流激噪声数值计算方法及声学积分面影响性研究

在流声耦合领域中,水下航行体复杂流动与流激噪声研究具有重要的学术意义与实用价值。文章对FW-H声学类比方法、渗流FW-H声学类比方法、Kirchhoff方法与Powell涡声理论进行了物理内涵与数学公式的详细比较;然后利用大涡模拟结合四种声计算方法数值计算了三维NACA0015机翼、机翼/圆柱结合体、方腔产生的流激辐射噪声,并与国内外试验结果进行了对比,分析了四种声计算方法的计算精度与计算效率;最后,对围壳流激噪声进行了数值预报与试验验证,计算了围壳在不同水速下的流激噪声变化规律,并探讨了声学积分面对计算结果的影响。     

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.     

基于流固耦合的U型管流致振动数值分析

利用ANSYS＋CFX双向耦合的方法对换热器U型管的流致振动问题进行仿真分析。分别建立大涡模拟的流体控制方程和结构振动的控制方程,得到掠过U型管流体的升力系数、阻力系数曲线以及U型管振动加速度级谱线。分析表明,结构振动的主要频率成分在流体升力和阻力变化频率和结构本身的固有频率附近,可为工程实践提供参考,具有理论和实践价值。     

电动汽车轴向轮毂电机的工作特性

本文针对轴向永磁轮毂电机变负载调速时的传动性能,分析了启动过程中的转矩和转速等启动性能以及启动完成后的磁密、涡流损耗、传动效率等工作性能。首先运用矢量磁位法建立了数学模型,得到气隙磁密、转矩、轴向力和传动效率等工作参数的数学表达式,并运用Matlab软件进行了系统气隙磁密的数值计算;然后利用Magnet软件模拟得到了不同输入转速和不同变负载系数下启动过程的转矩和转速的变化规律,接着分析启动完成后稳定运行时的磁密、涡流损耗和传动效率;最后搭建模拟的轴向磁通轮毂电机实验平台,测量得到了不同输入转速下的转速、转矩和传动效率,验证了理论分析和模拟的正确性。本文研究成果有利于轴向永磁磁通轮毂电机传动性能的研究,对提高轮毂电机工作效率的提高具有重要意义。     

基于大涡模拟的高架栈桥断面风载分析

应用大涡模拟分析波浪对某型高架栈桥断面风载的影响,并结合小波功率谱分析,发现随着波浪振幅的增加,栈桥断面的三分力系数受到的影响加大,而且升力系数和扭矩系数比阻力系数对波浪振幅变化更加敏感;3个系数的振幅平均值都随波浪振幅增加而减小。