介绍了浙江大学Φ120高超声速风洞的设计性能参数、流场校测结果以及标模测力结果。Φ120高超声速风洞采用“前吹后吸”的暂冲式直连式布局,喷管出口直径为120 mm,设计运行马赫数为5.0、6.0和7.0,来流总压0.2~2.0 MPa,来流总温400~700 K,运行时间不小于10 s。流场校测结果显示5.0/6.0/7.0喷管的均匀区直径超过90 mm,均匀区平均马赫数分别为5.07、6.05和6.94,均方根偏差分别为0.018、0.015和0.023,均匀区轴向马赫数梯度分别为0.021、0.016和0.031,上述关键参数全部达到GJB1179A-2012合格指标,部分参数达到GJB1179A-2012先进指标。AGARD HB-2标模在Φ120高超声速风洞中的气动力测量结果与自研GRAND程序数值计算结果以及GJB4399-2002中的参考值吻合得较好。综上所述,Φ120高超声速风洞参数范围较宽,可用于高超声速空气动力学教学试验和高超声速复杂流动机理、流动控制降热减阻机制等前沿科

针对某动车组牵引变流器离心风机在使用过程中出现的叶片断裂问题,首先利用Star CCM+软件生成网格,再采用标准k-ε模型和移动参考坐标系对离心风机进行稳态流场仿真,得到离心风机叶片的压力分布、流线分布和气动力,然后利用有限元软件分析不平衡配重、冲击和振动等因素对叶片受力的影响以及模态振型,并提出优化改进方案。研究结果表明,叶片所受的离心力远大于气动力和冲击振动力,原有叶片强度不足,应力集中,交变的离心力会导致叶片的疲劳破坏,是叶片断裂的根本原因;增加叶片厚度和应力槽的结构改进方案可以显著降低应力水平,而且第1阶固有频率高于离心风机的旋转频率,不会引起共振,可以满足现场的应用条件。叶片的受力仿真分析可为离心风机的可靠应用提供指导。

采用SST k-ω湍流模型基于有限体积法求解三维N-S方程,进行稳态数值模拟,得到了伴飞弹在Ma=0.6,0°~90°攻角的气动力和绕流场变化规律,弹体所受侧向力随攻角增大呈周期性变化;弹体在所研究的攻角范围内静稳定,但在大部分攻角时稳定力矩不足,不利于伴飞弹迅速恢复稳定姿态。因此,提出了增大尾翼弦长和翼展两种改进方案并进行比较,表明增大翼展更有利于提升弹体静稳定性。

当气流流过塔筒的表面时,在流体黏性和逆压梯度的作用下,流体在塔筒的表面会产生边界层分离,使流体产生回流,进而在塔筒两侧的尾流区产生交替脱落的旋涡。当塔筒固有频率与涡脱频率相近时,就会引发诱发塔筒的共振。涡振严重时会造成倒塔事故。该文通过深入研究涡激振动的机理,提出了多种涡激振动响应的计算方法,并从塔筒结构形式、气动力干扰以及阻尼耗能的角度出发,分别给出了涡振减振思路。

一直以来,桥上车辆在横风作用下的侧翻事故屡见不鲜。以风荷载作用下在桥上行驶的大货车为研究对象,采用CFD数值模拟的方法,研究了各项气动力系数对行车安全性的影响。研究结果表明影响车辆侧翻安全的主要是气动侧翻力矩与气动侧力,气动升力的影响十分有限;影响车辆侧滑安全的主要是气动侧力。因此,行车临界风速主要归结于气动侧翻力矩系数的与气动侧力系数的大小。