油箱小型化是节能减排,发展绿色经济的必然趋势。通过CFD技术,对比了不同液压油箱结构对排气性能可能的影响。给出了几点可以提升脱气性能的设计方法。

管道机器人在工作过程中,受到线缆长度或蓄电池容量的影响,工作时间会受到限制。为了使机器人在管道内能够持续地工作,设计了一款能在管道内部将流体动能转化为电能的取能模块。叶轮在取能模块中起到将流体动能转化为机械能的作用,是整个模块的核心部分。针对不同参数的叶轮进行建模,并对叶轮进行CFD仿真分析。进而能分析叶轮在管道内部的受力情况以及叶轮形状等参数对于管道内部流场的影响。根据受力情况可校核叶轮的强度,并根据管道内部流场的变化进行叶轮的选型。

为了探究离心涡轮自增压装置对高速轴向柱塞泵内液流流动特性的影响,建立了轴向柱塞泵的仿真模型,通过CFD仿真技术研究了离心涡轮与柱塞泵耦合运行时泵内部全流域流场的压力特性、速度特性以及空化特性。研究表明装配有离心涡轮的轴向柱塞泵吸油能力显著提升,且对射流空化、吸空空化均有抑制作用,其中对吸空空化的抑制效果最显著。应用涡轮增压系统后,单个柱塞腔旋转一周过程中的时均气相体积从59.54 mm3降至1.66 mm3,最大气相体积分数由0.155降至0.029,阻尼槽区域的射流速度由100 m/s降至75 m/s,而涡轮所消耗功率仅占柱塞泵轴功率的9.7%。

油电混合动力海洋机器人进气管路设计有水气分离功能的进气集水箱。针对某海洋机器人原理样机的进气集水箱积水喷溅问题,利用CFX软件对箱内气液两相流作用机理进行数值模拟,确定水箱结构不合理导致积水受高速气流扰动,被气流夹带发生喷溅;设计一种折流式、气液流场隔离的新型进气集水箱,并对其进行气液两相流数值模拟,结果表明新进气集水箱有效避免了高速气流对积水扰动;利用Euler-Euler气液两相流模型进一步对新进气集水箱水气分离性能进行数值模拟,结果表明新进气集水箱水气分离效率达99.94%,达到了预期效果。试验结果表明,数值模拟结果与试验结果一致,数值计算模型正确。

鉴于汽车主动进气格栅的开启角度直接影响着整车风阻和散热性能,本研究以降低油耗为目标,并以实车为例,进行了基于车速和发动机冷却需求的进气格栅开度优化。首先构建某MPV车型的CFD风洞模型,仿真得到不同车速和格栅角度下散热器的进风量。通过发动机热平衡实验得到发动机在不同转速和负荷率下的散热量,进而计算得到不同工况下冷却系统的需求散热量和需求进风量,并以满足冷却系统的散热需求和降低整车风阻为原则进行格栅开度的匹配优化。最后基于实车验证得到整车在怠速下瞬时油耗下降0.076L/h,30km/h、70km/h和120km/h等速下油耗分别下降0.08L/100km、0.11L/100km和0.15L/100km。

针对目前汽车气动减阻中基于工程师经验的试凑法所存在的盲目性和低效率,以及气动优化设计中车身曲面难于参数化等问题,将自由变形方法引入汽车气动减阻优化设计中,为减阻优化设计提供一种快速、有效的参数化方法.文中以外形简单的Ahmed模型为研究对象,根据正交试验设计构建样本空间,采用FFD方法对各样本点模型进行参数化,通过CFD仿真获得各样本的气动阻力系数;建立3种常用的近似模型,选择可信度最高的RBF模型构建近似模型,采用多岛遗传算法求解近似模型的最优值,根据优化结果重新构建最优模型并采用CFD计算其气动阻力系数.计算结果显示优化后的Ahmed模型气动阻力系数减少了51.96%.

随着民机飞行性能要求的不断提高,机翼变体技术逐渐成为研究热点,在柔性变形翼设计与传统后缘襟翼优化方面研究成果逐渐增多,而对于两种机翼构型在不同飞行工况下的气动性能对比则研究较少。本文以标准NACA4418翼型为基础,分别建立柔性变后缘弯度机翼及二段翼二维模型,通过求解定常不可压Navier-Stokes方程,研究了在飞行参数及后缘偏转角相同的情况下两种翼型的升阻力特性,并分别讨论不同迎角、不同后缘弯度对两种翼型气动性能的影响。本文结果对民机变弯度机翼构型设计具有一定的工程参考意义。

针对水液压直驱球阀,研究了球阀的阀座上是否存在倒角的2种不同阀口形式对阀芯所受稳态流体作用力特性的影响;采用基于COMSOL Multiphysics的CFD仿真的方法,分别对2种阀口形式下,阀芯在不同阀口开度、不同进出口压差下所受稳态流体作用力进行了数值求解,并对比了2种阀口形式下的通流流量大小,最后,对仿真结果进行了网格无关性验证。结果表明,阀口形式不同时,阀芯所受的稳态流体作用力的大小和方向不同,阀口的通流流量不同;网格无关性验证仿真结果是可信的,此研究可用于指导直驱球阀的结构优化设计。

空化是轴向柱塞泵中比较普遍的现象,其机理复杂,不易观察和控制。通过对国内外该领域的研究情况进行总结归纳,发现研究该领域主要围绕对轴向柱塞泵柱塞腔内以及配流盘表面的空化现象进行数学建模以及仿真分析,最后实验测试并因此得出抗... 展开更多

机车车辆液压减振器对车辆的平稳性与动力性能有着非常重要的影响，减振器性能的好坏通过其阻尼特性反映出来。以高速重载列车某型号一系垂向减振器为研究对象，利用Pro／E建立减振器内部流场三维模型，用ANSYSICEM与STAR-CD软件联合划分六面体网格，运用流体动网格技术在ANSYSCFX流体仿真分析软件中得出低速情况下精度较高的示功图。仿真结果与理论值接近，为铁道机车车辆减震器的优化设计提供了一种快速有效的方法。