民机前缘缝翼收起后与固定翼形成的后台阶破坏了机翼的气动外形,影响飞机的气动特性。基于某超临界翼型,采用CFD数值模拟方法研究了缝翼后缘台阶对干净翼高速气动特性的影响,计算对象为光顺翼型机翼和带后台阶翼型机翼,计算来流马赫数为0.711。数值模拟结果表明后台阶的存在导致机翼升力减小、阻力增大,但仅对后台阶附近区域的压力分布产生明显影响。

采用二维轴对称流动模型,计算分析了吸入通道内回流现象、喷射器"恒能力"现象与静压力在轴线上分布情况之间的关系;探讨了工作压力对喷射器性能的影响.结果表明:持续降低出口压力会在混合室内形成激波,喷射因数保持不变;工作压力过高会在混合室内产生壅塞,反而降低喷射因数;吸入压力过低会在喷射器吸入通道内产生回流现象,影响喷射式制冷系统运行的安全性.

因其具有价格低廉、抗污染性强等优点,高速开关阀已被广泛运用到各种车辆的制动系统中,其动态性能直接影响到车辆的制动效果,而阀芯所受的液压力是决定高速开关阀动态特性优劣的关键参数。针对不同参数对高速开关阀液压力的影响,以及实际工程中阀芯液压力难以测量的问题,采用计算流体动力学(CFD)对高速开关阀进行了数值模拟。首先,基于有限体积法(FVM),建立了不同开度、压差、温度、以及结构参数(阀座节流孔直径和锥角)的三维仿真模型;然后,对比不同网格数量的仿真结果,排除了网格数量对于仿真结果的影响,并详细分析了各参数对液压力的影响,得出了高速开关阀液压力与各参数之间的变化规律;最后,采用响应面分析结合遗传算法对开关阀的结构参数进行了优化。研究结果表明:随着阀芯开度的增加,节流区域发生了转变;较大的压差会导致液...

In the design of Hydraulic Manifold Blocks (HMB), dynamic performance of inner pipeline networks usually should be evaluated. To meet the design requirements, dynamic characteristic simulation is often needed. Based on comprehensive study on the existing simulation methods, a new method combined of Power Bond Graph(PBG) and Computational Fluid dynamic (CFD) is proposed. In this method, flow field of typical channels inside HMB is analyzed with CFD to obtain the local resistance coefficients. Then, with these coefficients, a new sectional lumped-parameter model including kinetic friction factor is developed using PBG. A typical HMB design example is given and the comparison between the simulation and the experimental results demonstrates the feasibility and effectiveness of the proposed method.

A new electro-hydraulic exciter that consists of rotary valve and micro-displacement double-functioned hydraulic cylinder was proposed to realize different kinds of waveforms.Calculated fluid dynamics(CFD) simulation of rotary valve orifice reveals that orifice exists the two-throttle phenomenon.According to the finding,the revised flow area model was established.Vibration waveforms analysis was carried out by means of mathematic model and the related experiments were validated.Furthermore,as a new analysis indicator,saturation percentage was introduced first.The experimental results indicate that the revised flow area model is more accurate compared to the original one,and vibration waveforms can be optimized through suitable spool parameters and the revised cylinder structure.

针对空投系统以及航天器回收过程中的翼伞,采用计算流体动力学法对翼伞气动性能进行研究,通过数值仿真获取翼伞气动参数及参数变化规律,并与传统风洞试验法进行比较,对比结果说明了数值仿真所获参数的准确性,验证了计算流体动力学法对翼伞气动性能研究的可行性,并克服了风洞试验法在翼伞气动性能测试中受伞衣规模尺寸的约束问题。

针对传统的螺旋密封密腔内流体流动复杂,传统的数值计算方法难以得到准确的密封能力的问题,采用AutodeskCFD软件建立了螺旋密封的计算流体动力学参数化仿真模型,对网格数量与分析结果的收敛性进行了验证并对螺旋密封的密封能力与压力角、槽宽等几何参数的关系进行了分析。结果表明螺旋角对密封能力的影响比槽宽更大,减小螺旋角是增强螺旋密封密封能力的更有效的办法;所得结果还可以为后续的对螺旋密封与动力学特性关系的研究提供了仿真依据。

高速工况下密封间隙内流体黏性生热严重且流动行为复杂,流体流动状态是影响跨尺度间隙流固传热过程和温度分布的关键因素之一,应用ANSYS Fluent软件在湍流与层流计算模型下建立了环形槽与螺旋槽复合式端面构型(ASG)的三维热流体动力润滑(THD)模型,对比了两模型下螺旋槽的冷却性能差异与环形槽的降温作用,以此揭示了流动状态对端面型槽冷却作用的影响机理,分析了型槽几何参数对两模型下温度场及密封性能的影响规律。结果表明:湍流模型下深螺旋槽内存在的大片死流体区阻碍了槽口冷流体进入到槽根部,致使螺旋槽对间隙内高温流体的冷却作用衰减;层流模型下深螺旋槽内充满更多的冷流体,冷却作用较强。内径侧环形槽在两模型下均具有显著的降温作用,且随槽深、槽宽的适当增加其降温作用得到强化;持续增加螺旋槽槽深并不能达到持续降温的目...

为探究空气滤清器结构参数对发动机空气滤清器性能的影响,应用ANSYS软件,采用格子波尔兹曼方法和κ-ε湍流模型方法对滤清器内部流场进行数值模拟及仿真研究,滤芯部分采用多孔介质模型取代,以滤芯褶数、滤芯内外直径作为结构参数变量,着重研究结构参数变化对空气滤清器的流动均匀性、流通阻力和使用寿命的影响。研究结果表明:针对某型号发动机空气滤清器存在最优滤芯褶数、最佳滤芯内外直径;结构优化后的空气滤清器整体性能优于原始空气滤清器,改进后的空气滤清器流通阻力小、涡流数减少、速度冲击力小、空气流动均匀度增加。

孔板浮子流量计因其结构简单、加工方便，近年被广泛应用，但与锥管浮子流量计相比，线性度较差、压力损失较大，尤其是大口径孔板浮子流量计，这些问题尤为明显．文中提出了一种双锥形孔板浮子流量计结构，利用计算流体动力学方法确定了双锥形结构的优化参数，根据优化结果加工样机进行实流实验，得到了可参比的实验数据．实验结果表明，与常见的单锥形结构相比，DN100双锥形孔板浮子流量计的线性度提高了约50％，压力损失减小了8％左右，明显改善了孔板浮子流量计的性能，也验证了仿真结果的正确性．