基于CFD的某轻客车型除霜性能提升

针对某轻客车型空调除霜性能不达标问题,为了解决除霜风道气流分配不均匀,利用CFD仿真数值分析的方法,通过对除霜风道的结构优化,达到改善整车除霜性能的目标。     

相继增压柴油机切换点进气涡流仿真对比研究

应用STAR-CD软件对相继增压柴油机切换点工况的进气过程进行了仿真对比研究,着重对只有主增压器工作（1TC）和两台增压器都工作(2TC)状况下的进气道和气缸内的速度场、压力场等进行了对比分析。计算结果表明：在整个进气过程中,1TC较2TC的湍动能最大提高率为38%,1TC较2TC的涡流比最大提高率为29%,有利于进一步的油气混合过程。     

顶浪中船舶水动力计算与运动模拟研究

基于计算流体动力学(CFD)方法建立数值波浪水池,对顶浪中航行船舶的水动力与运动进行数值计算研究。推导出一种船舶在波浪中航行的数值模拟的波浪环境表达方法并进行模拟验证,计算不同航速下顶浪中Wigley-III船模所受的水动作用力,以及顶浪中航行的Wigley-III船模的运动。通过将计算结果与DUT(Delft University of Technology)相关的试验数据进行比较,吻合良好。研究表明:基于数值波浪水池的数值模拟较试验更容易实现和控制,能够获得船体周围详细的流场信息,在波浪中舰船水动力性能与运动的研究等方面具有广泛的适用性。     

某型船舶进气道阻力特性预测与结构优化

进气道阻力的大小直接影响舰船动力装置的工作性能。对某型船舶的进气道进行流场数值计算;建立进气道流场离散模型,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT求解描述进气道流场的Navier-Stokes方程组,并对其进行变工况及结构优化分析。结果表明:随着竖直隔板开口距离的增大,阻力系数逐渐减少;通过加装水平整流板可以减少局部阻力系数并最终降低整个进气道阻力损失;与原设计结构相比,优化后阻力系数下降达8%以上;进气道阻力特性受进气温度影响也不可忽略,当进口温度由15℃升高至40℃时,原模型进气道阻力系数增加8.5%。     

三峡库区溢油快速预报模型在回水变动区的应用研究

三峡库区危险品码头数量和吞吐量逐年增加,危险品船舶流量逐渐增大,尤其是回水变动区,长年库区航段与自然航段交替出现,航道、水文、气候条件变化较大,水上交通安全风险隐患较多,发生溢油事故风险较高.文中通过基于环境流体动力学模型和溢油漂移扩散模型建立了三峡库区溢油快速预报模型,并利用该模型对几种假定情景下的三峡库区回水变动区典型水域长寿段内的溢油事故进行了模拟,并根据模拟结果提出了相应的控制策略.     

某型船舶进气道阻力特性预测与结构优化

进气道阻力的大小直接影响舰船动力装置的工作性能。对某型船舶的进气道进行流场数值计算;建立进气道流场离散模型,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT求解描述进气道流场的Navier-Stokes方程组,并对其进行变工况及结构优化分析。结果表明:随着竖直隔板开口距离的增大,阻力系数逐渐减少;通过加装水平整流板可以减少局部阻力系数并最终降低整个进气道阻力损失;与原设计结构相比,优化后阻力系数下降达8%以上;进气道阻力特性受进气温度影响也不可忽略,当进口温度由15℃升高至40℃时,原模型进气道阻力系数增加8.5%。     

高温高速气流逆流喷雾冷却的数值模拟与分析

针对高温高速气流内逆流喷雾的复杂过程,用Euler-Lagrange方法建立了数理计算模型,用CFD方法进行了数值模拟,得到了雾滴运动轨迹、气相速度场、气相温度场等大量信息,分析了水雾喷射夹角、雾滴初始粒径和水流量对气相出口温度的影响．结果表明：小雾滴的运动轨迹聚集在计算区域轴线附近,雾滴直径越大,其运动轨迹距轴线越远;喷入水雾后,气相速度场内产生了速度亏损,气相温度场内产生了温度亏损;水雾喷射夹角、雾滴初始粒径和水流量的变化对气相出口温度分布的影响很大．     

长隧道火灾中沥青路面燃烧的热效应研究

采用热重分析试验与计算流体动力学模拟相结合的方法,对长隧道火灾过程中沥青路面燃烧的热效应进行了定量分析;提出以沥青自燃点作为界定沥青路面必然发生燃烧的临界温度,并通过试验分析了沥青的燃烧特性.研究表明:低于10 MW规模的隧道火灾基本不会引燃沥青路面;对于20 MW的隧道火灾,路面存在被引燃的可能;当火灾规模达50 MW时,沥青路面必然发生燃烧;沥青路面燃烧对隧道火灾的影响是有限的,其热释放率一般不超过火灾规模的2.3%.     

一种崭新的船舶运行原理

这是一项原理性的发明,已获得22个国家的发明专利.该发明提出一种特别的船体浸湿面外形布局,可在不改变原推进系统及其推进功率的情况下,大大提高船艇的性能:船艇前进时激起水动推进力、附加水动升力和相应的水动力矩,从而大幅度提高航速和航向、横向、纵向的安全稳定性;转弯时激起水动助回转力矩和抗船体横向向心倾覆力矩,使船艇可以很小的回转半径和横向倾侧,安全迅速地完成回转;迎浪前进时激起水动反冲击力、附加水动升力和相应的水动力矩,可以抗颠簸失速、纵摇拍击和横摇摆动,使船艇平稳高速地前进,平稳安全地完成回转.应用该原理建造的小型船艇的实航试验证明了其确实具有上述性能.     

偏斜风对地物周边空间吹雪及积雪形成的影响

为考察偏斜风效应下地面结构周边地表积雪形态及形成机理,基于欧拉框架多相流理论,采用计算流体动力学（CFD）方法,模拟了不同来流风向下立方体建筑的特征绕流场,对比了地表侵蚀积雪预测指标的差异.研究结果表明:来流风向的改变影响模型周边近地流分离及附着的形成,决定了地表剪切状态,顺风体轴方向,风向角的增大（045）使侵蚀极值位置总体后移,模型背风侧极值位置随风向的改变较迎风侧敏感;空间吹雪浓度分布受模型特征扰流及风向重分配效应影响显著,决定了当地沉积强度,横风体轴方向,靠近来流侧近地吹雪浓度始终大于出流侧,两侧浓度差随风向角的增大（045）而增大.单位时间下地物水平正交方向的侵蚀沉积量随风向的改变呈现此消彼长的规律,风向对局部地表积雪形态的调整机制近似动态平衡.