在自然灾害的影响下,我国出现了各种因洪水问题而造成的桥梁坍塌事故。梁桥墩以圆形墩为主,为了研究洪水作用下不同间距的串列双圆形桥墩的气动特性,该文基于CFD的方法,采用TM_LES湍流模型,对不同间距的串列双圆形桥墩及串列双圆柱桥墩在L/D=2.7时的不同水流速度进行数值模拟[1],分析了气动特性系数等特征参数及水场流动特性。研究结果表明串列双圆柱存在针对气动系数的临界间距,当间距比为2.5≤L/D≤3.0时,阻力系数发生了明显的跳跃,说明临界间距范围在2.5≤L/D≤3.0;在临界间距范围内,上游圆柱阻力系数受水流速度影响较小,而下游圆柱阻力系数受水流速度影响相对较大,当水流速度达到40 m/s以上时,两者阻力系数趋于稳定值0.60;随着间距比增大,上下游圆柱桥墩逐渐接近单圆柱的流场形态,该文的研究以期对实际桥梁工程中水中桥墩的间距布置提供...

针对新月形厚覆冰导线的升力系数在风攻角15°附近存在突变的问题,分别采用基于k-ωSST湍流模型的雷诺时均法和大涡模拟(LES)的数值方法对新月形厚覆冰导线在风攻角10°~20°范围进行了模拟。通过对比两种数值方法计算得到的覆冰导线气动力系数、流场结构和表面风压,发现LES方法能够更好地捕捉新月形覆冰导线表面的小尺度涡结构,得到的覆冰导线气动力参数计算结果与风洞试验数据高度吻合;而k-ωSST湍流模型难以模拟壁面上小尺度涡,捕捉不到升力系数的突变。根据覆冰导线不同壁面区域的压力分布,发现上侧壁面处的涡结构影响整体流场,并在下侧壁面曲率、来流夹角和壁面切线方向共同作用下导致升力系数突变。LES的气动力参数模拟结果可为覆冰导线防舞提供参考。

CFD方法计算的风力发电机组轴功率与Bladed软件精度控制在5%以内,为后续风力发电机组附加气动辅件(涡流发生器、叶尖小翼等)后气动性能评估,以及大型风电叶片气动弹性评估提供技术积累。

汽车的空气动力学特性对其性能的影响,随着车速的提高占据了越来越重要的地位。运用CFD数值模拟的方法,以Mira模型为研究对象,对其原型以及加装后扰流板模型进行仿真。通过研究模型周围流场、速度等,分析不同尾部Mira模型、加装后扰流板,以及截面形状与攻角不同的后扰流板对气动特性的影响。研究表明车身尾部造型不同,尾流结构有明显的区别,对汽车空气动力学特性的影响很大。同时,在车尾恰当加装后扰流板,能够很好地优化车体尾流结构,从而提高车辆的气动特性。

目前,以NACA0012翼型为特征的高超声速飞行器的气动热预示,特别是后缘翼型形状和网格参数对其影响的分析相对不足。设计了尖后缘和钝后缘两种翼型,采用统一的网格策略生成了数量相同的结构化网格。通过验证试验确定了合适的网格策略和数值方法,提出了一种超燃冲压高超声速飞行器在巡航段的气动热预示方案。仿真测试表明,后缘形状首选钝后缘,网格雷诺数应不大于16,近激波面aspect ratio的数值取决于选用的后缘形状。气动热预示表明高超声速飞行器在巡航段的温度可达1885℃,热障问题十分突出。

随着光伏产业的发展,太阳能光伏板的空气动力学特性对其结构稳定性起着至关重要的作用。基于计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,采用剪切应力传输(SST)k-ω数值模型,分析了双轴太阳能跟踪光伏板阵列浸没在大气边界层流中的气动特性。通过对光伏板阵列结构下的风场模拟,研究了不同光伏板倾角(θ=0°、30°、45°、70°)对风场的影响。考虑到风的流动不限于一个方向,通过分析不同风向角(α=0°、45°、135°、180°)来确定特定光伏板倾角下的临界风向。此外,还研究了面板之间的纵向间距(L=10、15、20 m)和水平间距(H=1、2、3 m)的影响。结果表明光伏板的风压随光伏板倾角增大呈现逐渐上升的趋势;最大CL的临界风向为180°,最大CD的临界风向为0°;纵向间距增大会使第一排光伏板压力系数降低,水平间距增大对第一排光伏板压力系数几乎没有影响,而其他排光伏板压...

利用CATIA软件建立了MIRA阶梯背模型,基于CFD技术对其外流场进行了数值模拟,并对数值模拟结果的可靠性进行了验证;在此基础上,研究了尾翼的翼型、攻角、端板形状对整车气动特性的影响。结果表明,尾翼的加装使整车的下压力增大,但阻力略有增加,其中S1223型尾翼的安装使整车的下压力增加的最多;阻力系数随着攻角度数的增大而增大,升力系数随着攻角度数的增大而减小,当尾翼的攻角为18°时,可获得较大的下压力以及较小的阻力;拼接型端板尾翼使整车的下压力增加的最多,高达14.84%,阻力系数增加了6.96%。

本文针对泄气噪声进行声学测试,得到泄气噪声的频率及声压级等,提出通过增加阻性和抗性消声器的方式降低泄气噪声,并在设计上集成在泄压阀底座上,节约布置空间。首先,对泄压阀的CFD流场进行模拟,采用稳态分析,使用Proudman模型得到泄压阀管道内表面的声强分布,参考仿真模拟的结果,进行方案设计并制作样件对泄气噪声进行再次测试。试验结果表明,本方案对泄气噪声的消除上有明显效果,给消除泄气噪声的方案上提供新的思路。

文章对某重型燃气轮机压气机高压九级轴流压气机进行了全转速范围内的试验与数值研究,从总体气动性能看,该压气机的设计达到了预期目标,压气机试验结果与CFD预测结果在全转速范围内基本一致,在高转速靠近喘振点区域CFD预测的压比略高于试验值,但二者喘振边界基本一致。

为研究两自由度薄平板大幅运动的气动特性,评价其气动稳定性,基于任意拉格朗日‑欧拉描述法的动网格技术,通过有限差分法求解描述任意流变区域不可压流动的控制方程,开展了不同折减风速下薄平板竖弯和扭转运动绕流场的CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟。研究认为,单自由度薄平板小幅运动的气动力系统是线性和稳定的,即使单自由度大幅竖弯运动也是线性和气动稳定的。但单自由度大幅扭转运动的平板气动力系统出现非线性,并随折减风速的提高非线性变得显著,且平板将进入气动不稳定状态。另外,大幅扭转耦合不同竖弯振幅运动的平板,气动力系统均为非线性并随折减风速的提高越加显著,而该非线性主要来自扭转自由度的大幅运动;对该两自由度耦合系统,当竖弯振幅较小和折减风速较高时,气动力系统是不稳定的;但当竖弯振幅较大时,气动力系统...