运用网格分块生成与整体集成方法,提出了复杂动力机械系统内流场三维流动计算网格自动生成模型,并以K100摩托车发动机扫排气系统为对象,实现了换气过程瞬态数值模拟动态网格的自动生成.数值计算结果表明,该方法可用于复杂机械系统内流场三维瞬态流动的数值计算.

采用反求设计方法建立了液力变矩器三维模型.建立了液力变矩器涡轮内流场物理数学模型利用Fluent软件进行了相应的数值计算.分析了涡轮流道内流体速度、压力及压力损失情况阐述了流场形成机理为液力变矩器优化设计提供了理论依据.

在分析穿水冷却喷嘴的结构及工作原理的基础上，通过前处理软件Gambit建立喷嘴内部流场的三维网格模型，确定了数值模拟的数学模型、计算条件和求解方法。利用CFD软件Fluent对该模型进行了数值仿真，获得了喷嘴内部流场的各参数数据。分析了流场的速度分布与压强分布，为喷嘴设计及优化提供了理论依据。获得了不同输入压强情况下的喷嘴性能数据，为水冷过程的热交换分析和实际生产提供了参考数据。

为了解射流式自吸泵的性能和内部流场分布规律，通过CFD数值分析和试验相结合的方法对其水力性能和内流场进行了研究。结果显示，射流式自吸泵的扬程值随流量的增大而呈近似的线性降低，数值模型可以较为准确地预测自吸泵的试验性能曲线，在设计工况条件下，数值分析与试验结果的扬程相对误差约为5％。通过对不同工况下的泵进口路径A—B—C的静压路径分析可知，高速射流对于泵进日流场具有很大影响，在大流量工况下，射流式自吸泵的喷嘴高速射流使得喉管进口的流体静压急剧降低，静压最低点和低压区均位于喉管的进口区域，并且其静压的下降幅度随着流量的增大而增大，上述研究结果为射流式自吸泵的进一步设计优化提供了参考。

采用流线曲率法求得平均S2流面后,以近似的方法求得S1流面,从而获得了空间导叶表面速度分布;以空间导叶为对象,将复杂的三维边界层问题简化成二维,采用积分法求解,其中在紊流计算时考虑了壁面曲率的影响。在导叶工作面上边界层发生大的分离前,这一方法是适用的。

基于CFD数值模拟软件对一前弯多翼离心换气扇的整流罩进行了改进设计.结果表明:换气扇的全压随整流罩弧形高度的增大而提高,随弧度半径的增大而降低；与原模型相比,整流罩改进后的换气扇全压提高了8％.在叶轮的前盘位置附近处,存在着明显的回流现象,在整流罩内的边缘处也有漩涡现象.改进后的漩涡较原模型有明显的改善,气流流过叶片后,动压值显著增大,静压值变化不明显,当气流离开叶轮进入蜗壳后,静压值沿蜗壳径向方向,呈现明显的增大趋势.

为分析混流泵内部流场的时变湍流特性,采用时变不可压牛顿流体的控制方程和RNG k-ε湍流模型,基于ANSYS CFX软件数值计算了3种不同工况时混流泵内部的时变湍流场,计算考虑了各过流部件间的相互干涉作用。在叶片安放角0°时,给出了最优工况1.00QBep有、无叶轮时进、出口干涉面的静压分布云图,直观地显示了一个物理周期内动静干涉情况,分析了叶片表面流动的细部结构,并对比了基于时均流场和时变流场预测泵外特性的差异。进、出口断面静压分布受叶轮旋转的影响很明显,流量1.46QBep时进口断面静压表现出较强的非稳定性,扭矩和扬程呈周期波动。

基于CFD技术研究四象限运行内啮合齿轮单元的流场特性,采用CAE软件对四象限运行内啮合齿轮单元内流场进行几何建模,针对齿轮单元工作在液压泵和马达两种模式,应用Pumplinx软件的动网格模型和DOF自由度模型进行数值模拟和可视化研究,分析模型关键部位的流场特性,获得在液压泵模式下旋转域的速度、压力分布云图;分析了变转速、变压力工况下的流量特性曲线以及流量、压力脉动曲线;在同一模型下设置不同边界条件获得马达模式下齿轮轴最终稳定转速和力矩变化曲线,并分析了不同负载下的稳定转速值;利用数值仿真可以得到具有参考意义的齿轮单元流量特性曲线,为内啮合齿轮单元的开发和与永磁同步电机一体化融合提供技术支持。

针对涡流过滤器内复杂的流场，选用MIXTURE模型和RSM湍流模型，对涡流过滤器内的油液和颗粒两相流动进行了数值模拟研究，得到了油液的切向速度，轴向速度和压力的分布规律，并基于油液分析的方法对涡流过滤器的分离性能进行了试验研究。试验结果表明：分离效率与流量呈非线性正相关关系，流量较大时，分离效率增长速度会变慢；压力降随着流量的增大而增加；温度的增长会导致分离效率的增加，但温度对压力降的影响不大。

为寻找气动电磁阀工作过程中的最佳开度，并减小其噪声和振动，运用FLUENT软件对高压气动电磁阀的内流场进行仿真计算，通过分析阀芯不同开度下流场的压力、速度分布以及密封环受力状况来判断电磁阀最佳开度的位置，并针对流场不均匀位置进行结构优化，然后与原结构流场进行对比。结果表明：经过结构优化后的电磁阀在最佳开度下的流场更加平稳，工作性能有一定的提升，为电磁阀的设计提供了参考。