本文采用LU-SGS-GE隐式格式和改良型高精度、高分辨率的MUSCL TVD格式求解平均的Navier-Stokes方程和低Reynolds数q-ω双方程湍流模型.利用分区处理及分布式网络并行计算技术,在多台个人计算机上完成了叶轮机械内部三维粘性流场的快速并行求解.仅将计算域拆分成8份,并行加速比就可达7.4.

基于多块结构网格。本文研究和发展了三维N—S方程的全隐式无分裂算法。对流项的离散运用Roe格式，粘性项的离散利用中心型格式。在每一次隐式时间迭代中，运用GMRES方法直接求解隐式离散引起的大型稀疏线性方组。为了降低内存需求以及矩阵与向量之间的运算操作数，Jacobian矩阵的一种逼近方法被应用在本文的算法之中。计算结果与实验结果基本吻合，表明本文的全隐式无分裂方法是有效和可行的。

悬停状态旋翼/机翼机身干扰流场的高精度数值模拟对准确预估倾转旋翼飞行器气动性能具有十分重要的意义,是直升机空气动力学领域的研究热点和难点之一。基于运动嵌套网格技术,建立一套适用于倾转旋翼非定常流场的CFD方法,采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程作为主控方程,湍流模型选用Spalart-Allmaras模型,时间推进上采用高效的隐式LU-SGS格式;在此基础上,开展某新型倾转旋翼无人机的旋翼/机翼机身非定常干扰流场数值模拟研究,得到其气动干扰的"喷泉效应"现象;着重研究不同襟副翼预置角对降低悬停状态下旋翼/机翼机身气动干扰作用的影响。结果表明:干扰作用使总拉力损失16.6%,45°襟副翼预置角效果最佳,使全机总拉力损失从原来的16.6%降到13.8%。

本文叙述了对三柱塞泵往复密封的理论计算。利用Navier—Stokes方程和有限元理论,对密封件的压力沿轴向的分布规律、泄漏量与压力变化关系进行了计算。通过试验,验证了理论计算结果的重要性,从而揭示了它的密封机理。

运用嵌套网格技术和Navier-Stokes数值模拟对机翼半模和翼身组合体试验时风洞的四壁干扰进行综合模拟，评估和修正，计算格式在空间上采用中心有限体积离散，在时间上采用多步Runge-Kutta时间步长格式进行积分，计算结果证明了该方法的可行性和优越性。

运用Navier—Stokes数值模拟对不同收缩曲线和设计方案的风洞收缩段和试验段的流动进行模拟，并对收缩段的分离特性、出口速度均匀性以及试验段的速度均匀性和附面层厚度作出评价。计算格式在空间上采用中心有限体积离散，在时间上采用多步Runge-Kutta时间步长格式进行积分。

针对轮对压力检测不准确的问题根据N-S方程推导了层流状态下油缸尾部与活塞杆处压力的差异性。运用MATLAB求解了层流状态下油缸内部流体的流场状态并利用FLUENT软件及κ-ε模型仿真液压缸内部湍流状态研究流体动力学因素对压力检测的影响。仿真和实验结果表明:油缸尾部静压与活塞杆处实际输出静压的差值会随着油缸活塞杆伸出长度的增加而增大减少活塞杆伸出长度及对压力进行二次曲线拟合可以提高压装力检测准确性。

采用数值模拟的手段 ,对压力恢复系统超声速扩散段三维流场进行研究。数值模拟使用 L U分解法和 NND差分格式求解全 Navier- Stokes方程 ,并加入了湍流模型。对得到的流场结构进行了分析 。