基于滑移网格模型,通过求解三维非定常N-S方程,数值研究了涵道螺旋桨气动性能随螺旋桨桨盘位置的变化规律。结果显示:涵道螺旋桨总拉力和总气动效率都大于普通螺旋桨,但涵道内螺旋桨拉力小于普通螺旋桨;随着桨盘位置逐渐向涵道后端靠近,涵道内螺旋桨拉力先减小后增大,涵道附加推力先增大后减小;涵道螺旋桨总拉力受涵道附加推力影响较大,涵道附加推力主要由涵道内壁面决定;当桨盘在涵道型面最大厚度区域的中间位置,涵道内壁面桨盘前低压区最小,桨盘后高压区面积较大,此时涵道附加推力最大,使得涵道螺旋桨总拉力最大。

基于滑移网格模型,通过求解三维非定常N-S方程,分析涵道螺旋桨与普通螺旋桨的力学特性与流场分布特性,研究了侧风对涵道螺旋桨气动性能的影响。涵道螺旋桨总拉力随风向变化规律与普通螺旋桨相同,都随风向方向增大先增大后减小,最大值在风向为105°~120°区间。随着风向方向逐渐增大,螺旋桨前进速度逐渐减小使得螺旋桨拉力增大,侧风会降低桨叶气动性能使得螺旋桨拉力减小。侧风会产生侧向阻力,涵道会产生更大的侧向附加阻力,使得涵道螺旋桨总附加阻力大于普通螺旋桨。有侧风时,普通螺旋桨与涵道螺旋桨的拉力都随时间呈周期性变化,但涵道螺旋桨总拉力随时间变化幅度更大。

为降低全景影像镜头对汽车气动噪声的影响,对3种不同镜头布置位置的后视镜进行整车外流场和声场分析。计算得出的压力系数与试验数据相吻合,验证了计算模型的可靠性。同时,通过分析发现,全景镜头的不同位置对流经外后视镜气流有影响,从而改变了外后视镜尾部流场以及前侧窗噪声辐射强度。相比其它方案,方案Ⅲ后视镜尾部漩涡程度、湍流动能强度以及前侧窗表面噪声辐射都相对较弱,有利降低外后视镜镜头引起的气动噪声。最后,通过对3种方案进行实车风洞噪声试验,对比发现,方案Ⅲ的车内噪声相对于其他方案较低,从而验证了分析结果的正确性。为后视镜全景影像镜头的合理布置提供了指导,有利于改善汽车乘坐的舒适性。

开发了一种熔点为55℃的新型蓄热材料,基于包含相变蓄热与水蓄热的复合蓄热热回收空调实验系统,对新型材料的蓄热性能进行了实验;实验表明,采用新型相变材料后复合蓄热器可以有效回收冷凝热达19.6%以上,并可持续制取温度在45℃以上的生活热水,满足日常需求。

为探索高速列车气动减阻新方法,采用基于Realizable k-ε的数值计算方法探索在列车尾部不同位置以不同速度射流对列车周围湍流流场和气动阻力的影响规律。研究结果表明在列车等截面车身和流线型尾部过渡位置(位置1)和尾车挡风玻璃上方流动分离位置(位置2)设置射流具有明显的减阻效果;当射流速度小于0.12倍车速时,位置1射流具有最佳减阻效果,整车减阻率高达4.88%(射流速度为0.05倍车速);当射流速度大于0.12倍车速时,位置2射流减阻效果更显著,减阻率在0.2倍车速时达到最大,整车减阻率达2.99%;不同列车运行速度下,各位置以不同速度射流对列车气动阻力的影响规律一致,但减阻率随列车运行速度的增大呈减小趋势。

为探究桥上运动列车穿越龙卷风风场时其周围瞬态流场的流动特性,通过数值方法开展了恶劣环境下的车桥耦合气动特性研究,以保障列车的运行安全。采用三维、不可压N-S方程和工程上应用广泛的k-ε湍流模型,以及滑移网格技术,对桥上运动列车沿不同横向中心间距和不同运行速度穿越龙卷风风场时,其表面压力分布及气动载荷变化情况进行了计算分析。结果表明1)列车的表面压力系数随列车与龙卷风中心的横向间距增加而表现出减小的趋势,且背风侧的压力系数较之迎风侧更为显著;2)随列车沿纵向方向靠近风场中心,其附近的压力分布呈现由对称分布向非对称分布的变化趋势,而随列车穿越风场并远离龙卷风风场中心时,列车周围压力表现出与之靠近风场中心时反向对称的特点;3)随着列车与风场中心纵向距离的变化,其头车的气动载荷系数均表现出了双峰...

为研究高速铁路声屏障遭受下击暴流灾害时的气动安全特性,本文采用三维、不可压缩N-S方程和适用于风场模拟的RNG k-?湍流模型,对铁路声屏障在下击暴流风场不同径向位置下的流场分布和气动载荷变化进行数值计算分析.结果表明随着距风场径向距离的增加,近风场中心侧声屏障的侧向力呈现先增大后减小的趋势,当声屏障位于1倍风场直径时所受到的侧向力最大;背风场中心侧声屏障侧向力在位于0.75倍风场直径位置后由正向变为负向,但其侧向力绝对值仍在1倍风场直径位置时达到最大.沿声屏障长度方向,可依次分为中心段(下击暴流射流入口圈内)、过渡段(下击暴流射流入口圈边缘)和外围段(下击暴流射流入口圈外)3个区段,中心段监测单元受到气动载荷影响最为明显;随着下击暴流风速增加,两侧声屏障侧向力均逐渐增大,并与下击暴流风场风速的平方近似...

蓄电池轨道工程车下坡行驶时,为保证下坡安全通常利用摩擦制动调节车速,而反复的摩擦制动会使得制动闸瓦温度升高,增加安全隐患。现有蓄电池轨道工程车由于电机功率限制,能够提供的再生制动力不足以与下坡时的负载平衡。结合实际应用,将液压混合动力应用于蓄电池轨道工程车上,基于最大程度回收下坡能量的思路,提出了一种利用液压再生制动力平衡下坡负载的控制策略,优先采用蓄能器回收能量。重点研究了下坡速度的稳定性、电机回收能量时转速的稳定性以及下坡时轨道工程车的能量效率;采用模糊PID控制以适应轨道工程车运行工况的变化。仿真结果验证了下坡缓速控制的有效性,轨道工程车在下坡过程中速度平稳且具有相对较高的能量效率。

具有3个曲柄的新型三环板减速器装置可以达到动平衡,特别适用于高速、重载场合。为了便于设计者设计这种新型传动装置,采用VB.net软件开发了辅助设计计算软件,实现了界面化的设计计算。并通过VB.net编程来二次开发Solid Works三维造型软件,用户只需要在VB界面中输入计算模型的参数就可以对设计计算的主要零部件进行三维参数化建模了。该软件的开发对该新型减速器的设计具有重要的意义。

为了解决蓄电池轨道车瞬时加速大扭矩引起的大电流冲击对蓄电池寿命和整车续航里程的不利影响,基于传统的静液压传动系统设计了一套新型的电液混合动力系统。首先,建立了电液混合动力系统的功率流数学模型,并根据轨道车的行驶特点对电液混合动力系统的工作模式进行划分;其次,基于加速工况仿真了不同电液功率分配比下的动力耦合特性,并指出研究轨道车能量管理策略的必要性;最后,理论分析了电液混合动力系统中影响蓄电池放电电流强度的因素,并据此制定了最小放电电流冲击的加速策略。运用AMESim-Simulink联合仿真平台对加速策略的可行性进行分析,仿真结果表明所设计的控制策略对轨道车加速时蓄电池的放电电流冲击有良好的抑制作用,且控制简单,实用性强。