提出采用计算流体力学（computation fluid dynamic,CFD）两相流理论建立滑动轴承流场求解模型。该模型认为负压区内油与油汽混合存在,更符合实际情况。比较了两相流模型计算结果和实验结果的差别以及3种模型计算结果之间的差别。3种模型求出的最大油膜压力基本相同,而载荷有所差别。考虑负压区内的油膜作用后,两相流模型求出的有效载荷与实验数据更加吻合。单/两相流模型求出的载荷差随着偏心率的增加而增大。油膜汽化比例随转速、偏心率和汽化压力的增大而增大,随进油压力的增大而减小。虽然两相流模型每步迭代所需的时间较长,但是两相流模型收敛速度快,总的计算时间大约只是单相流模型的44%。

基于计算流体力学理论,提出一种可用于预测双套管密相气力输送系统能耗的新方法.与以往依靠经验的计算方法不同,本工作将输送管道分为起始段与充分发展段两部分,分别进行详细的计算流体力学模拟后汇总得出整个系统的总能耗.压力梯度为750Pa/m的情况下,计算所得物料输送速率为10t/h,耗气量为290m^3/h,实验所得物料输送速率为8.0t/h,耗气量240m^3/h,证明本数模方法是可靠的.

应用计算流体力学方法对V锥差压流量计进行了数值模拟,分析了流量计内部的水利特性,并将数值模拟数据与试验数据进行了比较.数值模拟结果表明,V锥差压流量计的法兰对局部流场的影响较大,给试验测量带来较大误差.通过优化法兰的形状,可以改善法兰周围的扰动、提高测量点之间的压力差和提高测量精度.

如何高效准确地设计带襟翼翼型的非定常气动特性是主动后缘襟翼技术应用于旋翼减振降噪、性能改进及主操纵的一个关键问题。首先通过CFD方法计算了带襟翼翼型的非定常气动特性,与风洞试验数据对比验证计算结果的正确性。进一步耦合模糊逻辑方法和CFD计算结果,建立带襟翼翼型非定常气动力的快速计算模型,分别采用牛顿迭代法和正向步进搜索算法对模糊逻辑模型进行参数辨识和结构辨识。以SA349旋翼翼型加装襟翼为对象,对比了模糊逻辑模型对襟翼1Ω和2Ω振荡的带襟翼翼型非定常气动力的预测结果与CFD计算数据。结果表明带襟翼翼型非定常气动力模糊逻辑模型与CFD计算数据吻合良好,且有很高的计算效率,证明了该方法的正确性和有效性。

为了实现混流式水轮机活动导叶的水力性能提高，基于ISIGHT软件平台，集成MATLAB，GAMBIT和FLUENT软件，以混流式水轮机活动导叶的几何形状参数为优化变量，以导叶流道的进出口总压损失和空化性能为目标，采用非支配排序遗传算法NSGAⅡ（Non—dominated Sorting Genetic Algorithmsll），提出一种混流式水轮机活动导叶多目标及自动优化设计方法。该方法应用于某电站的模型混流式水轮机活动导叶优化设计，结果表明：优化后导叶流道的进出口总压损失减少10．4％，导叶上的最低静压力上升17．8％，从而为混流式水轮机活动导叶的设计提供了合理有效的途径。

三相分离旋流器可实现三相混合物的同时分离,如冷焦水去粉除油。为探究三相分离旋流器流场特征及分离性能,采用CFD软件Fluent对其进行数值模拟研究并通过操作性能试验间接验证。结果表明,三相分离旋流器中心溢流管的设计在保留了一般旋流器流场结构的同时,向上旋流形成两个溢出流,可实现第三相的输出。切向速度在环形溢流管和中心溢流管内均沿半径方向增加,在靠近内壁处达到最大值,且中心溢流管内切向速度最大值比环形溢流管内小。模拟结果表明：冷焦水中油相和固相分离效率分别可达到80%和90%。

以内圆弧槽流体动压型机械密封为研究对象,建立了动静环端面间液膜的三维模型,运用计算流体动力学理论和有限体积法对端面间液膜的流场特性和装置的密封性能进行了模拟和数值分析。对处于不同工况、不同密封介质条件下的液膜流场,得到了其压力、泄漏量、开启力和摩擦扭矩的变化规律及相互影响关系。结果表明：圆弧槽能够产生明显的动压效应,动压效应的大小与动环转速呈正比;液膜的压力沿径向由内径到外径逐次降低;泄露量的大小随动环转速或介质压力的增大而增大;开启力的大小与动环端面的总压力具有相似的变化规律。

大攻角来流条件下风力机叶片尾缘处会出现严重流动分离现象,导致叶片输出功率降低,采用计算流体力学方法研究开缝分布位置及喷射角度对风力机叶片性能的影响。结果表明：射流位置参数在改善流场中作用显著,随着开缝位置坐标后移,其升力系数逐渐降低。在流场恶劣条件下,喷射角度参数对升力系数提升作用有限,2°喷射角度的性能相对较好。射流位置不超过X=0.7时,均可减弱回流区影响范围、提高升力系数。射流可以扫掠附面层低能流体,有利于削弱大尺度涡旋结构及尾缘涡,有利于提高风力机叶片设计研究水平。

通过无量纲变换,表明陈列柜风幕的热卷吸系数与4个无量纲量有关,即反映风幕送风影响因素的雷诺数、反映环境影响因素的理查逊数、反映风幕结构影响因素的2个无量纲数.在计算流体力学模拟计算结果的基础上,建立了卧式陈列柜风幕热卷吸系数的关联式模型,并将关联式模型计算所得热卷吸系数与其实测值进行对比.结果表明,采用关联式模型计算所得卧式陈列柜风幕的热卷吸系数的可靠性较好,计算结果与相应的实验测试结果之间的最大偏差和平均偏差分别为11.7%和-0.6%.

探讨了现有轴流风机噪声预估方法的特点,提出了利用流场三维数值模拟数据和尾迹脱落噪音模型进行噪音预估的方法,预估声压与样机测试值比较吻合.该方法在工程上简便可行,在风机的设计及改造过程中易于综合考虑噪音指标.