锥阀作为调压阀在工作过程中受到外部激励作用不可避免的会发生轴向振荡,诱导流场中出现空化现象,空化初生、发展及溃灭与阀芯振荡耦合在一起,导致整个液压系统的压力发生大幅波动。针对这一问题,基于OpenFOAM开源平台二次开发出具有动态重叠网格功能的两相空化流求解器,对阀芯振荡诱导空化现象进行数值模拟,结合实验与数值计算结果得出:阀芯振荡关阀阶段阀腔中油液受到惯性作用向出口流动,产生大范围低压区,在低压影响下促使气核剧烈膨胀,在阀腔下游产生二次空化;阀芯振荡开阀阶段阀口处压力梯度大,压差驱动油液高速通过阀口产生射流,导致阀口处形成射流空化,这将为高性能液压阀的设计提供理论依据。

该文基于重叠网格方法,建立了移动列车的数值模型,研究了横风作用下三维车桥系统的绕流气动特性。通过与相关试验和文献对比,验证了重叠网格方法可以较好地模拟列车的运动;然后对横风作用下车桥系统的绕流流场进行分析,讨论了考虑列车运动后车桥气动力的变化。研究结果表明:由于列车风与横风的叠加以及车桥之间的气动干扰,使车桥系统横风绕流流场发生明显的改变;列车运动对前方空气的压缩作用使头车所受气动力最大,同时桥梁气动力也会发生突变。

导线在覆冰后成为非圆截面,周围压力与流速分布复杂化,采用准静态假设分析动态的覆冰导线舞动理论公式的传统方法局限性较强。充分考虑风场的动态变化,基于弱耦合方法,利用Fluent进行二次开发,编程控制导线舞动轨迹、攻角和风速变化进行编程控制,并结合重叠网格技术实现覆冰导线静态与动态气动力模拟,分析气动力系数特性及规律。仿真结果表明:当平均风速相同时,湍流度为8%的脉动风工况下的气动力系数与定常风场气动力系数变化趋势相同,但在风攻角15°附近时发生突变;导线横向舞动时的动态气动力系数明显大于静态值,以风攻角45°为分析对象,导线扭转振动导致气动力系数和频率降低。覆冰导线舞动时动态气动力系数变化复杂,工程中采用静态气动力系数预测舞动幅值及张力有所误差。

通过测量洞壁附近的压力分布来模拟透气壁试验段的洞壁边界条件，采用数值求解Ｅｕｌｅｒ方程的方法模拟模型在风洞中的绕流场，然后将洞壁边界条件用远场边界条件替换，用同样方法算出模型在自由流中的绕流场，从而计算出洞壁干扰对模型的绕流场和气动力的影响。针对大迎角模型的洞壁干扰问题的特殊性，采用重叠网格技术，对飞机大迎角标模和ＳＢ－０３模型进行了亚声速大迎角的洞壁干扰计算与修正。