本文发展了适用于叶轮机械等复杂内流系统使用的CCD视场标定技术,以及能够消除视窗大颗粒污染带来的影响的图象处理技术,并在高速压气机实验台上对一小展弦比高负荷跨音风扇转子尖部的非定常瞬态流场进行了成功测量.

压气机非定常气动响应模型是进行航空发动机气动稳定性分析的基础,本文基于经典的独立叶片动态失速模型,根据压气机基元级做功原理,建立了压气机非定常气动响应模型,推导了压气机非定常气动响应计算公式,并基于多台发动机进气畸变实验数据确定了非定常气动响应模型的时间常数,数值计算分析了多种形式稳态周向压力畸变对压气机动态响应特性的影响。计算结果表明,动态气动响应模型的二阶系统时间常数分别取τ1=2.5,τ2=2.0较为合适,在相同的进气畸变强度下,低压区范围越大,有效增压比就会越大;在同样低压区范围的情况下,低压区数目越多,有效增压比会越小;而在同样畸变度和低压区范围情况下,低压区向高压区的气流变化越平缓,则有效增压比会越小。本文给出的压气机非定常气动响应模型能准确捕捉到压气机气动响应基本规律。

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。

简述了叶片泵有关输入水力功率方面的欠缺,并分析了现行理论运用动量矩定理的过程中存在疑点。指出输入水力功率与输出功率的本质区别,阐明了旋转叶轮内的非定常流、非惯性系等特性,初步提出了输入水力功率由两种分功率合成新构思,且第一种分功率随流量增大而增大,第二种分功率随流量增大而减小,从而合理解释离心泵、混流泵、轴流泵的输入功率曲线分别呈上升、基本水平、下降的规律。

介绍了火箭弹性模型实验技术，包括模型对火箭的质量分布、刚度分布的模拟，模型的加工制做，激振机构的研制，支撑元件的研制以及几期实验的结果综合。

对８０°三角翼滚摆的非定常流场进行常规流动显示和定量流动显示即ＰＩＶ测量，获得了对于引起和维持滚摆的气动机理的新认识，即引起和维持滚摆的气动机理不仅在于前缘分离涡相对翼面位置的动态迟滞特性，而且还在于前员强度的动态迟滞特性。

泵送混凝土泵送压力的计算对泵车的设计与施工有很大参考意义,对分析泵车振动机理及振动动态特性变化起着至关重要的作用。由于混凝土在管道中流动的复杂性,目前国内外计算压力损失时,更多关注的是压力损失的大小,忽略了压力损失随时间的动态变化。本文分析了泵送混凝土在管道中流动时的流动特性,在混凝土在管道中作定常流动时压力损失计算经验公式的基础上,建立了混凝土非定常流动的运动方程,利用傅里叶级数表征混凝土泵送速度模型,从而得到了泵送压力随时间变化的动态特性曲线,通过实例与测试结果进行了对比分析,验证了本文方法的正确性,为混凝土泵车动态特性分析提供了理论基础。

飞行器液压管道的振动关系着飞行器管道系统的使用寿命及飞行安全,该振动主要由液压泵体振动、机身振动及管道与流体耦合振动三部分组成。前两种振动可以通过软管连接而得到较好的解决,最后一种振动则需要通过对管道系统进行优化设计来减弱。在管道与流体耦合振动中,管道转弯处又是耦合的敏感区域,应用有限单元法及计算流体动力学法对某型飞行器一典型的高压管段进行了数值液固耦合分析,探讨了在航空泵非定常流速下弯管转角对该管道振动特性的影响。分析结果表明,管道弯头的转角从90°降低到60°,其振动幅值降低了50%,振动峰峰值降低了68.29%,可见弯管转角对管道振动的影响需要在将来的设计中应给予足够的重视。

以某型号大型船用涡轮增压器压气机为研究对象，以CFD软件为平台，利用具有k－ε双方程湍流模型的N－S方程计算了压气机的三维黏性非定常流场特性。采用Ffowcs Williams－Hawkings方程（简称 FW－H方程）对压气机的离散噪声进行了分析，并与经验公式进行了比较。深入研究了不同转速、流量对压气机气动噪声的影响。分析表明，叶轮内气动噪声水平较高，是主要噪声源；转速对于离散噪声影响较大，转速增加一倍，声压级上升约14dB；同一转速下，流量的降低将导致噪声幅值增加，但相对于转速变化其影响较小。

为了精确测量微小流道中的微小流量，提出了用非定常流等效定常流进行恒定微压下微小流量测量的新方法，推导出了非定常流等效定常流进行微小流量测量时的水头适用条件。利用流体力学拉格朗日积分建立非定常流的非线性微分方程，用Matlab软件对非线性微分方程进行了数值解析，得出该测量方法的理论误差，数值结果表明在不考虑测试管段沿程阻力的条件下，被测试件过流面积与测试管断面积比值越小，非定常流与定常流条件下的测量结果差别越小。依据所提出的测量方法建立微小流量非定常流测量装置，实测结果与理论计算结果吻合良好。计算和试验表明：在满足水头适用条件且被测试件过流面积与测试管断面积比值小于3．422％时，非定常流测量方法测试精度可保证在2．27％以内。