一种翼型风帆的空气动力特性计算

在NACA006机翼原型的基础上,针对船用助航风帆的特点提出了一种改进型的风帆翼型,并采用工程上广泛应用的标准K-ε模型,利用FLUENT软件对两种翼在0°、5°10°15°20°5种不同风向角下翼型的空气动力特性进行了数值模拟计算,获得了相应的的升力系数和阻力系数,证明其升力系数比常规的矩形圆弧风帆有很大提高。     

快速估算航速的方法及软件实现

研究一种快速估算航速的方法,并基于该方法开发估算软件NEPTUNE,用于船舶方案设计阶段快速预报航速,提高设计效率。阻力估算采用基于母型船的二因次法,螺旋桨设计采用基于MAU图谱的最佳直径和限制直径螺旋桨设计。通过算例对该方法及软件进行验证,航速误差小于0.2 kn,能够满足方案设计阶段航速估算的要求,具有一定的实用价值。同时,统计了71型船的模型试验数据,回归了相关补贴计算公式,并量化了螺旋桨的转速余量。     

水下采油树阻力系数试验与数值模拟

为了给来流条件下采油树水动力荷载计算提供基础数据,建立水下采油树数值模型。基于有限体积法,采用商业软件STAR-CCM+,对采油树模型拖曳试验进行数值模拟,计算得到13种拖曳速度条件下采油树纵向、横向和垂向的阻力及阻力系数,并在此基础上提出一种新的水下采油树模型拖曳试验方法,开展了39组拖曳试验,得到13种速度条件下采油树纵向、横向和垂向的阻力及阻力系数。结果表明：阻力和阻力系数的试验数据与数值仿真数据基本保持一致,验证了结果的准确性和可靠性;水下采油树模型各方向阻力随拖曳速度的增加呈二次关系增加,阻力系数随速度的增加基本保持稳定;纵向、横向和垂向的阻力系数平均值约为0.432、0.479和0.446。数值模拟和试验得到的采油树阻力和阻力系数可为采油树水动力荷载计算提供关键基础数据。     

基于GA-BP神经网络的汽车空气阻力系数预测研究

针对整车空气动力性能开发中数值计算耗时长的问题,提出一种基于GA-BP神经网络的汽车空气阻力系数预测方法。将汽车部分特征参数作为输入变量,经外流场仿真得到的空气阻力系数作为输出变量,获取数据集。采用遗传算法对BP神经网络进行参数寻优,最终建立基于遗传算法的BP神经网络模型,验证不同训练集数量对模型预测精度的影响。结果表明,GA-BP神经网络在训练样本较少时也能维持较高的预测精度,可用于汽车空气阻力系数的快速测。     

整流罩对深海立管水动力影响的数值模拟研究

应用CFD大涡模拟方法,对附有整流罩的深海立管的水动力影响效果进行了三维数值模拟。对不同的弦厚比在雷诺数分别为3 900、10 000和20 000条件下进行模拟分析,得到立管后方阻力系数、升力系数、斯特劳哈尔数及其频谱等特性。模拟结果表明:整流罩对立管升力和阻力有明显的抑制效果,相较于光滑立管,阻力系数均值降幅最大达到24.1%,升力系数均方根值降幅最大达到81.1%。阻力系数均值随弦厚比的增加先减小后趋于平稳升力系数均方根值随弦厚比的增加而增加。对比结果显示,弦厚比为1.2~1.6时,整流罩对立管的升力和阻力抑制效果较好。     

含植被河道水流阻力系数试验研究

河道植被生态特征的多样性和水流运动的复杂性造成的水流阻力难以预估,生态型河道防洪能力计算存在困难。通过对含植被河道水流阻力系数试验及研究成果的回顾,梳理已有的研究方法、研究内容和相应结论,分析阻力系数的影响因素和计算取值,提出尚需进一步加强的技术途径和开展的研究方向:含植被河道模型试验的技术手段尚需改进,在强化植被层中紊流涡旋运动观测分析的基础上,加强对植被层水流阻力的机理研究;须针对植物随机生长和种群分布特点,加强对植被生态特征与水流阻力关系的研究,并进一步优化植被与河床共同作用下水流阻力的计算方法。     

关于圆柱辊子滚动阻力系数的深化研究

本文应用赫芝接触原理及粘弹性理论对滚动阻力进行理论研究,提出了用于确定滚动阻力系数的一组方程。该方程组不但包含辊子和基础两者材料的持久弹性模量、辊子几何尺寸及其承载量对滚动阻力系数的影响,而且还直接计及辊子滚动速度、辊子和基础材料粘度对滚动阻力系数之限制。     

V型沟槽减阻的实验研究

为了研究不同形状沟槽的阻力特性,利用PIV技术对零压力梯度下的V形和光滑平板湍流边界层进行对比测量.考察了在相同的来流速度下同一位置的平均速度分布、壁面切应力,并利用动量损失法计算得到了沟槽板和光滑平板局部阻力系数.分析结果表明:V形沟槽能增加黏性底层的厚度,减小壁面切应力,有减阻效果.     

基于某型轿车的外流场数值模拟

利用CFD方法对某款车型进行外流场分析,分析其气动特性,计算出该车的阻力系数和升力系数,并通过对不同的底部上翘角模型进行分析,得出满足要求的底部上翘角,为其改进设计提供理论参考。     

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。