低雷诺数和非定常气动特性是微型飞行器有别于常规飞行器的主要特点。首先简要介绍了飞行雷诺数的含义,并从低雷诺数的附面层特性和其对气动力的影响两方面分析了雷诺数对气动特性的影响,并给出了两种低雷诺数微型飞行器的空气动力学计算方法。接着分析了固定翼、旋翼、扑翼三类微型飞行器的非定常运动特征,重点介绍了仿生扑翼微型飞行器的非定常运动及其实现途径。然后介绍了旋翼气动力简化计算方法、非定常空气动力计算的N-S方程数值方法,并给出了低雷诺数非定常气动设计软件和应用案例。最后,提出将人工智能的方法引入微型飞行器控制系统势在必行,这将是飞行器自主感知,最终解决控制问题的重要途径。

组合动力空天往返飞行器是下一代航天运输系统的发展方向,应用前景广阔,作为组合动力运载器直接实现形式和性能载体的气动布局,以及与其相关的空气动力技术,是研发组合动力运载器必须首先认识和解决的关键问题。本文对已有组合动力空天往返飞行器的气动布局特征,以及组合动力运载器发展涉及的复杂流动机理、宽速域气动布局设计等气动关键问题进行了梳理和探讨,以期为后续宽空/速域飞行器的研究提供指导与借鉴。

在气动仿真中,Realizable k-ε两方程模型和SST k-ω两方程模型应用较广。通过对超声速炮射修正尾翼弹的气动仿真,分析了这两种模型在解决该类外形复杂的弹丸的仿真计算的适应性。先进行了两种模型的数学分析,然后,对仿真计算结果进行了分析。计算结果表明SST k-ω两方程模型其湍流动能和湍流动能耗散率比Realizable k-ε两方程模型更稳定,更适合计算修正尾翼弹的气动。

汽车行驶和飞机航行尤其高速运动时气动阻力的降低有利于节能减排和提高使用经济性。文章基于构建的一种出租汽车及顶部灯箱几何简化模型,应用FLUENT流体软件和RANS方法开展汽车模型空气流场仿真建模和数值模拟计算,选用二阶迎风离散格式,车速按60 km/h和120 km/h,雷诺数为0.51×107和1.01×107。研究表明在高、低两种车速下汽车模型都能产生或多或少的气动下压力,尤其在高速行驶时顶部灯箱纵置比横置方式汽车整体所受气动阻力明显要小。

随着风电机组大型化趋势的发展,叶片长度也不断增加,叶片断裂事故时有发生。更有甚者,个别机组在并网风速远低于切除风速的情况下,投运不久就出现了叶片断裂。大型风电机组是一个复杂的流-固耦合系统,在自然风条件下运行时,作用在机组上的空气动力、自身惯性力和弹性力等交变载荷会使结构产生变形或振动,进而对来流产生影响。因此,在叶片结构设计时,不仅需要满足强度和刚度要求,还必须考虑叶片颤振问题。

该文主要采用BLU-SGS混合动态网格隐式算法进行时间推进,空间离散采用二阶迎风格式的有限体积法。求解非定常Navier-Stokes方程,完成了二维不可压缩流场的数值模拟。在该基础上,通过积分计算的形式得到整个机翼平面的气动力,研究揭示了不同扑动频率、风速参数、减缩频率、雷诺数与飞行气动效率的关系,表明参数的合理调试对仿生扑翼飞行器的有效飞行起到重要影响。针对不同参数条件,研究分析了气动力以及气动效率结果,为后续气动特性问题的研究提供参考。

曲面造型（Surface Mode ling）是计算机图形学和计算机辅助几何设计（Com pute r Aide d Ge om e tric De s ign）的一项重要内容,主要研究在计算机图像系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它起源于飞机、船舶的外形放样工艺,由Coons、Be zie r等大师于1960年代奠定其理论基础。而在此技术上发展的自由曲面造型将造型的自由发展提升了一个新台阶,文中阐述了曲线造型的数学理论,并以一个汽车外形设计和分析的例子说明其重要性。

采用风洞实验与数值模拟的相结合的手段，对跨洞庭湖大桥主梁节段的定常气动力特性进行了研究；流场数值模拟是采用ｋ－ε湍流模型封闭的雷诺时均Ｎ－Ｓ方程，求解方法是建立在交错网格了的压力－速度场迭代求解的ＳＩＭＰＬＥ算法；实验是在国防科技大学ＫＤ－０３低速风洞进行，研究表明实验与计算结果较为一致。

介绍用于近似计算绕三维尖无粘流激波薄层的二层模型。本法以数值确定激波的位置。在计算不同结构形状物体的空气动力特性时能确定气体动力学载荷的近似值。采用这种方法实际上排除了超高速理论中其他已知方法对尖体几何形状所加的约束。

通过水槽的列车模型试验探讨列车气动阻力特性，讨论列车车型对气动阻力的影响，并得知流线型化的列车阻力系数可减少６３．２％．