利用仿真软件ANSYS FLUENT对装有不同后扰流板的三厢轿车简化模型进行数值模拟,研究了不同截面形状、攻角、定位的后扰流板对汽车空气动力学产生的影响.模拟结果表明,合适的后扰流板形状以及定位能够改变汽车尾流,减小空气阻力和升力,增大下压力,提高汽车的空气动力学性能.

根据25K客车的结构特点,采用SolidWorks软件所支持的建模方法,完成了25K客车风挡设计。利用FLUENT软件中的相关命令,按照气动阻力模拟分析的步骤生成网格文件,利用网格文件完成模拟计算。通过比较两种风挡的列车的气动阻力计算结果,发现加挂外风挡的铁路客车的气动阻力要明显小于没有外风挡的铁路客车的气动阻力。此次论文结果不仅为铁路客车风挡的优化设计提供了新的方法,而且也可以改善旅客的乘坐舒适度。

采用二阶CBS有限元法对雷诺数Re=100时不同间距的串列方形钝体构筑物的绕流进行数值研究,分析了间距比s（构筑物中心距离与构筑物宽度d之比）对流场的影响,以及平均阻力系数、阻力系数均方根、升力系数均方根、斯特劳哈尔数和压力系数随间距比变化的情况.结果表明：间距比对串列方形钝体构筑物的流场影响显著;当2个方形构筑物为串列情形时,可有效降低流体阻力;当临界间距比在4.50~4.75时,其各项力学性能指标将发生跳跃;由于上游构筑物尾流的影响,下游构筑物的升力系数均方根总大于上游构筑物而表现出更强的脉动性,且2个构筑物表面压力分布的差异显著.

基于计算流体动力学软件Fluent建立了一个二维DNS模型,研究了多孔介质中的流动阻力和压降.模拟时对填充的圆柱粒子采用了2种几何排列方式,即直排和叉排.DNS直排模型的压差为53.5Pa,接近于采用原始系数A=150,B=1.75的尔格方程计算结果55.6Pa.叉排模型的压差为65.1Pa,接近于采用修正系数A=180,B=1.80的尔格方程计算结果62.1Pa.对于真实多孔介质材料的模拟来说,圆柱形粒子叉排比直排更为准确.因此DNS结果确认了修正系数组（A=180,B=1.80）比原始系数组（A=150,B=1.75）更适合尔格方程模型.应用文中推荐的DNS方法,通过采用不同的粒子几何排列方式、填充不同形状的粒子可以进一步地预测尔格方程系数或改善其他的多孔介质模型.

为提高大口径枪弹飞行稳定性和射击密集度，对大口径枪弹弹头外形优化与气动特性进行研究。以12.7 mm机枪弹弹头为对象，建立弹头3维造型，定量分析其弧形部半径、弧形部长度、船尾角度和船尾长度，结合数值模拟获取弹头飞行过程中的压力云图和阻力系数的变化曲线，提出优化后的弹头外形参数，得出外形变化对弹头气动特性的一般影响规律。仿真结果表明:该研究能优化弹头外形设计，对大口径枪弹弹头外形设计及气动特性具有一定的参考价值。

为了研究翼型尾缘不同改型方式对其气动性能的影响,文章采用尾缘对称加厚法和一种新方法对翼型尾缘进行改型,利用二维RANS方程计算两种翼型的气动性能。在其他条件不变的情况下,尾缘对称加厚厚度在1%~7%内变化,采用尾缘弧形加厚的翼型修改位置在弦向90%~98%内变化。选用具有实验数据的DU93-W-210翼型做气动性能验证。计算结果表明:尾缘对称加厚对升力系数有一定的影响,但对阻力的影响更大;采用翼型尾缘弧形加厚法改型的翼型的升力系数有较大的提升,阻力也略大于原始翼型,该方法改型的翼型的气动性能要优于对称加厚的翼型。

对不同气象条件下的尾翼弹进行气动特性数值仿真,由Matlab拟合得到阻力系数随海拔高度、马赫数变化的公式并进行了各海拔高度处的外弹道计算。结果表明:在全声速范围内,相同马赫数处,阻力系数随着海拔高度的增加而增大,且基本为线性关系;在同一海拔高度处,阻力系数随着马赫数的变化规律相同;在相同射角,相同初速下,不同海拔高度处发射的尾翼弹的弹道轨迹、存速、弹道倾角变化较大,弹体存速随着海拔高度的增加而增加,弹道高,弹道倾角随着海拔高度的增加而下降,因此需考虑海拔高度对弹道参数的影响。

依据假目标干扰理论、再入段弹道式目标运动理论以及雷达散射特性,结合国内外弹道导弹突防重诱饵的研究现状,提出了基于气动阻力系数的弹道导弹非动力型重诱饵概念模型,设计一种与目标外形相似、但体积小、质量轻的弹道导弹再入段突防伴飞重诱饵。同时结合弹头阻力系数的影响,设计一种通过形态设计、代替发动机调姿的弹道导弹再入段的伴飞。对干扰核心组件的性能参数进行计算,设计了雷达无源干扰组件结构。最后,对核心干扰组件的雷达散射性进行仿真和实验测试,为弹道导弹突防的再入段伴飞式重诱饵的研究提供理论基础和数据支撑。

为了探索减少格栅翼阻力的方法和途径,进行了超声速M∞=2.521下格栅翼的边框几何形状和尺寸以及格栅翼茎厚度、格栅几何形状对格栅翼阻力特性影响的风洞实验.结果显示,格栅翼的边框对格栅翼的阻力影响最大,选择合适的边框厚度和剖面形状可以有效地减少格栅翼的阻力.

以CFD软件FLUENT为基本工具，应用有限体积法对流场进行数值模拟，采用Standardk—e湍流模型和SIMPLE算法，对某三通内部流场进行了数值模拟。通过模拟得出不同流向情况下流速与阻力系数的关系及流速对入口直管段沿程阻力系数的影响。