液压润滑与密封管路能量损失计算专家系统分析与开发

液压传动系统中,由于密封泄露、管道突变等原因,造成能量损失.管路能量损失计算依据流体力学理论模型、公式计算以及实际应用调整等问题,本文基于AutoCAD环境下开发液流管路损失计算专家系统,提出了新的流体力学计算分析设计思想和方法,将流体力学计算管路能量损失信息化.     

基于FDS的隧道火灾中烟道作用的数值模拟

应用火灾动力学分析软件FDS（version4．0）,以Navier-Stokes方程为基础,引入浮力修正的κ-ε湍流模型、湍流燃烧模型和辐射换热模型,建立了适用于描述隧道内烟气温度分布和气流流动的计算流体动力学模型．针对设置有顶棚烟道和未设置顶棚烟道的公路隧道,在发生火灾时的温度场和CO的分布进行模拟研究．通过对比分析,得出了设置烟道有利于降低公路隧道发火灾的温度的结论．     

PHEV电池包热管理系统设计优化与仿真分析

为实现电池包热管理系统低能耗和高效率散热的目的,文章通过流体动力学（CFD）仿真及实验对某插电式混合动力汽车（PHEV）乘用车电池包热管理系统进行优化研究。电池包热管理系统采用液冷散热,流场压力损失设计目标值为27kPa。初始方案中,流场压力损失实测值约为60 kPa,CFD仿真分析表明,液冷系统流场进出口是产生压力损失的主要部件;采用增大进出口管径的方法对液冷系统进行优化,仿真和实验结果表明,优化后的液冷系统压力损失减小至26 kPa左右;液冷系统流场优化后,对电池包散热特性进行仿真和实验分析,结果表明,在67.6 kW工况下电池包最高温度为53.2℃,低于目标值55℃。综合分析可以得出结论,优化后的电池包液冷系统各项指标达到目标状态。     

旋涡影响下的振动翼水动力性能

Fish are able to make good use of vortices. In a complex flow field, many fish continue to maintain both efficient cruising and maneuverability. Traditional man-made propulsion systems perform poorly in complex flow fields. With fish-like propulsion systems, it is important to pay more attention to complex flow fields. In this paper, the influence of vortices on the hydrodynamic performance of 2-D flapping-foils was investigated. The flapping-foil heaved and pitched under the influence of inflow vortices generated by an oscillating D-section cylinder. A numerical simulation was run based the finite volume method, using the computational fluid dynamics (CFD) software FLUENT with Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations applied. In addition, dynamic mesh technology and post processing systems were also fully used. The calculations showed four modes of interaction. The hydrodynamic performance of flapping-foils was analyzed and the results compared with experimental data. This validated the numerical simulation, confirming that flapping-foils can increase efficiency by absorbing energy from inflow vortices.     

圆柱形桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟

为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和发展,基于计算流体动力学和泥沙运动理论开展了桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟。首先使用雷诺时均Navier-Stokes方程和标准K-ε湍流模型对圆柱形桥墩周围三维复杂流场进行数值模拟,将床面瞬时切应力作为泥沙起动及运输的水动力学条件,计算出床底泥沙的单宽体积输沙率,以此为基础得到河床高程坐标的瞬时变化;再采用边界自适应网格技术修改动边界计算域网格,计算得到圆柱形桥墩周围局部冲刷坑的演化过程。结果表明:桥墩周围局部冲刷三维数值模拟结果与试验结果基本一致,数值模拟方法能用来预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷情况。     

顶置压风干式内燃机车冷却装置导流板流动特性分析

为了研究不同外型导流板结构的导流效果,针对内燃机车顶置压风干式冷却装置导流板建立了三维计算模型.运用计算流体动力学方法对导流板样条轮廓线进行数值拟合与数值仿真计算,通过分析流场结构对比最佳导流方案.研究结果表明:不同形状的导流板对冷却装置的流场均匀性有明显的影响.经仿真计算,具有均匀渐扩形状样条曲线的导流板导流效果最佳,该型导流板轮廓线可以充分利用边界层效应,使散热器内的速度、压力、湍动能、湍动耗散率平均值最大,方差和标准差最小,相比其他方案其波动最小、流场均匀性最好,从而达到了良好的导流作用,此工作为该型机车冷却装置导流板的结构设计提供了理论依据.     

特长公路隧道相邻洞口流态三维CFD仿真分析

结合秦岭终南山分离式特长公路隧道设计方案,运用了CFD(计算流体动力学)方法对上下行相邻隧道进出口区域的流态进行三维数值分析,以确定出相邻洞口流态特性并提出了降低洞口流态交叉污染的土建工程措施.     

多开边界群岛海域溢油模拟的水动力模式

建立了一个多开边界群岛海域溢油模拟的三维水动力模式,并在舟山定普港域作了模拟和预报试验。模式采用高分辨的水平曲线正交网格和２．５阶湍流闭合模型,通过有限差分隐式／半隐式求解具有初、边值条件的三维原始动力方程组。初步试验表明,模式重视了港域内许多重要的流动力学特征,能模拟或预报海域内三维潮流、风生流及其相互作用,并为溢油模拟提供实时流场。     

主动进气格栅角度对整车前舱进气性能影响的数值分析研究

基于计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）研究了前端主动进气格栅的叶片角度对于前舱冷却气流进气量的影响。主动进气格栅可以有效地降低整车风阻,但其对于前端开口面积的阻挡,会使前舱冷却气流有一定程度的下降。通过数值仿真法在造型固定的情况下,改变主动进气格栅叶片的角度,研究冷却气流进风量的变化和叶片角度的关系。研究发现,通过调整叶片角度,可以在相同的格栅开口下,获得更多的进气量。对比了不同角度下前舱流场的不同,分析了前舱进气流量增加的原因,为主动进气格栅的设计提供了方向。     

低噪声迷宫式控制阀设计原理及数值分析

在舰船水管路系统中,采用控制阀进行管路系统阻力匹配设计并实现低噪声配置。控制阀在水力激励下形成振动噪声并通过管路传递形成船外辐射噪声。为降低管路系统振动及船外辐射噪声,有必要进行低噪声控制阀的设计研制。该文提出了控制阀水力及声学设计方法,采用流体动力学数值方法进行了低噪声控制阀原理分析,验证了分流、多级和迷宫拐角式低噪声设计原理。基于低噪声设计原理设计了包含上层穿孔、中层多迷宫流道和下层少迷宫流道三部分重叠形成的阀套流通结构的分层迷宫式控制阀。阀内流场分析结果显示:阀套出流不均匀形成高速低压区域,易发生空化增大噪声;阀套腔体和阀套沿出流方向出口处形成大尺度漩涡结构,为主要噪声源区域。