为了研究逆向喷流主动流动控制及其减阻效率,建立了带逆向喷流的高超声速钝头体CFD数值模型。气动力分析采用基于有限体积方法的AUSM+空间离散格式和Menter's SST k-ω两方程湍流模型,喷口定义为压力入口。分析结果表明逆向喷流将弓形激波推离钝头体,降低了激波强度和气动阻力;喷流表现出两种模态,当喷流总压比低于临界总压比时,喷流呈现长穿透模态(LPM),高于临界总压比时,喷流呈现短穿透模态(SPM);在LPM和SPM各自的范围内增加喷流总压比和喷口尺寸均能提高逆向喷流的减阻效率;喷流从LPM转换为SPM时会出现气动阻力陡增现象。

喷丸强化除了会对齿轮表面的残余应力场产生影响外,还会改变齿轮表面粗糙度。齿轮齿根处与分度圆处的表面粗糙度会强烈影响其服役性能,因此,研究喷丸过程中齿轮表面粗糙度的演变过程十分必要。为此,建立随机丸粒有限元模型来模拟齿根处与分度圆附近区域的喷丸强化过程,提取冲击区域所有的离散数据用以计算表面粗糙度参数;数值模拟得到的结果与齿轮喷丸后的测试结果基本吻合;并研究了喷丸时间、弹丸大小、冲击速度对齿根处与分度圆附近表面粗糙度参数的影响,从而可以合理地选择喷丸工艺参数,以达到控制齿轮喷丸后表面粗糙度的目的。研究结果表明,在同样的喷丸工艺参数下,分度圆处表面粗糙度Ra值与Rz值明显小于齿根处;随着冲击速度及弹丸直径的增加,齿根处表面粗糙度Ra值、Rz值明显增加且弹丸直径对粗糙度参数的影响大于冲击速...

根据船用条件下吸收器内溶液降膜吸收的特点,建立了摇摆状态下垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中动量、热量和质量传递的物理和数学模型.模型中充分考虑了转动附加惯性力对降膜流场中液膜厚度、速度、温度和浓度分布的影响.采用膜内积分与全隐式有限容积相结合的数值方法求解理论模型.通过对计算结果的分析,可以发现,在摇摆状态下TFE/NMP降膜吸收过程中,由于转动附加惯性力的存在,液膜内速度、温度和浓度等参数分布具有周期性和对称性特点.

分析了小变形力学理论在分析软岩工程大变形时存在的问题，指出在研究软岩工程大变形问题时应该采用大变形力学理论，并给出了非线性大变形数值方法在软岩巷道工程中的应用实例。

运用数值解法对自由悬浮体挤压膜悬浮导轨进行理论分析,其数值结果适用于各种大小的挤压数和激振振幅,与实验结果更加贴近。研究2种激振模式即刚体模态激振和弯曲波激振下的自由悬浮块数学模型,运用数值方法计算气膜特性,得到2种激励下的气膜特性。结果表明：采用弯曲波激振模式能得到更好的承载力和气膜稳定性;对于弯曲波激振模型,由于波传递的影响,悬浮体可能发生偏转或不稳定,可依靠提高频率和减小波幅值来提高悬浮精度,采用轴对称模型,或用2个波长以上的波支撑悬浮体来克服悬浮体的偏转。

采用风洞试验和CFD相结合的方法对机载导弹折叠舵外翼气动特性进行了研究,研究内容包括外翼折叠角、迎角、来流Ma数、气动滚转角等,通过研究推导建立了外翼气动载荷的经验计算公式。研究结果表明,"×"型状态下外翼载荷随外翼展开而变大,在折叠角约30°附近载荷最大。CFD计算与试验数据吻合良好,不同Ma数下气动系数差别较小,Ma=1.2时气动系数值最大。大量计算数据表明,外翼气动载荷与当地气流偏角存在正相关性,并可以写成合成迎角,滚转角、舵面方位角和折叠角的函数。在迎风区预测值与样本值几乎完全重合,而在背风区受弹身干扰而存在一定误差。

为考察再入过程中壁面催化效应对气动热环境的影响,针对高超声速热化学非平衡流动条件下不同壁面条件(全催化壁面/非催化壁面)对气动加热的影响规律展开了研究。基于热化学非平衡流动特征构造了数值算法,并通过激波-膨胀风洞中开展的高焓高超声速地面试验结果进行了验证,然后考察了不同飞行高度下和典型几何外形下不同壁面条件对气动热环境的影响并分析了其影响机制。研究结果表明在50 km的飞行高度上催化效应明显,此时全催化/非催化壁面条件下热流存在明显差异,这种差异随着高度降低而减小。

文中采用数值计算的方法,来确定水下耐压腔体各个重要参数。通过与查标准法得出的结果作对比发现,数值方法能获得更高的精度,并具有良好的适用性,应当作为水下耐压腔体设计的推荐方法。

针对当前船舶液压系统科研和教学过程中传统实物设备的封装性、隐蔽性、抽象性等不足，提出并实现了一套模拟和再现液压系统整体工作场景和液压油流动特性的可视化仿真系统。运用纹理映射方法对管道内液压油的流体特性及形态进行模拟；运用数值方程对液压系统工作机制和液压油动力学规律进行模拟，成功地仿真了船舶起货机液压系统的工作过程，为船舶起货机液压系统的科学研究和教学训练提供了有效手段。

根据建立的液压蓄能器数学模型，采用龙格库塔数值方法对液压蓄能器在存储和释放能量过程中的能量损失进行了分析。分析表明，液压蓄能器的能量损失与连接管道的长度、流量的大小、连接管道横截面面积与液压蓄能器横截面面积之比有关。研究结果对液压蓄能器的设计和工程安装有参考意义。