通过分析几款新型发动机的优缺点，对分布式压缩、旋流冲压发动机作一介绍，并对旋流冲压部分进行设计模拟。主要设计过程为:选用工作设计流量已知的离心压气机，再设计与此相连接的模拟喷管作为旋流冲压发生装置，使用数值模拟软件来分析气动设计的性能结果。通过将不同数量的压气机总流量叠加作为入口条件，分析达到冲压发动机有效工作的速度条件。最终得出此款发动机设计可行的结论。

基于螺旋槽的结构,考虑低速下动压不足和静压较弱的现象,提出一种在普通螺旋槽的槽根部增设台阶周向贯通环槽新结构,简称阶梯形螺旋内环槽。基于密封系统和动静环的结构特点,建立了润滑气膜计算域模型,使用Gambit划分网格,随后采用Fluent软件数值模拟获得气膜压力分布和速度分布,提取开启力和泄漏量随转速和压力变化的数据进行分析,研究结果表明阶梯形螺旋内环槽性能好于普通螺旋槽,说明在低速低压的开启阶段,利用新型的阶梯形螺旋内环槽能保证动静环端面更快速打开,降低磨损,提高使用寿命。

基于螺旋密封结构的排砂原理和流量平衡理论,建立锯齿形、矩形、梯形、半圆形4种螺旋牙型对应的流道模型,建立排砂性能评判标准,结合流体湍流模型和固体颗粒运动轨迹追踪法对不同牙型的速度场、压力场以及岩屑滞留时间进行分析,探究牙型对螺旋密封排砂性能的影响规律,评价不同牙型的排砂性能,并对螺旋密封牙型进行优化设计。结果表明:4种螺旋牙型都具有主动排砂能力;锯齿形密封流道两端压差最大,能够产生较大的泵送流量,岩屑颗粒更易排出,同时锯齿型密封中岩屑颗粒的滞留时间最短,因此锯齿形螺旋密封的排砂性能最好。优化结果表明,锯齿形螺旋密封牙型的螺距为3.2 mm、工作面倾角为3°、非工作面倾角为30°时排砂性能最优。

针对传统三偏心蝶阀的缺点,提出一种桁架过流式三偏心蝶阀结构,利用SolidWorks建立其三维模型并抽取不同开度下的流体域模型,然后根据设定的工况条件在Fluent中进行流场模拟计算。结果表明:优化后的阀板在不同开度下,过流面处承受的压力变小,承压面所能承受的压力变大;同等开度下,优化后的阀板表面的速度降低,阀板表面所受冲刷程度减轻;大开度下,优化后的阀板周围流动稳定性更好,改进后蝶阀的流量系数变大,流通能力变强。对改进前后的蝶阀结构进行阻力特性试验,对比分析得出:大开度下流阻系数明显减小,且改进后结构的流阻系数在同等开度下都有所减小,再次证明改进后结构的性能优势。

为动车组设计了一种鳃式风阻制动装置,安装于高速动车组两侧墙内,在不超出铁路机车车辆限界的前提下,对称布置于高速动车组车体两侧。进行了该装置的结构和尺寸设计,以及受力计算、有限元分析以及流场模拟仿真,确保了设计的合理性,并且为高速动车组的制动提供一种新型的清洁环保的辅助制动方式。

应用不可压缩Navier—Stokes方程和RNGκ—ε湍流模型对空调用轴流风机的内部流动特性进行了数值模拟计算，并进行了相应的性能实验。讨论了两种叶轮匹配同一室外机时对内部流场的影响。研究结果表明，新设计的B叶轮的叶顶涡流区得到了明显的缩小，并且有外移的趋势，减小了涡流的存在而产生的对内流场的阻塞，内流状态得到了较大的改善；在设计工况点，B叶轮在气动性能基本保持不变的情况下降低了噪声。

选取双级活塞推料离心机加速盘为研究对象,借鉴泵叶片设计思想,在对其叶片曲线分析的基础上,建立了三维计算模型,采用Fluent软件进行内部流场计算。选取物料在出口半高度处速度和横截面内湍流强度为研究对象,分析了等变角螺旋线和渐开线这2种类型曲线的出口安放角对加速盘内部流场的影响。计算结果表明,不同类型的曲线叶片,其出口安放角变化造成的影响是不同的,应分别加以考虑。等变角螺旋线出口安放角应小于35°,对于渐开线,当出口安放角为16.4°时对物料加速是有利的。研究结果为活塞推料离心机加速盘设计理论的完善提供了一定的参考依据。

水力喷射压裂工艺是集水力射孔和压裂一体的新型油田增产技术。本文在室内试验基础上,运用计算流体力学方法,对水力喷射压裂过程中射流密封压力场开展研究。得到了井下水力射流在套管环空和孔道内部的压力及速度分布。揭示了喷嘴空间位置、喷嘴数量、射流压力和喷嘴直径对射流密封压力场影响规律。结果表明：高速射流之间具有很强的独立性,喷嘴空间位置和喷嘴数量不会影响射流密封压力;孔道压力随射流压力和喷嘴直径的增大而增加。研究结果对水力喷射压裂工艺现场施工提供科学依据。

根据核电厂技术规格书的要求,离心式设备冷却水泵的水力性能需要同时满足多个工况点,作者在查阅非设计工况相关文献的基础上,提出了水力模型优化设计和CFD流场模拟相结合的水力设计方法,并进行了设计实践和样机验证,各工况点实测值均在可接受范围内,实现了多工况水力设计的目的,同时对泵的功能、参数特点、技术要求、结构设计、材料等方面进行了相关论述。

以螺纹插装式平衡阀为研究对象分析其结构参数对掘进机截割部升降过程中液压平衡回路稳定性的影响.建立截割部的静力学方程对截割部油缸负载进行模拟仿真运用AMESmi对平衡阀动态过程进行仿真搭建试验台并进行平衡阀动态性能试验利用FLUENT对平衡阀阀芯开口处流场进行仿真.结果表明：油缸负载随着截割头的升高逐渐减小动态性能的仿真与试验结果基本一致较小的负重、阻尼孔和弹簧预紧力以及较大的弹簧系数有利于系统的稳定;较大的阀芯锥角和较小的开口度有利于减少和避免气蚀和低频抖动现象发生.