针对无控飞行弹箭动态红外特征的数值计算问题,提出了一种计算其表面气动加热的数值方法。建立了155mm口径无控炮弹的六自由度刚体弹道仿真模型;取目标在亚声速、跨声速、超声速飞行状态下的弹道数据为来流条件,基于FLUENT进行了外流场数值模拟;分析了弹体表面压力、温度分布及驻点热流密度的变化规律,并与经验公式的计算结果进行了对比验证。结果表明,随着弹头曲率半径减小,驻点热流密度呈非线性增加趋势,马赫数越高,弹体表面的峰值压力和温度越高,且温度变化梯度越大;高温区集中于弹头及弹头部与圆柱部交接处,低温区分布在弹体尾部和底部,数值模拟与经验公式的计算值吻合较好。

研究了某异形弹丸的气动特性,利用FLUENT软件对纵截面为近梯形的弹丸进行定常数值仿真;通过建立异形弹体的几何模型、网格划分、FLUENT中的相关参数设置并进行迭代计算,得到弹丸在不同攻角和马赫数下的升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数;利用FLUENT仿真能够对弹体的气动参量进行良好的分析,发现异形弹丸的升力与阻力系数随马赫数与攻角的增加而增大,俯仰力矩系数随马赫数与攻角的增加先减小后增大规律。

以MIRA车体气动性能的风洞试验数据为基础,对采用大涡模拟方法解算非定常特征显著且具有大分离流动结构的近地钝体外部绕流场所涉及的迭代步数、时间步长、网格方案等影响因素开展研究.采用对比分析方法对3种亚格子湍流模型的计算准确性进行研究.提出适用于三厢车型的大涡模拟数值仿真策略.

阐述了某乘用车进气系统的消声设计过程,介绍了进行发动机进气系统气动噪声仿真的方法。后经测试证明,仿真结果与实测数据吻合,采用该方法可较好地预测进气系统进气口的气动噪声水平。

采用计算流体力学(CFD)和风洞试验相结合的方法,对某倒梯形桁架主梁断面二维等效模型和气动导纳函数进行研究。首先依据外轮廓和实面积比不变的原则,建立斜腹杆位置不同的二维模型,识别其静力三分力系数并与风洞试验结果对比,得到二维等效模型。随后基于二维SST k-ω湍流模型和2D LES模拟,对二维等效模型分别进行气动导纳数值识别,识别结果与风洞试验对比研究。结果表明:无论是基于RANS的SST湍流模型还是2D LES模拟,二维等效模型气动导纳识别结果均与Sears函数较为接近,而SST k-ω模型气动仿真结果与风洞试验吻合良好;采用文章所用模型简化和数值识别方法,可对桁梁的气动参数进行有效识别。

以某款MPV车型为研究对象,建立了复杂的真实整车模型,使用Fluent软件进行数值模拟。将后扰流板分为尾翼与尾翼三角板两部分,研究了其对整车气动阻力的影响。研究表明,尾翼长度小于80 mm时,加长尾翼,风阻减小;长度大于80 mm时,加长尾翼,风阻无明显变化;加大尾翼三角板,风阻明显减小。根据以上研究结果对后扰流板进行优化。数值模拟结果显示,优化后的扰流板实现降阻1.9%。然后通过风洞试验验证了优化方案的可行性。试验结果显示,优化后风阻下降2.5%。

目的降低座舱气动噪声提供分析方法及数据。方法以某型机的座舱为研究对象,利用CFD流场分析方法对某型机的座舱外表面瞬态压力场进行分析和提取,作为舱内声场分析的外部激励,利用声学边界元方法计算得到座舱内部声场分布和声压大小,以及结构参数与舱内噪声的关系。结果某型机舱内声场的声压在500 Hz以下的低频段最大,且声压随频率的增加而降低,在2500 Hz以后趋于平缓,座舱内飞行员头部位置最大声压112 d B。后舱飞行员右耳位置声压,多数情况下大于前舱飞行员头部声压。结论分析结果表明,某型机后舱透明件的外表面受固定的空中受油管导致的湍流和进气道内的脉动压力,是座舱内噪声的主要来源。要降低舱内噪声,除了优化外形设计外,通过声传递向量分析,有目的地对结构参数进行调整,是一个较好的解决方案。

为了探索变几何涡轮气动设计方案,导向器与动叶均采用厚前缘与后加载型叶片设计以及动叶进口负攻角设计。为了提高涡轮输出功,低压涡轮采用了大流道扩张角设计。应用数值方法对此设计涡轮进行了不同导向器开度以及有无导向器端壁径向间隙的涡轮气动性能与流场结构特性研究,并对大流道扩张角的导向器端壁径向间隙变化进行了理论分析。结果表明在设计点工况下,基本涡轮效率为0.903,相对折合流量为1.006,满足设计需求;大流道扩张角下,导向器端壁径向间隙对涡轮性能影响很大;在设计工况下,随着导向器开度的逐渐关小,涡轮主要气动参数反力度降低,通流流量下降,而效率变化相对较小,有利于调节发动机工作状态。在非设计工况下,涡轮效率随膨胀比变化亦相对较小。可见此设计变几何涡轮给发动机带来较大收益。

选用华锐风电1.5 MW变速恒频双馈式风力发电机SL1500/61为基本模型,对装配3种不同类型导流罩的风力发电机组机舱与叶片进行融合建模,通过数值模拟分析方法进行整体模型的合理性验证。在极限风速下分析3种导流罩及机舱附近流场的空气动力学特性,结果表明,风机叶片的尾流速度差距约1 m/s,阻力型导流罩前端的高压面积最大,装配W型导流罩的风机机舱表面压力特性优于其他类型,不同导流罩表面的涡粘性存在明显的差距。叶片融合技术可以较好地解决叶片根部与导流罩端壁连接处所存在的角区流动现象,达到减小误差的导流效果。

随着无线技术在人类生活中的广泛应用,其不仅有效地推动了社会的进步,而且逐步影响了人们的生活习惯和生产观念,给人类的生产生活带来了很多便利。本文主要通过两个例子来对气动技术中无线技术应用进行研究,分别为在Zig Bee技术的基础上研制出多个通道公用的信息传输模块,可以利用无线技术实现相应的信号传输。然后通过对无线主流局域网技术进行全方面的分析,希望可以有效地促进我国气动技术在人类生活中的广泛应用。