表面织构在润滑工程中具有非常广阔的应用前景.文中采用纳维-斯托克斯方程的计算流体动力学方法,在黏性润滑条件下,对具有梯形凹槽织构滑动摩擦副表面进行全膜厚润滑分析,研究了梯形凹槽织构表面润滑场不同低雷诺数k-ε湍流模型润滑场在不同区域的流体相对动压和总压、流场的径向速度和切向速度以及流场的相对净黏性力和净压力,比较分析了不同模型的计算结果,提出了建立合理的梯形凹槽织构表面润滑场k-ε湍流模型方法和路径.

针对深海采矿扬矿硬管内高速螺旋流输送过程中阻力损失无法精确计算的问题，利用计算流体力学软件FLUENT，采用欧拉双流体模型，计算得到扬矿硬管内高速螺旋流在不同工况条件下的阻力损失，并就其管道、物料和浆体特性等方面的影响因素进行分析。结果表明，不同工况条件下，阻力损失随提升速度、锰结核颗粒粒径、颗粒密度、浆体黏度、提升浓度的增大而增大，随管道内径和提升角速度的增大而减小。再采用能量理论，并利用MATLAB软件中的多元回归模型。推导出扬矿硬管内高速螺旋流输送的阻力损失无量纲公式，该公式能对深海采矿水力提升式扬矿硬管内高速螺旋流输送阻力损失进行理论预测，并且对实际工程应用具有一定的指导意义。

采用基于滑移网格模型的三维非定常数值模拟方法,对NREL Phase Ⅵ风力机在轴流工况下的气动性能进行计算,并与参考文献提供的实验值进行比较,验证了方法的可靠性。然后对该风力机在偏航工况下的尾迹结构和气动性能进行计算,结果表明：偏航工况时,风力机尾迹呈现明显的偏斜特性,且尾迹区的速度恢复比轴流工况慢;旋转周期内,叶片根部和中部受偏航入流的影响较大,导致叶片表面压力变化较大且吸力面流动分离严重,而叶尖区域受偏航的影响较小。计算结果能够为研究风力机的动态失速以及风场中风机群的优化布置等问题提供指导。

结合某型号除尘器结构参数，分析不同滤筒结构下除尘器内气流分布规律，以流量分配均匀性和滤袋表面过滤风速作为评价指标，对其处理风量为1945m3/h时，内部流场展开数值模拟分析，确定不同滤筒结构的选用标准。研究表明：圆形滤筒各筒流量分配系数接近1.0；椭圆滤筒的最大流量不均匀幅值为0.0109；四筒结构布置中，圆形滤筒的综合流量不均匀幅值最小，值为0.1396；在常规工况四筒结构布置时，建议选取圆柱滤筒或矩形滤筒作为除尘器滤芯，以提高除尘性能。

针对稀相气力输送能耗和粉料破碎率高以及稳定性差等缺陷,在计算流体力学软件FLUENT上,选择Euler双流体模型与k-ε湍流模型对粮食颗粒在水平变径管内的密相流体输送进行数值模拟,并将仿真数据与实验结果相论证。发现湍流对两相流动过程中的稳定性有较大影响;分析管道内颗粒浓度、输送气体速度和压力损失随管道长度的变化规律,探讨密相气力输送主要参数间的影响关系,得出气流速度、压力损失会随着变径长度的增大分别下降15%、20%。

混凝土流体在搅拌运输车搅拌筒内,会因搅动产生周期性的侧向惯性力,从而影响搅拌运输车的侧翻稳定性。针对这一问题,用FLOW3D软件对搅拌筒内自密实混凝土流体状态的流变参数进行了仿真验证,并利用标定后的流变参数对自密实混凝土流体在搅拌筒定转速工况下的流体运动状态进行仿真,得到了搅拌筒内流体的运动状态以及自密实混凝土流体在搅动过程中的质心位移与侧向加速度变化结果,为分析流体搅动时产生的侧向惯性力对整车侧翻稳定性的影响提供依据。

使用计算流体力学软件FLUENT对轮胎火灾环境下长管拖车气瓶的热响应过程进行数值模拟,得到气体温度、压力以及气瓶温度随时间的变化规律,并基于极限载荷法对火灾环境下气瓶的强度进行有限元分析,计算其爆破压力,预测气瓶爆破时间,对气瓶安全性进行评估。结果表明轮胎火灾环境下气瓶强度迅速下降,气瓶在安全泄放装置动作前爆破,存在一定的安全隐患。

为了阐明变工况运行条件下离心泵内部瞬态流动特性,评价其瞬态水力性能及其压力脉动特性,提高离心泵的运行稳定性,基于DES分离涡模型,在小流量、额定流量和大流量工况下对泵进行了性能预测和数值模拟。与试验结果比较发现,性能预测结果和试验结果吻合较好,额定工况下泵内部流动参数梯度变化均匀。在此基础上,在泵内部设置p1～p9压力脉动监测点,通过对监测点的压力脉动时频分析,表明进口流道p1压力脉动频率与叶频的倍频保持一致,以低频脉动为主;受隔舌结构影响,出口流道p6压力脉动频率的脉动幅值较大,以高频脉动为主。比较叶轮旋转第1～第6圈静压分布和涡量分布规律,第3圈后叶轮内部流动趋于稳定,第6圈后蜗壳内部流动达到稳定,表明离心泵叶轮和蜗壳内部涡团的演化过程非同步。

液体平衡环是波轮洗衣机减振的重要部件,针对波轮洗衣机脱水过程中的振动问题,通过优化液体平衡环结构参数的方法改善其减振性能。利用模拟软件FLUENT 14.5对平衡环内部流场进行数值模拟,探究了凸筋数量、凸筋开孔尺寸、环道宽度比、容积比等对平衡环减振性能的影响规律。模拟结果表明,凸筋数量增加会提高平衡环启动阶段减振性能,但是稳定阶段反之;凸筋开孔有助于提高其减振性能和使用寿命;双环道平衡环在宽度比为50%时减振性能最佳;容积比为55%时平衡环减振性能最好。

制动器工作过程中盘片摩擦产生的热流为非轴对称的，二者之间的热流耦合及其他场的耦合作用是影响制动效能的重要因素。基于以上问题，针对盘式制动器建立热传导方程，对盘片之间的擘擦传热和热流耦合现象进行分析。根据盘式制动器的结构特点和所建立的热传导数学模型，基于ABAQUS／Explict搭建其三维瞬态温度／应力场有限元模型，分析正常制动和紧急制动等典型工况下制动盘的温度场和应力场，对多场耦合现象进行分析；分析制动盘打孔后的温度场、热应力场等分布。结果表明：车辆在正常制动和紧急制动时，多场耦合有较大区别；正常制动工况最高温升160℃，紧急制动最高温升622℃；紧急制动工况，场耦合情况严重，温度场在轴向和径向上存在较大的温度梯度，对制动效能有较大影响；打孔不适用所研究的制动器，对场分布产生不利影......