某型无人直升机机身左右两侧的组合外挂体由挂梁、挂架、导发架和导弹四部分组成。采用CFD计算方法对组合外挂体的气动特性进行了数值计算,计算状态包括不同的导弹发射安装角和机身侧滑角以及无挂载状态,计算过程中考虑了机身、主桨毂、尾梁和平垂尾等部件的气动干扰。结果表明导弹对组合外挂体气动特性的影响很大,组合外挂体的升力、俯仰和滚转力矩随导弹发射安装角的改变呈线性变化趋势;无人直升机转弯飞行或遇到侧风以及挂载导弹时,组合外挂体对无人直升机的气动特性影响更大。研究结果可为无人直升机选择合适的武器外挂形式与安装角以及估算外挂组合体的气动特性提供有用的参考。

随着列车速度不断提高,转向架对整车气动阻力的影响越来越大,也是研究轮轨关系及地面效应的基础。采用数值计算方法对有无转向架列车不同运行速度和横风风速下的气动特性进行了数值计算,研究了转向架对列车气动特性的影响。研究结果表明:当无横风时,有无转向架列车受到的气动阻力和升力均近似与列车运行速度的平方成正比,而转向架受到的空气阻力约占总阻力的25%,且随着列车速度的增加而增加,但增加幅度较小;横风对列车的气动阻力、气动升力、侧向力影响都很大,且相同横风下,考虑转向架时列车的气动阻力约为不考虑时的1.7倍。

自然风与汽车会车工况的耦合会恶化汽车外流场,导致汽车所受气动力的变化.因此,对侧风下会车的气动特性研究具有一定的现实意义.本文采用滑移网格技术对侧风下等速会车的气动特性进行了数值分析.数值结果表明:由于气动干扰,侧风下会车的两车气动阻力和侧向力均产生了复杂的变化,对侧向力的影响更加剧烈.简化的二维数值模拟与真实的会车会有一定的偏差,但仍可为后续的真实车体会车的气动分析提供参考.

具有更宽速度域的优良的气动特性已经成为高超声速飞行器发展的必然趋势。因此,对于现代高超声速飞行器翼型的设计,需考虑宽速度域范围内的气动特性。采用基于RANS的CFD数值计算方法,开展了高超声速翼型的气动特性设计与研究,设计了两种具有更加优良的低速、跨声速气动特性的高超声速翼型。对这两种翼型进行了综合评估,并与基准翼型的气动力特性进行对比分析。研究结果表明,第一种优化翼型在跨声速状态下的升阻比达到97. 40,第二种优化翼型在低速状态下的最大升力达到0. 719,相比于基准翼型,两种优化翼型在低速和跨声速下的气动特性得到提高。

采用大涡模拟方法,研究添加仿生脊状结构对翼型流场和气动性能的影响,讨论了添加脊状结构后翼型流场的流动特性和涡结构特性。研究发现:(1)在α=6°攻角下,仿生翼型改善了边界层分离情况,后段布置的脊状结构能够有效推迟翼型边界层分离点,抑制边界层大涡形成,控制分离涡的发展和脱落,表现出更好的控制效果。(2)仿生翼型不仅提高了翼型的升力系数更在很大程度上降低了翼型的阻力系数,升阻比较原翼型有了较大提高。

研究了某异形弹丸的气动特性,利用FLUENT软件对纵截面为近梯形的弹丸进行定常数值仿真;通过建立异形弹体的几何模型、网格划分、FLUENT中的相关参数设置并进行迭代计算,得到弹丸在不同攻角和马赫数下的升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数;利用FLUENT仿真能够对弹体的气动参量进行良好的分析,发现异形弹丸的升力与阻力系数随马赫数与攻角的增加而增大,俯仰力矩系数随马赫数与攻角的增加先减小后增大规律。

为解决超车过程中的行车稳定性和安全性问题,应用计算流体力学(CFD)中的动网格技术对瞬态超车过程进行空气动力学数值模拟,并对不同纵向位置、不同速度、不同间距下的超车过程进行气动特性分析研究,分析纵向位置、速度和间距对汽车稳定性和安全性的影响。结果表明,当行车间距和速度发生变化时,超车侧向力有着不稳定波动的变化曲线;侧向力和侧倾力矩在超车时会发生正负变化,同时伴有极值出现,侧向力第一次正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时,负向最大值出现在主超车和被超车车头平齐时,第二次正向最大值出现在主超车刚好离开被超车时;主超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时,而被超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车到达被超车中部时,两车侧倾力矩负向最大值都出现在主超车超过被超车半个车身...

选用华锐风电1.5 MW变速恒频双馈式风力发电机SL1500/61为基本模型,对装配3种不同类型导流罩的风力发电机组机舱与叶片进行融合建模,通过数值模拟分析方法进行整体模型的合理性验证。在极限风速下分析3种导流罩及机舱附近流场的空气动力学特性,结果表明,风机叶片的尾流速度差距约1 m/s,阻力型导流罩前端的高压面积最大,装配W型导流罩的风机机舱表面压力特性优于其他类型,不同导流罩表面的涡粘性存在明显的差距。叶片融合技术可以较好地解决叶片根部与导流罩端壁连接处所存在的角区流动现象,达到减小误差的导流效果。

随着高速公路和智能交通系统的快速发展,开展汽车队列行驶的气动特性研究具有重要意义.本文对等间距的3车队列行驶的气动特性进行了数值模拟,并研究了车间距对其气动特性的影响.模拟结果表明:相比单车行驶情形,3车队列行驶的各车均有一定的减阻效果,其中尤以中间车和尾部车的更显著.简化的二维数值分析虽然忽略了车底部以及顶部的气流流动,但仍可为后续的真实车体绕流流动分析提供借鉴和参考.

针对探测器进入火星大气过程中的高温气体非平衡效应及其气动热环境和气动力特性的精确预测问题,考虑火星大气高温混合气体的化学反应、束缚电子能激发效应、分子振动能激发效应和非平衡效应,以及不同表面催化特性和表面温度条件的影响,建立了数值模拟热化学非平衡流场的计算方法,并通过与平头圆柱试验模型和MESUR火星探测器的试验与计算数据对比分析,验证了计算方法的可行性与有效性,然后对典型火星探测器的气动热环境和气动力特性进行了数值模拟分析。研究结果表明:1)对于本文的计算状态情况,火星探测器流场中化学非平衡效应非常严重,存在一定的热力学非平衡效应;2)热力学模型、化学反应模型和表面催化特性对气动热计算有着重要影响;3)气体模型对气动力特性的预测影响较大,表面温度条件和表面催化特性对气动力系数的计算影响...