轿车外流场的三维计算模拟

本文简要介绍了轿车外流场的三维计算模拟中的几个重要问题，涉及基本方程、有限容积法的应用。交错网格系统及边界条件的处理等，并给出了应用算例。计算结果与风洞试验结果基本一致。     

液力变矩器泵轮流场数值分析

应用计算流体动力学(CFD)方法，采用非结构网格和稳态交互面技术，模拟了液力变矩器三维内流场，并与试验相对照，验证了数值模拟的正确性。分析了泵轮进口、中弦面、出口面速度场和压力场，以及泵轮流道流场形态及流场形成的机理。     

气缸及蜗壳内三维贴体网格的数值生成

本文以拉普拉斯方程为基础，反演推导了计算区域上的坐标变换控制方程，并据此提出了两种三维贴体网格的生成方法。用这两种方法生成了两种典型的网格系统，并在内燃机气缸燃烧室和涡轮增压器蜗壳内流场数值模拟计算中得到了应用，其结果证明是可行而有效的。     

汽车三维气动特性计算仿真网格的生成

汽车三维空气动力学仿真首先是建立仿真用的三维计算网络，本文在汽车表面空气动力学网格的基础上，从空间域的划分到空间网格的生成及各子域间的网格拼接，提出了系统的空间网格生成方法，并开发了可视化的汽车三维网格生成系统的应用软件。     

液力缓速器内流场三维瞬态数值模拟及特性预测

采用滑动网格理论,将液力缓速器定子和转子之间的接合面定义为网格分界面来传递不同子域间的流动参数.采用标准k-ε模型及SIMPLEC算法,利用FLUENT软件对全充液工况液力缓速器的内流场进行了三维瞬态数值模拟,得到了液力缓速器内流场的速度、压力分布特性.基于流场数值解计算了制动扭矩,其结果与试验结果吻合很好,验证了流场计算方法的正确性.     

考虑太阳光照射和人体散热的车内气流场与温度场的数值模拟

运用k-ε紊流模型对载人轿车内三维流场进行了数值模拟,其中考虑了人体散热和太阳辐射对速度场和温度场的影响。应用有限容积法和交错网格将计算区域进行离散,用SIMPLE算法计算了空调车内空气流动和传热问题。研究结果为轿车内气流组织的优化设计和舒适性提供了数据支持。     

国产新型轿车空气动力特性的三维仿真计算

本文应用计算流体动力学（ＣＦＤ）方法处理汽车的三维绕流问题，采用有限体积法求解三维定常不可压Ｎ－Ｓ方程，给出了某国产新型轿车的计算结果，得到了其三维速度场、压力场和六分量气动力，并与实车风洞试验结果进行了对比，结果吻合较好。     

汽车空气动力学特性数值模拟的研究

本文汽车三维Ｋ－ε湍流模型为基础，采发容积法，建立了基于离散网格算法的三维汽车空气动力学湍流流场数值计算模型，并编制了全部计算机程序，为理论预测汽车空气动力学特性提出了理论基础。     

复杂几何区域三维分块贴体网格的耦合生成

采用分块耦合技术生成了具有复杂几何形状的MIL模块的三维非正交贴体网格，为进行流场计算作了必要的准备。所介绍的网格生成方法保证了在分块生成网格时穿过分界面的网格线是光滑连续的，并且可通过边界面上同格疏密或者规定边界面上网格线之间的夹角来控制内部区域的网格疏密。     

集成化的连杆CAD系统初探

本文在一种连杆三维造型的模型基础上，对三维造型过程进行程序设计，并与连杆结构参数局部数据库相连接，实现了连杆三维参数化造型设计．对造型后的连杆可进行网格自动划分和计算结果后处理。以一发动机的连杆为例进行了应用研究．     

非结构动网格方法在内燃机数值模拟中的应用

提出了一种动态层和弹性平滑结合的非结构动网格方法,在网格运动方向进行网格合并和分裂。由于动态层方法可视为网格重构方法的特例,提出了一种内燃机缸内过程处理的二阶精度的插值计算方法。当网格运动达到一定条件时,将多组网格层同时合并或分裂,减少了网格合并和分裂次数,提高了计算效率。对于流场计算部分,采用有限体积法离散流场控制方程,运用SIMPLEC算法求解NS方程,开发了内燃机三维CFD数值模拟程序,计算实例表明计算结果与试验值吻合较好。     

气缸盖温度场三维计算模型的研究

由于气缸盖的结构极为复杂,在进行三维有限元计算时,不但网格划分和数据准备的工作量十分繁重,而且要求计算机有较大的容量。若对网格划分和数据准备作过大的简化,则势必会降低计算的准确性。 本文提出一种柴油机气缸盖温度场三维有限元计算模型——取气缸盖火焰面底板为计算对象,对其实际结构基本不作简化。不仅计算精度高,而且网格划分和数据准备容易。文中较详细地提供了火焰面及其全部边界条件,并对12V150柴油机缸盖进行了实机计算研究,与已有数据对比,其结果令人满意。     

三维有限元网格自动剖分及其高效消隐技术研究

对三维多材质任意边界条件结构有限元网格的生成技术与消隐技术进行了探讨,建立了一套行之有效的三维有限元自动剖分通用算法和远远优于常规消隐方法的高效消隐技术,并编写了相应的通用计算程序。应用结果表明,其能够高效快速简便地达到理想的剖分网格和消隐效果,确保了计算数据的正确可靠,大大提高了计算效率。     

耦合VOF法的河道三维水流特性数值模拟研究

河道黑臭的重要原因之一是水体流动性降低或完全丧失,导致水体复氧能力衰退,因此河道水动力特性是进行黑臭水体治理的重要依据。目前针对河流水动力进行数值模拟的研究多集中于一、二维,忽略了对河流自由水面的模拟及水流在竖直方向上的运动,不能精确得到河道水力特性。为了寻求一种先进的数值模拟方法来研究河段水流的水动力特性,考虑自由水面运动及水流竖直方向上的流动,建立了耦合VOF法与紊流模型的三维河流水动力模型,并运用无结构贴体网格划分技术建立了河道的计算网格模型。计算结果表明,建立的三维紊流数值模型实现了对自由水面、水深以及流速的模拟,具有较好的稳定性和灵活性。网格模型可以适应复杂的地形边界,能较好的模拟不规则河道边界,适合于天然河道三维水动力场的数值模拟。研究为河流水质的模拟提供基础,并为水生态治理与恢复提供理论依据和决策支持。     

网格划分对汽车外流场数值计算影响的研究

基于Mira国际标模,采用三种网格方案,每种方案采用两种网格密度,研究其对汽车外流场仿真计算的影响,并与风洞试验数据进行对比。结果表明：三棱柱、四面体及六面体混合方案精度得到有效改善;完全六面体方案由于很难控制的低质量网格导致计算发散,挖掘六面体网格优势是今后的趋势;网格密度对仿真计算的影响主要是基于壁面层网格尺寸,在壁面函数有效范围内,适当减小其尺寸,可以使计算精度得到有效改善。     

基于CGAL的单箱单室梁三维网格自动划分软件开发

以VS C＋＋为平台,利用CGAL（计算几何算法库）中Delaunay三角形网格划分功能,首先对单箱单室梁的一个横截面进行Delaunay三角形网格的划分;然后沿箱梁纵向一定距离新生成一个单箱单室截面,并采用映射点的原理,将已划分好Delaunay三角形网格的单箱单室截面上的节点,映射到新生成的单箱单室截面上形成新节点,并按已划分好Delaunay三角形网格的截面上节点的连接方式进行连接,即形成对新截面的Delaunay三角形网格划分;最后再将各个截面上相同编号的节点连接起来,实现以五面体六节点为基础的三维实体网格划分。为三维实体有限元软件开发提供一种有效的三维实体网格划分方法。     

采用无结构网格计算类车体外流场

介绍了无结构网格的优点、生成及其目前所存在的问题,并利用无结构网格对类车体的外流场进行了数值计算,显示了部分后处理结果,得出了初步的结论。     

圆柱形桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟

为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和发展,基于计算流体动力学和泥沙运动理论开展了桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟。首先使用雷诺时均Navier-Stokes方程和标准K-ε湍流模型对圆柱形桥墩周围三维复杂流场进行数值模拟,将床面瞬时切应力作为泥沙起动及运输的水动力学条件,计算出床底泥沙的单宽体积输沙率,以此为基础得到河床高程坐标的瞬时变化;再采用边界自适应网格技术修改动边界计算域网格,计算得到圆柱形桥墩周围局部冲刷坑的演化过程。结果表明:桥墩周围局部冲刷三维数值模拟结果与试验结果基本一致,数值模拟方法能用来预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷情况。     

雪峰山公路隧道地应力场反演及工程应用

初始地应力场主要由自重场和构造场产生，它是岩土工程设计与施工所要考虑的重要因素之一。根据雪峰山公路隧道实测地应力资料，充分考虑岩体自重与构造应力的影响，采取三维有限元回归分析方法，通过对实测点地应力值用逐步回归分析方法求出回归系数，得到计算区域的初始地应力场。研究成果表明：计算结果与实测值吻合较好，所拟合的初始地应力可作为工程设计与施工的依据。     

YC4108Q柴油机机体的动态特性分析及结构改进

以广西玉柴最新开发的YC4108Q柴油机机体为研究对象。通过试验模态分析，获得了机体的基本振型和相关频率；以试验数据为依据，结合三维CAD软件UG和大型结构分析软件MSS.NASTRAN的优势，通过应用不同的单元划分网格进行比较，建立了机体的三维有限元动态计算模型；利用已建模型，对机体结构进行了分析并得到改进方案。