该文基于有限体积法建立了铰接式旋翼的多体模型计算了其在高速旋转状态下时的固有频率,并给出了对应的固有振型,计算值与文献参考值进行了对比分析,结果表明有限体积法具有较高的精度。与此同时还考虑了转速、后扫掠结构以及桨毂刚度对其固有频率的影响。结果表明,转速对其旋翼桨叶具有明显的刚化效应,后扫掠结构能够降低其扭转固有频率,桨毂刚度对其频率的影响较大。该研究成果对于旋翼的减振降噪设计提供了理论基础。

本文采用对数构象方法，结合同位网格有限体积离散，对由Oldroyd-B本构模型描述的粘弹性流体流动的高We数问题（HighWeissenbergNumberProblem，HWNPl进行了研究，对等温不可压条件下的平面Poiseuille流和4：1平板收缩流进行了数值模拟．平面Poiseuille流在不同We数时的数值结果验证了对数构象方法在简单流动中的有效性．在4：1粘弹性收缩流的数值模拟中，对数构象方法和传统方法在低We数时流场中的流线、应力等的对比结果验证了对数构象方法在复杂流动中的有效性．高We数时的数值结果表明：对于Oldroyd．B模型，对数构象方法可提高求解时的稳定性，并可将临界We数由传统方法的2．5提高到5．0．

通过建立双钝体涡街流量计的物理模型和数学模型,应用基于有限体积法的Fluent软件对双钝体的流动现象进行了仿真研究.研究结果表明,通过双钝体诱发卡门涡街可以增强涡街强度,提高涡街流量计的信噪比,从而达到降低涡街流量计下限的目的.

精确预示地面效应下高速火箭橇的气动特性及流场规律对高速火箭橇的设计和评估具有重要意义。本文应用有限体积方法,研究了湍流模型对火箭橇气动特性计算精度的影响,建立了基于realizable k-ε湍流模型的火箭橇气动特性的高精度数值计算方法;结合风洞试验方法,研究了雷诺数和地面效应对高速火箭橇流场流动规律的影响,分析了火箭橇气动特性。结果表明,火箭橇阻力系数随雷诺数增大而减小,升力系数和俯仰力矩系数随雷诺数增大而增大,但雷诺数对高速火箭橇气动特性的影响较小;地面效应会使火箭橇流场发生激波-激波干扰、激波-边界层干扰和激波反复反射等复杂气动现象,大幅提升了火箭橇的升力系数和俯仰力矩系数,但对阻力系数的影响较小。研究为高速火箭橇气动外形的设计及运动稳定性的评估提供依据。

在对MBR膜生物反应器的模拟仿真中,我们曾使用计算流体动力学(CFD)的相关软件建立MBR中空纤维膜的二维模型,并成功模拟出流体在中空纤维膜区域的流动现象。为了后期提高中空纤维膜的模拟效果,我们可以考虑先将单根中空纤维膜丝放进膜组件中,并建立三维模型进行模拟,计算和观察,为扩展到多根中空纤维膜丝的研究做好前期的工作。在模拟中,由于中空纤维膜管壁小孔的数量规模达十亿数量级,在建模阶段画出大量的小孔并不现实。所以,在模拟时,我们引入多孔介质的思想,将中空纤维膜的管壁定义为多孔介质区域,从而完成对中空纤维膜管壁小孔的模拟。在之后进行的CFD数值求解的计算中,我们采用比较精确的有限体积法求解离散方程,经迭代100次后,我们可以从残差曲线图中看到所有值均低于阈值,呈收敛状态。模拟结果表明,通过CFD相关软件对单根中...

针对双螺杆压缩机工作过程中转子的结构特性问题,综合考虑压缩机产生的压力场和温度场,对螺杆转子进行流热固耦合研究。通过有限体积法求解压缩机工作过程中产生的压力场和温度场,采用数值插值技术将其加载到转子的结构网格上,建立转子的真实受力模型。进一步求解转子的静平衡方程得到转子的位移场和应力分布,并利用L形大直径掩埋管道对所提出的方法进行验证。研究结果表明:温度场是螺杆转子产生较大变形和应力的主要原因,选择合适的转速可以降低转子的变形和应力。研究结果对压缩机的结构设计和优化有一定的理论意义。

针对液黏调速离合器接合过程中的挤压膜流动以及摩擦阶段过渡问题,综合考虑摩擦副表面粗糙度、表面油槽结构和流体惯性力等因素,根据流体动压润滑理论和GW粗糙接触模型,建立离合器接合过程的动力学模型,并采用有限体积法对平均流量雷诺方程求解,对挤压过程中的油膜压缩速度、油膜厚度、被动盘转速、传递转矩等动力学参数的变化规律展开了仿真分析。仿真结果表明,液黏调速离合器接合过程主要处于流体润滑阶段和混合摩擦阶段。流体润滑阶段黏性扭矩迅速增加,但是相对角速度变化不大,由于油膜厚度变化较快,在0.1 s左右进入混合摩擦阶段,该阶段油膜厚度变化较小,黏性扭矩逐渐下降至零,摩擦扭矩开始占据主导地位。

现代CAD建模和CFD仿真已广泛应用于机械、汽车及航空等工业领域。文中主要采用CAD几何建模和FLUENT仿真分析，对汽车油箱的油液晃动进行数值模拟，包括CAD模型简化、网格划分、CFD仿真计算及结果分析。同时，运用有限体积法（VOF）模型模拟气液两相流计算，对比静态和动态时油箱的应力幅值，提出一种计算机辅助设计方法，这有利于优化油箱的结构。

为了深入研究气缸充放气过程中气体状态的变化，提出了一种建立气缸充放气二维模型的方法，利用有限体积法和动网格技术对气缸充放气过程进行了计算。数值计算结果与用AMESIM软件计算得到的结果有较好的一致性，证明了本方法的正确性和可行性。该方法可以得到气缸内部和节流口处流场的详细分布，为非定常流场的计算和分析提供了依据和途径。

作者采用时间相关法，通过有限体积离散，运用带化学反应的全N－S方程，在神州巨型机上，针对试验模型，对油气比Φ＝0．0和0．35的喷氢Scramjet燃烧室流场进行了三维并行数值模拟，得到了流场的精细结构。并行模拟所得壁面压力分布与试验所测得的壁面压力分布吻合较好。