Numerical Investigation on Two-dimensional Boundary Layer Flow with Transition

As a basic problem in many engineering applications, transition from laminar to turbulence still remains a difficult problem in computational fluid dynamics （CFD）. A numerical study of one transitional flow in two-dimensional is conducted by Reynolds averaged numerical simulation （RANS） in this paper. Turbulence model plays a significant role in the complex flows＇ simulation, and four advanced turbulence models are evaluated. Numerical solution of frictional resistance coefficient is compared with the measured one in the transitional zone, which indicates that Wilcox （2006） k-ω model with correction is the best candidate. Comparisons of numerical and analytical solutions for dimensionless velocity show that averaged streamwise dimensionless velocity profiles correct the shape rapidly in transitional region. Furthermore, turbulence quantities such as turbulence kinetic energy, eddy viscosity, and Reynolds stress are also studied, which are helpful to learn the transition＇s behavior.     

基于CFD的车身外流场数值模拟研究

计算流体动力学（CFD）技术应用到汽车外流场数值模拟计算中,克服了风洞试验的局限性,但存在着模拟方法不规范、精度较低、评价指标与维度也不明确等问题。文章面向车身外流场数值模拟的全环节,针对某车型汽车初步造型面（CAS）外流场模拟技术进行了梳理与分析,首先通过前处理软件对外CAS进行几何清理,搭建外CAS仿真模型,然后基于有限元软件STAR-CCM+进行汽车外流场CFD数值模拟技术,最后根据有限元仿真分析方法,得出汽车外CAS三维速度场、压力场和流线图,从而实现对车身周围流场分布、主要分离区域及空气阻力系数的计算与分析。文中的模拟分析与评价方法对整车开发前期提供了一定的参考作用、指导意义及价值。     

高水头船闸阀门段廊道水流阻力特性试验研究

通过试验深入研究了反弧形阀门门厚及廊道水流雷诺数对阀门段廊道水流阻力特性的影响,研究表明:1)存在临界雷诺数,当廊道水流雷诺数大于临界值时,阀门段廊道阻力系数变化缓慢并趋于稳定,当廊道水流雷诺数小于临界值时,阀门段廊道阻力系数变化迅速;2)小开度时,阀门相对厚度越大,阀门段廊道阻力系数越小,大开度时,阀门相对厚度越大,阀门段廊道阻力系数越大;3)全开时,当廊道水流雷诺数大于6×105时,阀门厚度变化对阀门段廊道阻力系数的影响甚微.     

潮汐作用下水闸的泄流特性研究

依据物理模型试验及理论分析方法开展了潮汐作用下水闸的泄流特性研究,取得了新认识:1)将水闸工程及内外衔接工程作为一个整体来研究其泄流特性是可行的;2)在外河水位与内河水位确定条件下,水闸泄流流量与相对开度呈良好的线性关系;3)提出了区分闸孔出流条件与闸门全开条件的临界开度的计算方法;4)提出了闸孔出流条件和闸门全开条件下的阻力系数计算公式;5)在综合考虑上下游水位差、闸孔面积以及上下游水深比值等因素基础上,提出了计算精度更高的闸孔出流条件下泄流流量计算公式。     

基于PowerFlow的某重型牵引车外流场数值分析

在整车开发过程中,为更好地用车外流场的CFD分析为汽车气动外形进行设计和优化,文章针对某重型牵引车,利用基于LBM方法的大型商用CFD软件PowerFlow,建立了整车三维计算模型,并进行了外流场数值模拟,计算得到该重型牵引车的阻力系数为0.621,通过分析车身的压力分布及车身周围的速度分布等情况,提出了基于CFD分析结果的改进措施:在货箱前端和后端各加一个导流装置.结果表明:改进后整车风阻系数为0.589,较原来降低5.15％,效果较显著.该方法为整车气动性能设计提供了理论依据.     

电动客车外流场的数值模拟

采用CFD方法对电动客车的三维绕流外流场进行数值模拟,得到车身表面的压力分布以及气流的速度场分布,计算车身的气动阻力系数,并提出建议。     

燃料电池重型货车整车开发主要矛盾辨析与应对研究

在我国,中重型货车是温室气体及污染物排放的主要贡献者,加快以柴油为主的中重型货车向电动化转型十分迫切,纯电动与燃料电池是当下最受重视的两条技术路线。纯电动路线在十多年的中短途运输和公共领域中的发展被证明是成功的;燃料电池路线在能量补给、能量密度等方面的优势比纯电动路线更适宜于长途重型货车的应用,目前正处于迅猛发展阶段。然而,以柴油牵引汽车为例,车辆可通过采用大油箱轻松达到 3 000 km的续驶里程,而当前的燃料电池牵引汽车的续驶里程正努力向500 km迈进,远不能与柴油汽车相比较。鉴于此,基于客户需求视角考虑,当下燃料电池重型货 车整车开发的主要矛盾,是过低的车载储氢量带来的续驶里程过低问题,这主要是由氢过低的体积存储密度决定的。提高燃料电池堆和燃料电池系统的能量转化效率虽然有助于提升续驶里程,但其前提是关键材料的技术突破。在当前整车开发中,最大限度地提升车载储氢量,降低辅助系统能耗,提高机械传动与电力电子系统效率,降低车辆行驶消耗更具有现实意义和可操作性。重点介绍在提升车载储氢量和降低车辆空气阻力系数方面的措施,以及对提升续驶里程的影响。按照《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的愿景,能够实现燃料电池重型货车到2030年达到800 km的续驶里程的目标。     

小词典

摩托车行驶阻力摩托车作直线行驶时,受到各种与行驶方向相反的作用力,这些力统称为行驶阻力。摩托车在水平路面上作等速行驶时,受到的阻力有滚动阻力和空气阻力;摩托车在坡道上行驶时,除了受到滚动阻力和空气阻力外,还必须克服重力沿坡道的分力,称为上坡阻力;摩托车加速行驶时还要克服加速阻力。因此摩托车     

双体船剩余阻力系数曲线峰谷点评判

根据对称片体圆舭型双体船的阻力试验资料，。探讨双体船剩余阻力系数曲线的峰谷现象，并运用多元线性回归方法，得出Ｃｔ－Ｆｎ曲线峰谷点付汝德数Ｆｎｈ，Ｆｎｖ及剩余阻力系Ｃｒｈ，Ｃｒｖ的回归公式，可供双体船设计的使用。     

平均风环境气动阻力系数

平均风环境气动阻力系数CD^-(VT)比传统的气动阻力系数更客观地表征汽车的气动性能。本文讨论了提出平均风环境气动阻力系数的背景、平均风环境气动阻力系数的概念，推导了平均风环境气动阻力系数的简便计算方法。