为了研究悬停状态下扑翼飞行的运动参数对其所产生的非定常气动力影响,本文通过数值模拟方法模拟了不同拍动迎角条件下以提前翻转模式往复拍动二维平板的流场演化特性。通过比较不同迎角算例的瞬时与平均气动力,得到了不同迎角下的气动力变化规律。在拍动迎角增加的过程中,总共有四个因素受到迎角的影响,即尾迹捕捉机制,翻转机制,失速延迟机制,拍动迎角对气动力的升力分量的影响。在拍动行程开始的加速阶段,气动力主要受平板–涡相互作用的影响。而在匀速平动阶段,大迎角条件下的拍动由于受附着前缘涡的作用,可产生较大的升力,但若继续增大迎角会导致气动力的升力分量减小。在最后的减速–翻转阶段,由翻转机制提供的气动力随着迎角的增加而减小,这主要是因为大迎角拍动的平板对应着更小的转动的角速度,导致附加环减小,从而...

厢式货车超车过程的气动特性对于行驶稳定性与安全性非常重要,本文研究采用实验和数值模拟计算相结合的方法对厢式货车的超车过程进行研究,通过烟风洞实验获得厢式货车超车过程的外流场分布特性,建立厢式货车的计算模型,通过数值模拟计算获得厢式货车超过过程的阻力、侧向力分布特性。本项目研究可以为厢式货车运输安全研究提供一定的理论依据。

为研究气动载荷大小和载荷不对称性对机载武器折叠翼展开过程的影响,建立了基于理论力学的折叠翼展开数学模型,以及基于ADAMS软件的动力学仿真模型,通过与试验数据对比,验证了数学模型和动力学仿真模型的准确性和可靠性。基于准确的折叠翼数学模型和动力学仿真模型,研究了气动载荷大小和载荷不对称性对折叠翼展开过程的影响。结果表明:气动载荷越大,折叠翼展开到位时间越长;载荷不对称度越大,折叠翼展开到位时间也越长;侧向气动载荷对折叠翼展开到位时间的影响最大。该研究结果可为折叠翼组件的总体设计方案提供参考依据。

通过孔缝结构把温度较低的气体冷却介质输送到需要热防护的壁面上,并沿高温气流的流向形成冷气薄膜,将固体壁面与高温气流隔离开来,防止壁面因直接接触高温气流而超温损坏的技术称为气膜冷却,该技术有效地应用于燃气轮机燃烧室和透平叶片等高温零部件。本研究对某航空燃气涡轮发动机单级跨声速涡轮进行了全气膜冷却设计,采用源项模型对冷气喷射进行仿真,通过数值模拟得到了不同冷气喷射条件下的涡轮流场,研究了冷气喷射对涡轮气动特性的影响,并分析了叶片表面气膜冷却效率。结果表明,随着冷气喷射量的增加,涡轮膨胀比和气动效率均有所下降,降低幅度约2%,而通流能力的增强以及冷气部分动能的有效利用使得涡轮输出功率有一定程度的提高。通过分析叶片表面气膜冷却效率发现当冷气/主流流量比为0.09时获得了最佳气膜冷却效果。

超临界态二氧化碳(Supercritical carbon dioxide, sCO2)梳齿密封技术是一项关系到sCO2先进动力系统中旋转机械运行高效、稳定的关键技术。为研究sCO2工质在梳齿密封内的流动特性,本文使用Fluent对实验中的梳齿密封进行了数值模拟,实验工况涵盖CO2的气相以及超临界相,共计18组。利用实验数据评价了不同湍流模型对计算的影响,分析了数值计算得到的密封内的流场分布以及能量转化过程。结果表明:本文提出的数值模型可以模拟sCO2工质在梳齿密封中的流动过程,在所研究的三种湍流模型中RNG k-ε模型的计算结果与实验数据吻合最好,其最大误差约为21.71%,平均误差约为7.43%。

本文以柱塞泵往复过程中活塞杆表面附着的液膜厚度和往复过程的泄漏量作为润滑和密封性能的评价指标。在往复过程中,液膜厚度越厚密封面润滑效果越好,有利于减少密封圈的磨损,但是当介质中含有微小的硬质颗粒时,当液膜厚度大于颗粒直径时,硬质颗粒便会夹带在液膜中进入往复密封面加速密封材料的磨损。本文通过理论推导得知一旦操作参数给定则附着在活塞杆上的液膜厚度只和密封面上接触压力分布有关。随后利用ANSYS对高压柱塞泵V型密封圈进行了有限元分析,计算了不同结构参数密封圈,动密封面的接触压力分布,得到了不同结构参数对V型密封圈润滑、泄漏等密封性能的影响规律。研究结果可为V型密封圈的设计、选用和结构优化提供依据和参考。