为探究某乘用车后桥搅油功率损失,基于VOF(Volume of Fluid)两相流模型及RNG k-ε湍流模型,建立了包括被动锥齿轮及差速器壳等旋转部件的后桥三维数值模型。研究齿轮转速、温度及螺栓结构对后桥内部的瞬态流场分布、动压力分布及搅油功率损失的影响规律。据此提出将螺栓连接齿轮改为沉头螺栓齿轮的结构优化方案,并通过台架效率试验验证数值模拟及结构优化的正确性。研究结果表明搅油功率损失随转速的增加而急剧增大、随温度的增加而减小,其中转速的影响较大;螺栓导致流场紊乱,导致额外的搅油功率;结构优化后能有效降低搅油功率损失,使得后桥传动效率约提高(1~1.1)%。

随着我国城镇化建设的进一步加快,将开通越来越多的城际铁路,城际列车减阻问题引起了国内外学者的广泛关注。本文采用基于k-ε两方程的数值计算方法,针对城际列车底部流场分布以及气动阻力分布特性开展研究,研究结果表明:底部设备在整车阻力中占比较重,在列车底部安装半包式裙板、优化车下设备布局均能有效降低列车气动阻力,整车气动阻力减阻率分别可达7.48%和5.69%。此结论可为低阻列车外形设计提供依据。

采用数值模拟方法对表面纵向布置微沟槽的风力机翼型的气动性能进行研究。基于Transition SST模型,采用商用计算流体动力学(CFD)软件,研究了L型和V型2种不同类型的微沟槽的减阻效应,考虑了不同雷诺数和不同翼型条件下,表面微沟槽对风力机翼型升阻力特性的影响。通过对比升、阻力系数及表面摩擦力系数,探讨了风力机翼型表面微沟槽的减阻机理。结果表明在最优的沟槽几何参数条件下,L型沟槽相比V型沟槽具有更好的减阻效果,DU翼型最大减阻率达到5.6%;采用最优沟槽几何参数时,微沟槽在较大的雷诺数和攻角范围内都具有减阻效果。

为了研究船尾外形对超声速弹丸底部阻力的影响特性及机理,采用基于N-S方程组和Spalart-Allmaras湍流模型的数值模拟方法,对某弹径为122 mm、7种不同船尾角度的旋成体超声速弹丸进行了不同马赫数和不同攻角下的数值模拟。比较分析了零攻角时船尾角度对弹丸底部流场气动特性的影响规律,得到了7°船尾角外形为该型弹丸的最佳船尾角外形。计算分析了不同马赫数下的减阻效率和小攻角条件下船尾弹丸底部流场的气动特性。计算结果表明随着马赫数增加,减阻效率降低;随着攻角增大时,弹丸底部阻力系数、升力系数、全弹阻力系数、升阻比增大。

随着绿色环保的现代轨道交通设计理念发展,受电弓减阻成为制约高速列车提速的关键问题之一。高速列车运行时,受电弓暴露于流线型车体之外,是列车气动阻力的主要来源之一,随着列车速度的提高,受电弓的减阻问题亟待解决。本文针对某型高速受电弓,基于计算流体动力学仿真技术,分析了整弓气动阻力分布,确定滑板与底座的压差阻力是气动阻力的主要来源,提出了滑板流线型减阻外壳与底座包裹流线型减阻外壳的优化方案,并与原模型对比验证了减阻效果。计算表明,减阻模型在350 km/h运行时,整弓气动阻力在开口、闭口时分别降低25.13%与24.19%。

目的探讨不同编队位置对核心运动员气动阻力的影响以及与单人竞走情况相比的气动减阻效果,并量化评估不同编队策略对竞走成绩的影响。方法选取由不同国家队竞走运动员人数组成的编队模拟不同竞走场景,通过风洞试验获取不同编队位置核心运动员的气动阻力。风洞试验内容包括核心运动员单人测试、双人编队测试、3人编队测试、4人编队测试。结果与单人竞走情况相比,双人编队中核心运动员位于辅助运动员的正后方时气动阻力减小最为明显,减阻率可达64.9%,此编队站位为相对最佳双人编队;3人编队中核心运动员位于其他2名辅助运动员沿着运动方向连线的中间时气动阻力减小最为明显,减阻率可达79.9%,此编队站位为相对最佳3人编队;4人编队中核心运动员位于其他3名辅助运动员组成的V型编队的正后方时气动阻力减小最为明显,减阻率可达83.8%,此编...

为研究车身尾部结构特征对整车风阻有重要影响，降低某客车的气动阻力，设计了3种空气动力附加装置，并分别进行外流场数值模拟和流场特征分析.研究结果表明:在同等分析条件下，安装在客车尾部的3种空气动力附加装置均有减阻效果，其中减阻效果最好的方案使气动阻力系数下降了4.8%，气动阻力降低了174N，有效地提高了客车的燃油经济性与动力性.

旨在研究不同非光滑管道壁面流体摩擦阻力特性差异。基于仿生学原理和平板边界层理论,设计凹坑型、凸起型和波浪型3种非光滑管道壁面造型;采用数值模拟方法揭示不同非光滑管道壁面形态对流体摩擦阻力的影响规律;针对减阻性能最佳的凹坑型非光滑管道壁面,探索不同排列方式与流体减阻性能的关系。计算结果表明：凹坑型非光滑管道壁面沿程阻力系数最小,相比基准管道壁面模型其减阻率可提高35.57%;均匀排列方式的管道沿程减阻效果最显著。研究可对管道内壁面基于纹理减阻提供一定的参考依据。

减小商用车的风阻是实现车辆节能降耗的一个重要途径。以某商用实际产品车为例综合运用计算流体力学(Computational fluid dynamicsCFD)分析与风洞试验相结合的方法对影响商用车风阻的各种因素进行研究包括导流罩各种状态对风阻的影响、驾驶室与货箱间距对风阻的影响、侧防护板对风阻的影响等并分析其减阻机理。研究结果表明对于带货箱的商用车合理采用各种气动减阻措施可大幅度减小风阻有效地实现节能降耗。提出的减阻措施已在产品中得到实际应用证明了其减阻节能效果的有效性。

通过对湍流状态下具有特定微观尺寸的超疏水表而流场进行数优仿真计算．对超疏水表阿流场的减阻特性进行了分析。针对超疏水表面矩形微观形貌特点．计算域采用结构化网格进行划分，采用VOF多相流模型．Realizahle湍流模型．对趟疏水表面流场进行仿真。结果表明：受微观形貌的影响．超疏水表面在宏观上的壁面滑移、微观凹坑处的低剪心力和近壁面的低湍流度足填具有减阻特性的疃要原因：超疏水表断减阴特特性受凹坑内空气体积比影响很大。但是在凹坑内全充满液体条件下．依然具有减阻效果。