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。

以滑移网格法的基本思想为出发点提出了滑移周期的概念．利用滑移网格法计算了以一定转速比反向旋转的新型内外组合桨搅拌的流场．通过对双层斜叶平桨、标准锚式桨和新型内外组合桨产生的流场进行对比，研究了搅拌设备内的宏观流动场、时均速度、速度变化率、剪切速率和轴向循环能力．结果表明：滑移周期概念的提出在一定程度上解决了滑移网格法计算周期长、计算成本高的问题．采用新型内外组合桨，加强了径向流动和轴向流动，改善了搅拌设备近壁区的流动状况，且对假塑性流体流动状况的改善优于牛顿流体．新型内外组合桨的剪切水平和轴向循环能力均优于双层斜叶平桨．

通过一维双温模型，研究多孔介质中的燃烧特性和换热器的热量提取。预测的气体和固体温度曲线基本上为M型分布。数值结果表明，在往复流多孔介质燃烧器系统中，甲烷的贫可燃极限可以扩展到当量比0．15。当换热器的长度从6mm增大到14mm时，热效率由0．39增加到0．61。随着换热器长度和当量比的增大，热量提取效率增大。

离心式通风机是纺织行业气流染色机的关键部件之一,其性能决定气流染色机产品的性能和染色质量,也是主要的耗能部件。本文对四种不同蜗壳结构的气流染色机用离心风机进行了详细的数值研究,研究不同蜗壳壁面型线、蜗壳高度h和叶轮轮盘外侧面与蜗壳内壁面之间的间距S等几何结构参数对离心风机性能的影响。研究结果表明当蜗壳壁面型线为对数螺线时,合理增大蜗壳高度h和叶轮轮盘外侧面与蜗壳内壁面之间的间距S,可有效提升通风机性能。

本文利用FLUENT软件建立了高温泵用液膜密封模型,分析了考虑黏温效应时液膜密封的特性研究,以及了在黏温效应的影响下,开启力、刚漏、及摩擦功耗随着转速和压力比的变化规律,发现考虑黏温效应与不考虑黏温效应两种情况下得出的计算结果差距明显,黏温效应的影响至关重要。此结果可为高温泵液膜密封的结构设计提供相关参考。

从反应堆冷却剂泵的经济性出发，以国内某300MWe级核电站主泵为对象，利用计算流体技术（CFD）对其内部流场进行了数值研究，以效率为中心，重点分析了主泵叶轮段、导叶体段的速度、压力分布。通过计算9个不同流量点，得到了叶轮段和整个泵段的性能曲线，并根据对比分析结果提出了优化设计方案。

针对煤液化中液一固两相流输送过程造成管道系统的冲蚀磨损失效问题，以90°圆形截面弯管结构为研究对象，采用标准κ-ε湍流模型、颗粒轨道模型和冲蚀磨损模型，对弯管内的流动特性和壁面磨损率进行数值计算。研究表明，靠近弯管背部的流场速度高于腹部，粒子向背部聚集，导致背部的冲蚀磨损较其它部位更为严重。因此，实际管道系统中的弯管背部应为定点测厚重点监测区域。

基于 CFD 技术，以静压进口和静压出口作为边界条件，采用标准 k －ε湍流模型对8种不同阀芯结构和进口流道形状的船用吹除阀内部流动特性进行数值研究。研究结果表明，阀芯结构对质量流量的影响较小，影响偏差值为0．18 kg／s；进口流道形状对质量流量影响较大，影响偏差值为1．41kg／s。阀芯结构对内部流动影响较小，进口形状对内部流动具有较大影响，锥管进口的速度变化梯度高于直管进口，锥管进口涡的强度大于直管进口。船用吹除阀设计时，建议采用 Rt ＝2mm 的弧形阀芯和直管进口形式．

运用数值求解叶轮机械内部三维粘性流场的方法，对工程上常用的某带分流叶片的离心压缩机叶轮及后接有叶扩压器的内部流动和性能进行数值研究。通过求解分流叶片处于不同周向位置和其前缘处于不同流向位置时级的流场，得到了对应的内部流场和压力、效率与流量的性能曲线。结合对级性能曲线和内部流场的详细分析，结果表明：分流叶片处于不同的周向位置和其前缘处于不同流向位置时对级的内部流场和性能曲线影响很大，分流叶片中间叶高处前缘位置位于50％左右和周向位置距长叶片吸力面一侧1／10栅距左右，级性能较佳。

径向吸气室作为离心压缩机中重要的静止元件逐渐获得了行业内研究人员的重视。本文基于数值模拟方法，以一台离心压缩机的径向吸气室为研究对象，对其某些几何参数和结构进行了改进。结果表明，改进后吸气室内部的气体流动得到改善，在设计流量下吸气室的总压损失系数明显下降，多变效率提高了5％，吸气室出口气流参数分布的均匀性也有所改善。