水动力对内河船效率的影响

本文提供了内河船节能装置系列研究的成果。这些装置建立在浅水船舶流体力学理论计算和实践研究基础上的。     

基于数值模拟的木拱廊桥洪水响应分析

近年来,木拱廊桥抗洪防灾方面的研究多基于水毁案例的经验总结来提出宏观维护策略,缺乏对于洪水荷载与廊桥结构受力的量化分析。因此,提出了基于计算流体动力学(CFD)与有限元方法的木拱廊桥抗洪安全性能分析方法,研究不同洪水频率下的荷载分布规律,并对桥体拱架的洪水响应及结构安全进行量化评估,为木拱廊桥预防洪水和安全监控提供参考依据。结果表明:受洪水荷载的作用,杆件上的水平力沿水深方向呈线性分布,竖向力呈均匀分布;主拱结构产生形变,迎水面向河内挤压,背水面向两岸拉伸,上部结构朝水流方向倾斜;主拱上背水面的端平苗受拉力作用,易脱开节点导致桥面塌落,基础的摩擦系数和土体抗剪性能决定了支座的稳定,是影响廊桥整体结构抗洪安全性能的关键因素。     

一体化弹丸弹体和弹托分离特性研究

一体化弹丸主要由电枢、弹体和弹托组成,弹托在轨道炮内起着支撑并保护弹体的作用。一体化弹丸出膛后,弹体与弹托分离。为研究一体化弹丸出膛后弹体、弹托瞬态分离的行为状态,本文建立了一体化弹丸二维分离模型,基于Navier-Stokes控制方程和6DOF外弹道控制方程以及标准型k-ε湍流模型,采动网格技术(光顺法和局部重构法),对一体化弹丸出膛后弹体、弹托的动态分离过程进行数值仿真,得到不同时刻下分离状态的流场及相关的运动参数。分析弹托和弹体在分离过程中的弹道特性,为后续研究提供了设计依据。     

基于CFD的无人帆船襟翼帆空气动力研究

为推进无人帆船在海洋环境保护和资源勘测等方面的应用，为一款海上自动航行帆船设计了风帆结构，并进行气动性能分析。建立无襟翼帆、分离式襟翼帆和嵌入式襟翼帆3种翼帆模型，通过Fluent软件进行计算流体力学（CFD）计算分析，比较3种风帆的气动性能，分析变角度襟翼帆对风帆气动性能和对帆船推力提升理论的影响规律。结果表明，嵌入式襟翼帆对无人帆船风帆整体的气动性能具有提升的作用；随着襟翼帆偏转角的增大，风帆的升力系数和升阻比随之增大、帆船的推力系数明显增强，对帆船性能的提升具有较优的影响，促进无人帆船在推力提升方面的研究。     

三叶片节气门进气系统的 CFD 计算和分析

以一款新型三叶片式节气门为主要研究对象，通过发动机台架试验，获得发动机稳态工况下进气歧管三维C FD计算的边界条件，选取不同转速、不同负荷率的12个有代表性的工况点，建立配置传统的单叶片节气门和三叶片节气门的进气歧管网格模型，并进行C FD计算和流场分析。结果表明：发动机处于中、高负荷时，由三叶片节气门产生的进气涡流比单叶片节气门大，且优势随节气门开度的增加而更加明显，但在低转速、小负荷的工况下，配置三叶片节气门的进气歧管内的涡流强度小于单叶片节气门。     

散装水泥运输罐车刹车过程物料流动特性研究

为探索散装水泥运输半挂车在刹车过程罐内物料的流动特性，基于FLUENT计算流体力学软件，采用欧拉-欧拉方法建立双流体模型，通过Syamlal-O＇Brien模型描述气-固曳力，对散装水泥运输半挂车在刹车过程罐内水泥的流动特性进行了数值模拟。结果表明，散装水泥运输半挂车在刹车过程中，罐内水泥向前运动，牵引车载荷高于设计载荷，对此提出通过在罐内顶部增设阻流板，可有效避免散装水泥运输半挂车在刹车过程由于载荷分布不合理而引起的一系列问题的改进措施。     

发动机本体传热的一维CFD仿真北大核心

利用Pro/E软件建立了缸套、缸盖和缸体三维模型,并抽取得到了冷却水腔模型。利用GT-Suite中GEM3D模块实现三维模型向管路、流动部件和热质量一维模型转换,通过台架试验数据验证了模型的准确性。对标定工况下发动机本体传热量、温度分布以及冷却液入口流量、发动机转速和负荷对传热性能的敏感性进行了分析,仿真结果为发动机本体传热控制及优化提供了理论依据。     

舰载导弹库泄压排气理论

分析导弹意外点火后,舰船弹药舱中的气体排出过程。根据能量守恒和质量守恒方程,建立弹药库中导弹意外点火后弹药舱排气过程的微分方程。针对某弹药舱中导弹意外点火情况,计算3种排气面积的弹药舱排气过程,计算结果能够为排气装置的设计提供理论指导和温度速率传感器及压力速率传感器火灾报警阈值的制定提供定量依据。     

一种船用高效明轮推动器

本装置基于齿轮传动的原理,针对传统明轮推动器存在的缺点弊端进行设计,利用奇数齿轮的同步效应,使得明轮推动器的拨水板一直处于竖直状态,与前进方向保持垂直,从而能够一直维持在最高效率工作状态,相对于传统螺旋桨推动器,大大地减少的能量的消耗,达到节能省功、提高效率的目的.     

涡轮增压器压气机性能分析

利用计算流体力学( CFD)对涡轮增压器的压气机叶轮及蜗壳的组合性能进行了模拟计算,得到了其在各转速下的效率及压比特性曲线.将这些特性曲线值与实验值进行对比后,详细分析了两者之间所存在的偏差以及引起该偏差的可能原因.然后对压气机叶轮内部的流场进行了详细分析,指出了引起流道效率损失的原因及今后优化方向.在此基础上初步分析...