在workbench平台下提出一种涡旋压缩机流场气体力对涡旋齿边界受力变形影响的瞬态流固耦合计算方法,建立了涡旋压缩机三维流场模型,采用RNG k-ε湍流模型对其工作过程进行模拟从而得到流场分布,流场压力分布沿齿高方向不均匀,曲轴转角90°时涡旋齿内外侧压差在齿头处最大。将流场边界压力载荷加载到涡旋齿边界上,得到任意曲轴转角下的涡旋齿的受力和变形分布,分析了流场变化对涡旋齿受力、变形的影响。得到了涡旋齿的受力和变形规律,此压力载荷施加方法与实际工作状态更接近,计算结果更贴近实际情况。

双丝电弧焊是一种满足了焊缝质量、焊接效率的高效焊接方法,得到了广泛的应用。采用数值模拟方法,建立双丝电弧焊热源模型,考虑到熔滴在不同的过渡形式下以不同的动量、热量滴入熔池,建立了熔滴热源、动量模型,对焊接过程中影响熔池流动的驱动力进行加载,并且考虑了熔池边界能量的辐射和对流。对熔滴不同过渡形式下的熔池热场与流场进行模拟分析,熔池的流场和温度场。结果表明熔滴喷射过渡可以得到更大的熔深和熔宽,以及熔宽比,大的深宽比有利于形成高质量的焊缝,提高焊接质量。细滴粒过渡熔池可以得到更高的焊接温度,熔池长度相对较短,热量较为集中,在熔池深度和宽度方向上金属流动更剧烈,有利于将气体以及杂质带至熔池表面并排出。

为提高垂直轴风力机的运行特性,并为垂直轴风力机流场设计提供方法,对带有弯曲型全向导叶(导叶1)和直板型全向导叶(导叶2)的NACA0021翼型三叶片垂直轴风力机进行数值模拟,采用滑移网格技术,通过与文献实验值对比,确定合适叶轮的旋转区域计算模型。计算结果表明全向导叶可增大风力机的平均力矩,最大风能利用率为0.453,提高风力机的气动性能;另外,全向导叶影响风力机旋转区域的流场,促使力矩有较大波动;导叶1的速度尾流场范围较大,导叶2的速度尾流恢复速度较快。

针对迪拜项目电机,本文应用STAR-CCM+电机、风扇进行了分析,选取了最佳风扇方案,并对该方案风扇的正反转进行了噪声仿真,仿真结果表明该风扇正转噪声小于反转噪声,并得到试验结果验证,可以使用CFD方法对风扇气动噪声仿真进行相关设计。

采用SST k-ω湍流模型基于有限体积法求解三维N-S方程,进行稳态数值模拟,得到了伴飞弹在Ma=0.6,0°~90°攻角的气动力和绕流场变化规律,弹体所受侧向力随攻角增大呈周期性变化;弹体在所研究的攻角范围内静稳定,但在大部分攻角时稳定力矩不足,不利于伴飞弹迅速恢复稳定姿态。因此,提出了增大尾翼弦长和翼展两种改进方案并进行比较,表明增大翼展更有利于提升弹体静稳定性。

高速列车通过不同防风工程的过渡段时,工程边界的变化会引发列车气动性能产生急剧变化进而引发车体晃动。通过对兰新高铁复杂环境下防风工程过渡区域流场变化规律及气动特性的研究,探明突变边界引发的风流场突变机制及演化规律。结合工程优化的可行性、经济性等实际情况,提出加高薄弱段挡风墙结合降低路堑挖方的综合性工程优化方案,工程实施后现场实测表明区域内风速突变显著降低,工程效果明显。对于复杂环境下高速铁路防风工程过渡段的优化,需重视不同结构过渡边界引发的风切变机制及演化规律的研究,重点从改善突变流场结构、弥补工程薄弱环节入手,结合地形地貌及工程条件因地制宜地采取工程对策。

介绍了发动机冷却风扇气动性能的试验方法,利用Fluent软件对C型风管式台架风扇性能测试系统进行了仿真模拟,得到了风扇的流量、静压及静压效率结果。根据风扇图纸上性能数据进行了仿真模型修正,基于修正后模型进行了风扇气动噪声仿真,并与测试进行对比。结果显示,在各测点噪声仿真与测试数值接近且变化趋势一致,验证了仿真方法的有效性,为风扇的优化设计、配套选型提供了参考依据。

为分析航空辅助动力装置(APU)排气腔体(Exhaust Housing)的气体温度、流速和气动压力因素对其部件损伤造成的影响,以某型号APU排气腔体为例,利用Solid Works构建三维实体模型并利用Design Modeler进行流体模型填充和前处理,把模型共享至Workbench中的Fluent,利用Simple压力修正算法和二阶迎风差分离散格式进行流体仿真计算。研究结果表明在排气腔体平均进口温度为886.15 K、进口总压为109.8 kPa正常工作情况下,通过分析APU中排气腔体的气体流动特性以及温度、气动压力分布状况,得出理论损伤域与典型故障件的实际损伤部位基本吻合。研究结果对排气腔体做进一步的损伤分析和可靠性计算提供了流场环境依据。

针对船用离心风机气动噪声源复杂,不易被快速、准确地进行噪声预报的问题,对某型船用离心风机采用混合法进行风机流场特性分析和其气动噪声源预报,建立气动噪声预报方法。对比试验与仿真结果,在100~5000 Hz频域内两者相差3 dB,说明该方法具有可行性。

该文应用Fluent软件对液压集成块内部流道流场进行了仿真研究,通过对一个带有三个直角转向的流道的数值模拟,得到了流道的压力云图、速度矢量图及流线图;分析了液流在集成块内部流道产生能量损失的大小、位置及原因;提出了减少转向结构和工艺孔容腔的数目,能降低集成块内部流道的能量损失的方法,为集成块的内部结构设计提供了依据。