以某燃气轮机1.5级跨音速压气机为研究对象,利用NUMECA软件计算了该压气机在不同进口可转导叶摆放角度情况下跨音速压气机的气动性能。研究结果表明:随着进口气流角的增大,流量-效率曲线和流量-压比曲线均向流量减小的方向平移,相同流量下,进口气流角增加,效率增大,但压比减小;在设计流量工况下,随着进口气流角的增大,来流相对马赫数减小,激波强度减弱,并向尾缘迁移,激波后附面层分离流动改善,压气机损失减小。

采用计算流体力学的方法建立分体壁挂式空调用贯流风机的二维流场模型,对比RNG k-ε、LES与SAS 3种湍流模型在计算贯流风机内流场、噪声等性能时的差异。结果表明,这3个模型在模拟计算贯流风机时均有不错的表现,其中RNGk-ε模型计算流场的性能数据时最稳定,非稳态误差小;LES模型与SAS模型则能有效捕捉流场中的微小尺度流动,其中SAS模型对网格质量要求较低,但对于气动噪声的计算结果与LES模型十分接近。

为了解决机载外挂武器分离数值仿真问题,应用FLUENT软件的用户自定义函数求解外挂武器的气动力,并输入给嵌入的弹道和稳定控制程序获得武器下一时刻的位置和姿态,再采用“弹簧模型+局部网格重构”动网格和求解器获得更新的气动力,依次循环仿真分离过程。该方法解决了多体动网格相对运动和流场剧烈变化仿真结果收敛性不好的问题。结果表明:该方法可以比较精确的仿真机载外挂武器分离过程,为外挂物安全分离设计提供参考。

计算流体力学被广泛用于可吸入药物在真实人体呼吸道区域沉积的研究,但存在计算效率不高的难点,无法满足临床应用所需。通过使用全结构化网格划分支气管树,应用k-ωSST、Transition SST、RSM-SSG和LES等湍流模型求解真实人体呼吸道流场,并与实验测量结果对比,验证不同湍流模型在计算真实人体呼吸道流场中的差异。在节约计算时间的同时,提出一套适合真实人体呼吸道模拟的快速且精确的流场仿真方法,并发现RSM-SSG湍流模型的计算结果与实验结果最为接近

文中建立了单喷嘴冲击式气动旋转驱动器的三维几何模型和网格划分，定义了计算域，应用流体动力学方法对其进行了三维流场数值模拟。分析了旋转驱动器内的流场分布情况和局部流场细节，并通过实验对质量流量和输出转矩的计算结果进行了验证，实验结果与计算结果基本一致。三维流场数值模拟结果对旋转驱动器的性能评价与结构改进提供了理论依据。

风机翼型作为叶片外形设计的根本,对叶片的空气动力特性、质量以及整个风机捕获风能的能力有着重要的影响。利用FLUENT流体仿真软件对翼型进行数值模拟,使用RNG k-ε和SST k-ω湍流模型模拟得到翼型随攻角变化的升阻力系数曲线,并与试验数据进行对比,得出SST k-ω湍流模型更为准确。对风机叶片翼型进行气动数值模拟计算和分析,有助于深入了解翼型的气动性能,为风机翼型的气动特性研究提供理论基础。

在FLUENT15.0软件中分别采用Spalart-Allmaras、Realizableκ-ε和SSTκ-ω3种湍流模型对多翼离心风机的气动性能及内流场进行稳态计算，并将数值计算结果与PIV试验所得数据进行对比分析。结果表明：在大流量Q＞0.6QBEP工况下，3种湍流模型的性能预测均较为准确，其中SSTκ-ω模型预测精度最高，Spalart-Allmaras次之；在流量Q＜0.6QBEP工况下，3种湍流模型的性能预测均存在较大偏差。内部流动模拟方面，在最高效率点QBEP，SSTκ-ω模型能较好捕捉旋涡位置和速度梯度，其它2种模型表现相当。

为了研究中开式输油泵叶轮导叶匹配特性,选取4台不同比转数的输油泵,探讨对计算精度有显著影响的关键因素,提出了最优的数值模拟方案。根据以上研究结果,研究分析了某型号国产输油泵,得到不同导叶数和相位角下的外特性和内部流动情况。结果表明,选用standardk-ε模型,SIMPLE算法,速度进口和自由出流边界条件在计算中可以获得相对较好的结果;相位角30°时流态最佳,效率最高;导叶叶片数为10时可以回收更多的动能,泵效率较高。

针对柱塞式液压缸内液压油流场尺寸跨度较大,流场模拟边界及湍流模型选取较难的问题,提供了较优的边界条件及湍流模型选择参考。建立柱塞式液压缸内流场模型,采用Fluent软件对比分析不同边界类型、边界位置、湍流模型条件下液压油流场的压力、速度特性,比较发现选择导向套与缸体间隙流域一侧为速度入口边界,速度大小取柱塞运动速度,液压缸进油口为压力出口边界时能较好反映液压油流场的流动特性。选用最优边界及湍流模型组合进行液压缸内流场模拟的结果表明,在导向套与缸体间隙流域,流场压力沿流向线性减小,而流动速度在该间隙流域相对较大,为柱塞式液压缸组件的接触磨损及密封问题的流固耦合分析提供技术支持。

采用标准κ-ε模型,RNG κ-ε模型和RSM(SSG)模型,对气-固旋风分离器中的单相湍流流场进行数值模拟计算.旋风分离器网格划分采用分块划分技术,每一块采用贴体坐标划分网格,计算结果同试验比较,三种模型中以RSM模型的预报结果最为合理,对切向速度分布的涡结构给出了合理的预报结果,同时给出了雷诺应力的各向异性特性,但同实验值仍有一定的差别,分析认为同湍流模型本身的原因外,与入口边界条件的选取和网格划分的多少有一定的关系.