并自动生成优化分析报告功能的一整套优化设计系统构建方案,为现代飞行器概要设计阶段提供快速、实用、专业的优化设计软件工具。

针对叶片根中顶3个截面不同的安装角,设计了相应的高效宽负荷叶型,并采用数值模拟的方法,分析了叶型对负荷的适应性,重点分析了对攻角和马赫数的适应性。数值计算表明,以变工况性能较好的高效后加载叶型为母型开发的高效宽负荷叶型,可以实现机组变负荷运行时保持较高通流效率的目标,攻角变化范围为±30°、马赫数变化范围为0.2~0.6时叶型损失变化不超过0.5%。

舵翼气动特性直接影响采用舵机修正的制导弹药弹道修正和控制品质,在满足结构限制条件的基础上,一般要求舵翼具有较大的升阻比,且舵翼压心位置变化较小。本文利用ANSYS Fluent软件对几种典型翼型的舵翼结构进行气动仿真,得出不同翼型的舵翼气动特性,为制导弹药用舵机的翼型选型和舵翼设计提供依据。

为展开运动边界下离心叶轮流场的数值分析,独立开发了网格变形程序和非定常流动模拟程序,实现了流场中振动离心叶轮的气动阻尼计算。采用紧支径向基函数法进行结构到气动表面变形的数据传递,应用二叉树技术进行壁面距离的计算,大幅提高了网格变形和流场分析中距离搜索的计算效率。通过振动叶栅和径向叶轮的算例,验证了程序应用于运动边界流场计算和叶轮流场模拟的正确性。以半开式叶轮为对象,展开其在行波振动条件下气动阻尼的计算分析。结果表明,叶轮在前、后行波振动下的气动阻尼均为正,后行波振动引起的气动推力和气动阻尼较大,叶轮表面的平均气动功率密度呈现循环对称的分布特征。

我公司于2017年11月6日投产3200伽熟料生产线，配套两条带170×100辊压机预粉磨，Ф3．8m×13m闭路球磨机组成的联合粉磨系统，试生产不久，频频发生辊压机的进料气动闸板无法关闭或者打开的情况，尤其是当需要关闭气动阀时，气动阀不能及时关闭，导致冲料塌料，轻则导致辊压机跳停，重则导致循环提升机压死，严重影响生产。