利用动网格和滑移界面技术进行侧风条件下厢式货车超车过程数值模拟,以研究道路中央隔离带对车辆气动力影响规律。结果表明:无侧风时,隔离带对车辆气动力影响较小;但在侧风条件下,隔离带对车辆气动力产生了较大影响。密集和稀疏两种隔离带皆使主超车所有气动力和被超车的侧向力和升力减小,而被超车的气动阻力在稀疏隔离带作用下减小,在密集隔离带作用下增大。

针对侧风干扰对涵道风扇稳定性影响,基于Fluent软件对涵道风扇飞行器在前飞状态下受侧风干扰的数值模拟。不仅对涵道飞行器本体在有干扰状态下的气动分析,还分析了不同结构布局的抗侧风能力,并选取了涵道长径比h/d、涵道锥角b、桨盘位置j及桨间间隙四个主要结构布局参数进行了数值计算与分析。结果表明:受到侧风干扰时,涵道飞行器的稳定性和机动性下降,可以通过改变涵道的布局结构来提高涵道飞行器的抗干扰能力,提高涵道风扇飞行器的稳定性。

自然风与汽车会车工况的耦合会恶化汽车外流场,导致汽车所受气动力的变化.因此,对侧风下会车的气动特性研究具有一定的现实意义.本文采用滑移网格技术对侧风下等速会车的气动特性进行了数值分析.数值结果表明:由于气动干扰,侧风下会车的两车气动阻力和侧向力均产生了复杂的变化,对侧向力的影响更加剧烈.简化的二维数值模拟与真实的会车会有一定的偏差,但仍可为后续的真实车体会车的气动分析提供参考.

为了研究侧风状态对重型卡车气动性能的影响,建立计算流体动力学模型研究不同横摆角下卡车外流场的变化,随后提出添加横向和纵向隔板作为减阻导流装置,分析两种结构对卡车气动特性的影响,并通过1∶7.5卡车比例模型的风洞试验验证数值仿真模型的有效性。结果表明侧风状态下重型卡车的风阻、侧向力和升力系数均随横摆角的增大而增大;在货箱前部添加横向或纵向隔板能够切断货箱前方间隙内流体的连续性,能不同程度地降低侧风状态下卡车的风阻系数。与添加纵向隔板相比,添加横向隔板的减阻效果更加明显,横摆角为12°时相对于原车模型的风阻系数下降率可达19.6%。但两种结构对侧向力系数和升力系数的影响很小,说明两种减阻结构在提升燃油经济性的同时,也可保证行车安全性。

建立动车组三车编组侧风下明线运行的三维计算模型,对其侧风工况空气流场随风向角变化特性进行数值计算.对列车运行速度为216 km/h、侧风风向角选取范围为-24°~+24°(间隔为3°),共计17个工况的流场进行了数值分析.将数值模拟中列车表面测点不同风向角下的压力系数与风洞试验数据进行对比,数值模拟结果与风洞试验结果的压力曲线趋势一致,且测点的表面压力系数误差在10%以内,证明了数值计算模型与计算方法的可行性;研究了不同风向角下车体表面压力分布规律、速度矢量分布规律及各项气动力参数.计算结果表明随风向角的增大,车身表面压力与周围来流速度分布不对称性增大,头车最大压力滞止点出现在迎风面鼻端处,迎风侧出现较多正压区,背风侧出现较多负压区;整车阻力系数同侧风风向角的关系曲线满足高斯函数方程,列车阻力系数随着风向角的...

建立动车组三车编组侧风下明线运行的三维计算模型,对其侧风工况空气流场随风向角变化特性进行数值计算.对列车运行速度为216 km/h、侧风风向角选取范围为-24°~+24°(间隔为3°),共计17个工况的流场进行了数值分析.将数值模拟中列车表面测点不同风向角下的压力系数与风洞试验数据进行对比,数值模拟结果与风洞试验结果的压力曲线趋势一致,且测点的表面压力系数误差在10%以内,证明了数值计算模型与计算方法的可行性;研究了不同风向角下车体表面压力分布规律、速度矢量分布规律及各项气动力参数.计算结果表明随风向角的增大,车身表面压力与周围来流速度分布不对称性增大,头车最大压力滞止点出现在迎风面鼻端处,迎风侧出现较多正压区,背风侧出现较多负压区;整车阻力系数同侧风风向角的关系曲线满足高斯函数方程,列车阻力系数随着风向角的...

利用动网格技术和滑移交界面技术，研究侧风条件下加速超车过程对车辆气动特性的影响，开展两辆厢式货车超车过程的三维瞬态数值模拟.研究结果表明:主超车和被超车的侧向力系数和横摆力矩系数均随着侧风速度的增大而增大，侧风速度越大，两车的操纵稳定性越差.与匀速超车过程相比，加速超车过程使主超车的侧向力系数增大，被超车的侧向力系数减小;加速超车过程对主超车侧向力系数的影响幅度大于被超车.通过分析匀速超车过程和加速超车过程z=1.4 m截面上的压力云图和流线图，得到2种工况下侧向力系数变化的主要原因.

为了研究侧风对螺旋桨气动性能的影响，基于滑移网格技术，使用CFD软件求解非定常不可压流动的N-S方程和S-A湍流模型，数值模拟不同侧风倾角下螺旋桨的气动特性.数值计算结果表明:在侧风条件下，螺旋桨的瞬时气动力，包括拉力、侧向力和扭矩，在旋转一周的过程中呈现周期性非定常变化，并且这种周期性变化随侧风倾角的增大更加明显.将一个周期内的瞬时气动力时均化处理得到时均气动力，时均的拉力、侧向力、扭矩以及效率均随倾角的增大而增大，由于拉力的增加幅度大于扭矩的增加幅度，螺旋桨时均效率从0°倾角的54.3%增加到30°倾角的64.3%.通过分析桨叶表面压力分布得出，螺旋桨桨叶迎风面和背风面的共同作用导致螺旋桨气动力的非定常变化，在螺旋桨旋转过程中，迎风面压力增大和背风面吸力增大导致气动力增大，迎风面压力减小和...

以大学生方程式赛车为研究对象，采用横摆模型法对不同侧风下的赛车气动特性进行了CFD仿真和试验研究，得到了相应的气动力系数，并对不同侧风下流场中速度以及压力的分布进行了分析，探究了气动力系数和尾部流场的差异.结果表明，赛车的阻力系数和侧向力系数随横摆角的增大而增大，而升力系数并不随横摆角线性变化.赛车的下压力主要由前后翼提供，随着横摆角的增大，后翼所提供的下压力逐渐减小，而底板所提供的下压力则逐渐增大.车身所提供的阻力随横摆角的变化更为敏感.不同横摆角下，赛车尾部的涡流分布存在较大差异.

针对一种大尺寸储物箱在大风速侧风作用下装卸时存在滑移甚至倾覆风险的安全性问题,采用数值分析方法,分析不同风速作用下储物箱受到的侧向力和倾覆力矩,数值分析计算结果表明:在平均风速15 m/s和瞬时风速25 m/s的情况下,储物箱不会发生滑移和倾覆;针对该储物箱开展加载试验验证,试验结果表明:在3 193 N侧向拉力作用下储物箱未发生滑移和倾覆,佐证了数值分析结果的准确性,证明该储物箱在平均风速15 m/s和瞬时风速25 m/s的情况下装卸是安全的。