为了研究转速对弧形尾翼弹箭气动特性的影响,基于三维非定常N-S方程和滑移网格技术,对弧形尾翼弹箭的气动特性进行了数值模拟,给出了转速对弧形尾翼弹箭的影响规律,并且首次对滚转换向现象的产生机理进行了详细阐述。结果表明在Ma=1.2~1.5时出现了滚转换向现象;随着转速的增大,其平均滚转力矩系数呈定比例减小趋势;在有攻角情况下,上下尾翼凹凸面的压力差的变化是产生2次滚转换向的主要原因。

为提高阻力型垂直轴风力机的风能利用率,创新性地提出了一种双风轮阻力型垂直轴风力机。由于狭管效应,流经两风轮之间的风速会相对增大,这有利于提高该双风轮风力机的效率。采用滑移网格技术对双风轮和单风轮风力机进行了数值模拟,结果表明双风轮的正风区均位于两风轮之间区域时,相同工况下,双风轮风力机的风能利用率均高于对应单风轮的效率,当尖速比λ=0.8时,风能利用率C p之差最大为2.45%;双风轮风能利用率随着双风轮间距的增大先增大后减小。研究结果可为双风轮风力机的应用提供理论支撑。

在浮选设备中离心泵的性能对浮选过程的平稳性和效率有着重要影响。为了准确掌握离心泵内部流场的变化情况,运用FLUENT软件中的滑移网格技术对叶片式离心泵进行流场动态数值模拟。分析得出叶片旋转情况下内部流场不同时间点的总压力图、速度矢量图和湍动能图,为离心泵的设计和优化奠定基础。

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。

为更加真实可靠地反映扑翼飞行器在大气边界层中的飞行状态,采用基于标准的k-ε湍流模型,以大气边界层中四种具体地貌的风速剖面为入口边界条件,结合Fluent的滑移网格技术,分别对扑翼飞行器位置高度在标准高度以上和以下位置的气动特性进行数值模拟,分别得到两个位置的升阻力系数。计算结果表明,在翅翼扑动频率、入口风速剖面和迎角不变的情况下,地面粗糙度对扑翼飞行器升阻力系数的影响由扑翼飞行器相对于标准参考高度的位置决定。

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。

设计了一种新型配流盘，其适用于缸体固定、配流盘转动的轴向柱塞式水马达。并运用计算流体动力学软件FLUENT建立了该轴向柱塞式水马达工作过程的三维模型，利用滑移网格和动网格技术对其进行瞬态仿真计算，研究了其配流特性。表明对称结构配流盘其腰型槽两端开设有U型槽时，柱塞腔在高低压切换时的压力下降（回升）及上升（回落）现象消失，从而避免了压力突变造成的水击、空化气蚀等现象；此外，出水口流量曲线波峰处震荡现象也明显消失，马达的运转更加平稳，为水压马达配流盘的改进提供参考。

为准确计算出电液比例阀开启过程中的液动力，首先建立了三位四通电液比例阀AMESim模型，得到阀口压力、流量的响应曲线，将入口流量和出口压力响应曲线拟合为函数，进而将拟合函数作为边界条件，通过用户自定义函数（UDF）动态链接至流场计算中，利用Fluent滑移网格方法计算出一个完整滑阀阀腔开启过程中的液动力变化情况。结果表明：电液比例阀开启过程可划分为阀口流量呈准线性增大和流量恒定两个区段，液动力随着阀口开度的增大先快速增大后逐渐减小，最大值出现在阀口流量准线性增大区段和流量恒定区段转折点处。

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。