采用TRIP3.0软件平台(TRIsonic Platform version 3.0),对第一届航空CFD(Computational Fluid Dynamics)可信度研讨会组委会提供的运输机标模构型(CHiNa-Transport,CHN-T1)进行了流动数值模拟。本文采用粗、中、细三套网格及百亿极细网格进行了网格收敛性研究;采用相应网格分别从气动特性、压力系数分布曲线、表面流态三个方面分析,研究了支撑装置、机翼静弹性变形以及雷诺数效应对CHN-T1构型气动特性的影响。数值模拟结果与试验结果有良好的一致性。数值模拟得到了网格收敛结果;支撑装置对力矩特性影响较大;机翼静弹性变形对气动特性影响较小;雷诺数效应对气动力特性影响较大。

为了研究固定鸭舵简控火箭弹舵翼气动干扰特性,在验证数值方法适用性和可靠性的基础上,采用数值模拟方法对该弹气动特性进行仿真分析。计算得到不同弹长和不同舵翼相对夹角(鸭舵组件反旋角)工况下由鸭舵和尾翼产生的空气动力参数,仿真获得火箭弹外流场压力分布。研究分析了弹体长径比和舵翼相对夹角对鸭舵和尾翼气动特性的影响规律。结果表明:鸭舵与尾翼之间的气动干扰受弹体长径比影响,当弹体长径比达到一定数值时鸭舵对尾翼的气动干扰消失,且这种舵翼气动干扰特性对不同舵翼相对夹角情况同样适用;研究结果可用于简化固定鸭舵火箭弹气动特性的研究方法,提高火箭弹气动外形设计效率。

根据三维定常不可压N-S方程和k-ε方程湍流模型,通过CFD流体分析软件对时速180 km的某CRH6型动车组在平地、路堤、桥梁等不同线路断面结构上运行时受到横向风作用时的气动流场进行了数值模拟,计算了不同风速下头车、中间车、尾车的气动力系数,分析了列车气动特性变化规律。研究结果表明:在横向风作用下,列车在路堤上的气动特性明显不同于平地上、桥梁上的气动特性,在路堤上受到的气动升力最大,平地上最小;随着风速增大,在不同线路断面结构下,头车、中间车、尾车的气动特性变化差异较大,其中,头车的气动性能最差;头车、尾车的阻力系数较大,列车头部流线型较差,需要进一步优化设计。

针对国内外FSAE赛车多以优化空气动力学装置改善整车气动性能的现状，以CATIA构造简化的赛车模型为研究对象，基于计算流体力学软件ANSYS Workbench平台，选取k-εRelizable物理模型，着重对六种不同的底部扩散结构进行气动特性数值模拟研究，结果表明:底部扩散结构的加装可改善赛车尾部流场结构;加装三角翼片的底部扩散结构对整车气动阻力影响较小，对气动升力提升较大，且三角翼片越多，气动升力改善越显著;以不同形式增加单横向翼片，可提升赛车的气动升力，同时进一步增加赛车高速及弯道行驶的操纵稳定性及安全性。

为解决高超声速飞行器在低/跨/超声速时气动特性不佳的问题，实现水平起降、跨速域飞行的目标，设计了一种宽速域变构型高超声速飞行器。采用数值计算的方法对飞行器的低速、超声速和高超声速气动特性和典型流场进行了研究分析，得到了升力系数、阻力系数和升阻比随攻角和马赫数的变化规律。结果表明，飞行器在低速和高超声速时的气动特性较好，最大升阻比分别为15.37和4.08，低速时连接翼提供了高升力，高超声速时乘波效果显著;超声速时，阻力系数和升阻比受马赫数影响较大，最大升阻比为4.8。数值计算的结果表明飞行器在全速域范围内气动特性较好，在保证高超声速良好气动特性的前提下，提升了低/跨/超声速性能。

可逆翼型气动性能的优劣对可逆风机性能好坏起着至关重要的作用。选取了形式不同的三种翼型,即对称翼型、S型翼型和常规非对称翼型,利用X-foil软件对上述三种翼型的气动性能进行数值计算。结果显示,在较大的攻角范围内,常规非对称翼型的升力特性和升阻比特性都明显优于另外两种翼型。为了比较三种翼型在可逆风机中的应用效果,通过调整设计参数使采用三种翼型设计的叶片具有相同的弦长和扭曲变化规律,然后在标准风管式出气试验台上进行了空气动力性能实验。研究表明:在选取的三种翼型中,采用对称翼型设计的可逆风机叶轮最为理想,其额定工况点的实验性能满足设计要求,且具有良好的反风性能,同时正、反风工况下都有较宽的高效工作范围。

为研究兰新高铁大风区段挡风墙对接触网正馈线气动特性的影响，基于流体力学建立正馈线流场模型，分别针对无墙和有墙的情况，分析正馈线在不同风速下气动特性的变化规律。研究结果表明:挡风墙对气流有较强的汇聚作用，大幅增加了正馈线周围的空气流动速度。随着来风速度的增大，挡风墙后正馈线处风攻角也随之增大，当风速达到15 m/s 及以上时，攻角基本稳定在29°~30°之间。有墙条件下正馈线升力及阻力系数幅值加大且呈现无规律振荡，挡风墙对正馈线气动力的增大效应是导致正馈线发生低频高幅舞动的主要原因。挡风墙外形尺寸对于正馈线气动特性有重要影响，选择合适的高度和截面宽度可一定程度改善正馈线气动特性，以减少舞动的发生。

采用SST K-ω湍流模型，对二维切角方形桥塔气动措施进行了全风向角下的CFD数值模拟研究，雷诺数为5×10~4。分析了添加气动措施对桥塔气动力系数、横风向气动力频谱、斯托罗哈数的影响，并与试验结果进行了对比，二者吻合较好。研究结果表明，风向角α≤25°，升力系数呈下降趋势，添加翼板会显著增大桥塔升力系数;α>25°，升力系数呈上升趋势，添加气动措施对桥塔升力系数没有影响。添加气动措施后桥塔阻力系数会增大，最小阻力系数出现在5°～10°风向角范围内。不同风向角下的模型涡脱方式不同，包含的涡脱频率也不同，漩涡脱落不一定是单纯的正弦现象。添加气动措施会减小模型St数，最大St数出现在5°～15°风向角之间。

利用动网格技术和滑移交界面技术，研究侧风条件下加速超车过程对车辆气动特性的影响，开展两辆厢式货车超车过程的三维瞬态数值模拟.研究结果表明:主超车和被超车的侧向力系数和横摆力矩系数均随着侧风速度的增大而增大，侧风速度越大，两车的操纵稳定性越差.与匀速超车过程相比，加速超车过程使主超车的侧向力系数增大，被超车的侧向力系数减小;加速超车过程对主超车侧向力系数的影响幅度大于被超车.通过分析匀速超车过程和加速超车过程z=1.4 m截面上的压力云图和流线图，得到2种工况下侧向力系数变化的主要原因.

大飞机标模可用来校验风洞流场品质,检验和提高大型飞机风洞试验数据质量,标模的外形特点及其气动特性能否反应现代大飞机设计特点尤为重要。气动中心前期已完成了一套大展弦比飞机标模CHN-T1的设计研制,为了验证设计结果,在2.4米跨声速风洞中进行了一期验证试验,试验Ma数范围0.40～0.90,模型名义迎角-6°～15°,侧滑角-3°～12°,雷诺数Re=(3.3～7.5)×10~6。试验内容包括纵横航向基本特性试验、重复性精度试验、变雷诺数试验、转捩对比试验、流谱观察试验和变形测量试验。结果表明,该飞机外形具有良好的升阻特性,符合现代大展弦比飞机的典型气动特征,可用于2.4m跨声速风洞大型飞机标模试验数据体系建设。