为研究枪管内膛损伤对弹头气动特性及外弹道过程的影响,基于系统的12.7 mm机枪枪管寿命试验获得的内膛损伤规律,建立了损伤枪管的有限元模型并获得了枪管在4个寿命阶段所发射弹头的表面形貌状态.采用基于剪应力输运(SST)k-ω湍流模型的计算流体力学(CFD)方法对不同表面形貌的高速旋转弹头的气动参数进行了数值计算.采用均匀设计方法安排随机因素影响下的弹头内弹道计算过程,获得了各阶段弹头膛口扰动随机响应状态.建立了弹头6自由度刚体外弹道模型,结合弹头的气动参数和膛口扰动状态对弹头外弹道过程进行编程求解,获得了100 m处各寿命阶段枪管所发射弹头的散布圆半径和椭圆弹孔率,最终计算结果与试验数据吻合较好.计算结果表明:弹头初始扰动在枪管寿命末期的迅速增大,以及大攻角下弹头所受气动力压力中心的前移和马格努斯力矩的增大等...

为提高气动设计优化过程的效率,提出了一种将计算流体力学(CFD)与虚拟现实(VR)技术相结合的气动优化改型的新方法,将原始模型流场数据导入VR环境中进行流场的可视化分析。根据分析结果对原始模型进行交互式优化改型,再按照变形函数以及限定准则实现新模型的网格自动生成,最后自动重启CFD计算。以一个二元喷管的改型优化对方法进行了验证,优化后的喷管性能得到了显著提高,表明方法能够简便快速地开展气动优化改型。

设计了一种复合式动力布局的垂直起降(vertical takeoff and landing, VTOL)飞行器,该飞行器采用无尾三角翼气动布局,静稳定设计,在其处于固定翼模式的情况下,使用CFD方法,基于Standard k-ε湍流模型对其进行了仿真分析。获得了在一定范围的迎角下飞行器的气动参数曲线以及升阻力情况,为该飞行器结构设计及控制系统设计提供了依据。仿真结果表明,该飞行器具有较小的阻力系数,且在最大升阻比附近的动态范围较宽,尤其适合高速飞行的场合。俯仰力矩几乎为0,无需

以百万千瓦等级汽轮机的低压排汽缸为研究对象,运用CFX仿真分析软件,采用排汽缸单独计算与结合末级动叶联合计算两种方法,以及不同进出口边界条件组合形式,对比研究不同计算条件下的排汽缸气动特性。通过多种计算方案的对比分析,采用结合末级动叶进行联合计算的方法更符合低压排汽缸的实际气动特征,为后续的低压排汽缸优化改进工作提供有效的仿真分析基础。

为获得地效翼船更多的流场信息,采用数值计算方法,主要研究某型翼船在地效区内、外的纵向气动特性。全船攻角计算范围为?4?~12?,重点将计算结果通过曲线图、压力云图和流线图等方式进行数据可视化处理,直观展示地效翼船复杂的流场特征,并对翼船在有、无地效时的气动特性差异做定性分析。通过对比,数值计算与试验结果较符合,结果表明:地效翼船受地效影响显著,升阻比提高,且在一定攻角变化范围内,随着攻角的增大地面效应对地效翼船气动特性和空间流场的影响也增大。

采用CFD模拟方法对空调室外机风道系统进行了模拟计算。根据计算结果分析了室外机风道系统的流场，比较了不同声源下的噪声频谱，从而得出不同声源对噪声的影响。同时，对中隔板的孔和缝隙上的噪声进行了分析，提出了降低噪声的方法。将整个室外机的噪声频谱与室外机振动模态频率进行比较，找出共振区域，为室外机噪声的降低提供了参考。

垂直轴风力机的气动特性非常复杂，采用工程气动模型会有较大误差，因而本文针对NACA0012翼型，基于滑移网格技术，并选用Spalart—Allmaras方程湍流模型和基于压力的Simple算法对H行垂直轴风轮流场进行瞬态CFD计算，整个计算结果通过了严格的网格数和计算区域验证。同时，本文通过对流场的分析，获得了风力机的动态失速与升阻力系数等气动特性，计算结果对H轴风力机的设计与开发具有一定理论价值。

风力发电机叶片形状直接影响风力发电机气动性能根据风力发电机叶片特点规划测量路径采用三坐标测量机（CMM）对风力发电机叶片表面进行测量提取表面的三维点云数据.对点云数据进行分组和处理在Pro/E中生成叶片的三维几何模型.在Fluent软件中对叶片翼型进行了不同攻角的气动特性分析得到了不同攻角下的流场分布情况.

为了更准确地研究风力发电机在三维旋转状态下的动态失速特性分析其气动性能建立风力机叶片和轮毂的三维气动模型采用计算流体力学方法对叶片在三维旋转状态下的气动特性进行了模拟得到叶片周围流场分布状况。分析结果表明相对于无旋转状态三维旋转状态下叶片表面气流有沿叶展方向的运动改变了叶片表面压力分布致使气流流动分离延迟导致叶片出现失速延迟的现象提高了叶片从风中获得能量的能力。

对大功率海上风力机叶片模态特性和气动特性进行研究。建立了叶片翼型截面弯扭耦合运动微分方程通过翼型截面坐标变换和旋转拉伸在UG中建立了国产某型6MW风力机叶片三维模型运用Ansys/Blocklanczos法计算了叶片前6阶固有模态。在Ansys/Workbench中搭建叶片流场仿真模型讨论了风速和气动攻角等参数对叶片振动变形的影响。结果表明各阶固有模态中叶尖部位的振型相对明显随着风速和攻角增大相同截面位置上的叶片振动变形逐渐增大。