为了深入了解水蒸气喷射泵内流场结构,采用文献[1]给出的物理模型,在保持其他条件不变情况下,采用计算流体力学模拟得到不同背压下喷射泵内部压力分布图和混合室内迹线图,模拟结果与实验数据有较好的一致性。通过分析迹线图中的边界层脱离现象和压力分布图中压力的关系,得出高压力梯度作用导致了引射流体边界层分离,而边界层分离后导致有效区减小,造成引射系数急剧下降。

设计制作了一种基于MEMS技术的微气泡型致动器，并对前缘布置有微致动器的三角翼进行了数值模拟，结果表明：微致动器可以改变三角翼前缘的旋涡流状态，扰动边界层分离，改变三角翼前缘分离涡的位置，合理布置微致动器可以获得一定的俯仰、滚转和偏航力矩，利用微致动器成功进行分离涡流控制。

尾端气流分离和尾流结构对汽车气动阻力的产生有重要影响,气动减阻优化开发需要有效的控制汽车尾端的边界层分离特性和尾涡的产生、发展及其流动规律。本文结合边界层控制方程和边界层分离原理分析了顺流向和横流向压力梯度对边界层分离和纵向涡的形成所起的重要作用,建立了通过两个方向的压力梯度识别气流分离和涡流形成的方法,并给出了通过矢量计算获得压力梯度结果的计算方法和过程,以及通过压力梯度结果识别车身表面气流分离位置的方法,分析了相应的尾涡产生与发展特点。通过正交实验设计对复杂外形的尾流分离外形特征进行了减阻优化,获得了低风阻设计方案。所提出的基于压力梯度识别和正交试验设计相结合的方法,为尾端气流分离和整车气动减阻优化设计提供了有益参考和支持。

有效抑制压气机叶片表面的分离是提高压气机效率和稳定裕度的重要手段。在前人研究的基础上详细分析了绊线形状(椭圆形、圆形、三角形)对压气机流动分离控制的影响。研究结果表明:不同绊线形状对压气机的流动控制效果不尽相同。在不同攻角下,在分离点位置添加椭圆形绊线使得压气机在整个工况范围内损失都较低,在正攻角范围内使得压气机总压损失至少降低18%,而圆弧形和三角形绊线则控制效果不佳。说明选择合适的绊线形状对压气机流动控制具有重要意义。

基于普朗特的边界层思想，在二维离心场内给出了叶片近壁表面固液两相流体的边界层方程及其解的表达式和边界层厚度的有限次逼近算法。并以所得到的边界层参数为依据进行叶轮的水力设计以确定叶片型线及叶轮出口参数。通过对比实验的比较，验证了设计结果的合理性，同时也验证了采用该理论进行设计所得到的产品，能够避免或减少由边界层分离所造成的脱流损失，改善了主流区的压力分布，使得水力效率相对提高，振动和噪音相对降低。不仅如此，通过实例设计的结果可以看出，该计算方法，能够在工程设计中实现计算边界层参数的要求。最后指出所给方法可以指导离心式固液两相流泵的工程设计。