基于CFD的水下回转体高速运动阻力预报精度影响研究

水下回转体高速运动的阻力精确预报对潜艇性能研究意义重大,其复杂的影响因素对预报精度提出了挑战.本文基于商业CFD软件Fluent,设计了3种不同网格数量与3种不同Y+值,共9套网格,在5种不同的湍流模型下仿真计算水下回转体高速运动的阻力,以考察网格数量、壁面y+值以及湍流模型对计算精度的影响.并且通过对比试验数据发现:网格数量增大对提高计算精度有积极作用,除k-ε模型在y+＜5时误差较大外,其余模型计算精度均在接受范围内,并且k-ω精度稳定性较好,对通用Y+＜ 120的范围内均可满足工程要求,这对潜艇高速运动阻力预报有一定参考价值.     

二维边界层流动转捩过程的数值计算(英文)

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.     

管道内检测器泄流状态温度场湍流分析

为防止输气管道内检测器泄流状态下形成冰堵,研究了内检测器泄流状态下温度场的变化规律。根据内检测器实际运行状况,建立内检测器泄流装置模型,利用计算流体动力学软件ANSYSCFX 14．0分别对不同泄流面积、不同压差下的温度场变化情况进行仿真。结果表明,温度的降低量与内检测器泄流面积及泄流前后压差有关。通过对内检测器泄流前后温度场分析,可预测泄流状态下天然气流经内检测器后温度的降低量。     

地铁车空调风道挡板对车厢内温度均匀性的影响

以某地铁中车为研究对象,采用标准的κ-ε湍流模型对空调风道及车厢内部三维空间区域定员230人工况下的空气流动和传热状况进行了数值分析,并对空调通风设计方案做量化评估,计算中综合考虑了车体壁面传热、人体散热等多种传热过程.由计算结果可知,风道第8个出风口有空气逆流现象且车厢内部温度分布不均匀.针对上述缺点,对第8个出风口周围挡板相对位置及数量进行调整.新方案消除了风道出风口逆流现象,车厢内人体舒适区的温度分布均匀性得到改善,温差由原方案的4℃降为2.5℃.     

大气湍流对星地激光通信影响的分析

阐述了激光通信相对于微波通信的优势在于其在卫星通信中的实用意义。分析了星地激光通信的发展现状,提出大气湍流限制星地激光通信系统的通信性能和激光链路的可靠性。针对星地激光通信的通信性能和瞄准捕获跟踪技术,综述了大气湍流对它们影响的研究现状。     

复杂大气环境下的飞行研究

飞机在海面上空飞行时比在陆地上空更容易受到大气环境的影响,文中针对海洋上空的大气环境,建立了风和大气紊流的工程化模型,研究了飞机在变化风场中飞行时,受到风水平加速度和垂直加速度影响后的响应情况,同时分析了大气紊流对飞行的影响,提出了一些抑制阵风扰动的控制方法.     

基于阻力性能最优的新型救生装置总体设计

为实现快速救援和提高救援成功率,依据多体船概念设计出一款新型三体式救生装置,这是一种桥连接的三体式救生装置,装置包括前体、侧体和连接桥。在满足快速救援的条件下以阻力性能最优为指标确定新型三体式救生装置的总体设计。其总体设计思路主要是实现快速救援,新型三体式救生装置需同时满足性能和布置上的要求,性能需满足快速性和稳定性,布置需布局合理。采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真方法计算装置的阻力,在数值分析中湍流模型选用重正化群(Renormalization Group,RNG)k-ε。结果表明,内部部件排布位置和配重重量及其排布位置对装置的阻力影响大。给出2个设计方案,比较后得出方案2的设计为最优。