利用fluent软件的mixture(两相混合)模型及RNGκ-ε湍流模型,通过动网格、滑移网格模拟柱塞移动及缸体的转动,UDF(User Defined Function)设置流体的可压缩性,建立水压轴向柱塞泵有限元计算模型。发现柱塞腔的空化程度与m值(柱塞腔直径与缸体腰形孔当量直径的比值)有很大关系,并建立不发生空化mc值的数学模型。经仿真分析发现:m值越小,柱塞腔中空化度越小。斜盘倾角β、缸体角速度ω越大,柱塞腔中不发生空化区域越小。通过研究,合理选择m值,可以减小柱塞腔的空化,减小柱塞泵的振动,提高柱塞泵容积效率,对轴向柱塞泵的设计具有实际意义。

为研究掠飞末敏弹在高速滚转状态下的气动特性,对其进行了静态和自由滚转风洞实验研究,在此基础上,结合数值仿真和近似理论方法,分析了弹箭高速滚转运动对其气动参数的影响,并获得了不同马赫数下的平衡转速随尾翼结构参数的变化规律.结果表明:平衡转速随马赫数增加而增大,但变化斜率随马赫数增加有所减小;在相同马赫数下,平衡转速随攻角增加而减小,且变化规律具有非线性特性;增大尾翼根稍比、扭曲率以及后掠角均有利于提高弹箭平衡转速;弹箭在高速滚转状态下的气动特性与静止状态相比存在显著差异,除产生较大的偏航力矩外,还将导致俯仰力矩系数减小、压心位置前移等现象,这对提高尾翼弹箭飞行稳定性是不利的.

针对某型洗扫车风机气动噪声大的问题,以洗扫车专用风机为研究对象,运用ANSYS Fluent软件,基于滑移网格对风机进行三维瞬态数值仿真分析。对比风机实验P-Q曲线,验证仿真模型的合理性。使用F-WH声比拟模型计算风机远场声压级,对比分析原始结构和优化结构风机在额定工况下流场和气动噪声特征。结果表明,风机的蜗舌区域涡流显著,对气动噪声的贡献最大,是气动噪声源;改进结构的叶轮内部流场"射流-尾迹"结构明显减弱,流线分布更均匀,气流顺畅。风机噪声降低约8.5%,实现了降噪目的。

运用滑移网格技术、三维非稳态Navier—Stokes方程和标准的k—e湍流模型对工业中常用的D型多级节段式离心泵进行了全三维瞬态流场的数值模拟，分析泵内叶轮与导叶间的动静干扰问题。滑移网格设置在多级离心泵叶轮出口与固定导叶入口之间的交互界面，对每个时间步求解流动方程。对任一个叶轮旋转周期内，分析叶轮径向力、静压等参数出现脉动信号频率与动、静叶片数的关系；分析静、动叶片间静压值沿周向的变化规律。该三维非稳态模拟结果可为多级离心泵的水力优化设计提供依据。

为研究液力变矩器内泵轮、导轮和涡轮间动静干涉引起的三维非定常流动特性,利用滑移网格技术和RNG k-ε湍流模型计算液力变矩器内湍流流动,得到泵轮全流道内流体压力的主要特征。仿真结果表明：泵轮全流道内流体压力脉动明显;在涡轮转速不变的情况下,压力脉动峰值与半径成正比;在相同半径处,压力脉动峰值与涡轮转速成反比。此外,由压力脉动值的频谱分析结果可知：随涡轮转速或监测点半径变化,泵轮全流道内各监测点压力脉动的频率成分基本一致,但各影响频率成分所占的比例不同。

为了分析液力变矩器的流场特性,对YJ系列某型液力变矩器进行建模和数值模拟。模型采用单叶排单流道的几何模型和多叶排全流道的几何模型,将仿真得出的2组数据和实测力矩数据进行对比,结果表明,应用多叶排全流道的几何模型具有较高的准确性和可靠性。