底部对数螺线挡板对搅拌釜流场特性影响的数值模拟

采用CFD方法对底部不同结构尺寸对数螺线挡板的搅拌釜内流场特性进行了数值模拟。模拟采用多重参考系方法、滑动网格法和k-ε湍流模型。在100r·min-1转速下,对不同结构尺寸底部挡板流场进行模拟分析。结果表明：增大底部挡板弦长与宽度有利于强化搅拌釜混合效果,缩短混合时间。底部挡板改善了叶轮区以下区域的流动状况,轴向流动与挡板弦长和宽度成正相关,与离心距离成负相关。底部挡板对将剪切速率有一定的提高,增加弦长与宽度有利于剪切水平提高。     

不同尾翼两厢轿车的气动特性数值模拟

为了研究尾翼对汽车气动性能的影响,建立两厢轿车简化后的三维模型,为其设计了三种造型不同的汽车尾翼.使用商业的CFD软件--ANSYS Fluent,对安装了三种不同尾翼的两厢轿车的外部流场进行三维空气动力学数值模拟.文中综合造型、动力性、经济性、稳定性对结果进行对比,分析安装这三种尾翼时两厢轿车的空气动力学特性差异以及...     

基于等效晃动模型的液罐车防侧翻控制策略

为提高公路液罐车行驶稳定性,减少由其侧翻引起的事故,将液罐内液体货物的晃动等效为单摆运动,结合3自由度车辆模型建立了液罐车等效晃动动力学模型,并提出了基于差动制动的液罐车防侧翻控制策略。通过Trucksim/Simulink联合仿真,比较了不同车速、阶跃工况下,装载等质量的液体货物与固体货物的液罐车的状态变量数值大小,由此证明液体晃动对车辆运动的影响;比较了液罐车在阶跃工况与鱼钩工况下有、无主动控制情况时的状态变量值,证明了本文防侧翻控制策略的有效性。     

挡板对一种限矩型液力偶合器特性影响的试验

档板对限矩型液力偶合器的特性曲线有着重要影响．通过五种不同规格挡板在六种情 况下对典型的限矩型液压力偶合ＴＶＡ５６２型的特性影响试验,总结出档板对限矩型液力 偶合器的特性影响的一般规律,从而能够选择合适的档板来改善液力倡合器的特性．     

油液特性对轴向柱塞泵流量脉动的影响

含气量、温度和压力作为反应油液特性的3个重要参数,在轴向柱塞泵仿真分析时易忽略其对流量脉动特性的影响。为了探究油液特性对轴向柱塞泵出口处流量脉动的影响规律,基于AMESim建立轴向柱塞泵的仿真模型,对不同的含气量、温度以及压力下轴向柱塞泵的流量脉动进行仿真,对其结果进行分析。结果表明:油液特性对轴向柱塞泵的流量脉动影响较大,轴向柱塞泵流量脉动特性随着油液含气量的增大而减小,随着油液温度的升高而减小,随着系统压力的减小而增大。     

轨道不平顺与轮轨匹配对地铁车辆晃动的影响

为了综合分析轨道不平顺与轮轨匹配对地铁车辆晃动的影响机理,采用动力学试验与数值仿真相结合的方法展开研究.测试车辆晃动的横向振动加速度、轮轨廓形及轨道不平顺,掌握车辆晃动、不同轮轨匹配特征,分析轨道不平顺及轮轨匹配对车辆晃动的影响.结果表明：当地铁运行线路存在周期性轨道不平顺时,将严重影响车辆平稳性;不同轮轨型面匹配引起的转向架蛇行运动频率与轨道激励频率、车体滚摆模态频率的接近程度不同,是导致车辆平稳性存在差异的原因.及时处理轨道周期性不平顺,合理控制轮轨型面匹配的等效锥度能够有效改善地铁车辆的运行品质.     

通风柜下侧挡板和导流板对流场的影响分析

针对现有通风柜流场存在涡流以及气体逸出的现象, 采用计算流体动力学的方法进行仿真。更改通风柜窗口下侧结构的形状参数, 分别使用不同半径的圆弧挡板, 不同长度的椭圆弧挡板, 以及增设不同半径的导流板。通过分析通风柜内涡流大小以及出现位置来研究结构变化对通风柜内流场的影响, 从而得到结构优化的方向。结果表明, 下侧挡板高度较低且长度较短时, 通风柜的中心位置以及壁面附近存在明显的大涡流; 高度大于50 mm, 长度大于90 mm的挡板可使通风柜中心处及挡板与侧壁面交界处的涡流明显减小。增设导流板可使中心涡流消失, 同时导流板半径不能大于70 mm, 否则会在导流板外侧和末端激发明显的涡流, 为通风柜的合理化设计提供依据。     

汽车油箱流-固耦合模态及对外辐射噪声的仿真分析

以某款SUV车用油箱为研究对象,采用流-固耦合有限元和边界元分析方法,在Virtual.Lab仿真平台上分别对油箱的干模态、湿模态以及装满燃油时的流-固耦合模态进行仿真计算,得到3种情况下的油箱模态频率变化规律,并给油箱施加一定频率范围的激励力,研究其对外辐射噪声水平。结果表明,油箱干模态和湿模态的频率相差不大,而装入燃油后油箱的耦合模态频率大幅降低,油箱对外辐射噪声的高频成分得到很大衰减,但低频噪声成分有所增加。     

内置挡板调谐液体阻尼器对高层结构的地震反应控制研究

提出一种新型调谐液体阻尼器——内置横向挡板的调谐液体阻尼器（TLDEB）。通过在普通调谐液体阻尼器（TLD）装置中设置横向挡板,使液体绕流时产生附加阻尼来增强其耗能作用,以改善TLD对高层建筑的减振效果。结合经典势流理论以及能量耗散原理推导了TLDEB的等效位移、附加阻尼比,并对其进行了等效线性化。以某实际高层建筑结构作为算例,通过对地面随机激励和地震波激励的数值仿真来验证TLDEB的减振效果。结果表明：TLDEB可有效地增大结构阻尼,具有比普通TLD更优良的减振控制效果。     

非满载罐体内液体冲击动力学特性

为了解汽车罐车的行驶稳定性、探索有效的行驶稳定性控制策略,对圆形和椭圆形横截面罐体内的液体冲击进行了仿真模拟,并借助时域和频域分析了非满载罐体内液体冲击的动力学特性。结果表明:液体冲击在时域内呈周期性;其奇数阶振荡模态是非对称波,会使液体质心发生位移,而偶数阶振荡模态是对称波,不会使液体质心发生位移。而且,一阶共振频率是液体冲击的主导频率。充液比和外界激励是影响液体冲击动力学特性的主要因素。当充液比一定时,外界激励的增加使液体冲击的非线性增强、冲击力增大;当外界激励一定时,充液比的增大也会使液体冲击的非线性增强。     

Numerical analysis of fuel regression rate distribution characteristics in hybrid rocket motors with different fuel types

This paper presents three-dimensional numerical simulations of the hybrid rocket motor with hydrogen peroxide (HP) and hy-droxyl terminated polybutadiene (HTPB) propellant combination and investigates the fuel regression rate distribution charac-teristics of different fuel types. The numerical models are established to couple the Navier-Stokes equations with turbulence,chemical reactions, solid fuel pyrolysis and solid-gas interfacial boundary conditions. Simulation results including the temper-ature contours and fuel regression rate distributions are presented for the tube, star and wagon wheel grains. The results demonstrate that the changing trends of the regression rate along the axis are similar for all kinds of fuel types, which decrease sharply near the leading edges of the fuels and then gradually increase with increasing axial locations. The regression rates of the star and wagon wheel grains show apparent three-dimensional characteristics, and they are higher in the regions of fuel surfaces near the central core oxidizer flow. The average regression rates increase as the oxidizer mass fluxes rise for all of the fuel types. However, under same oxidizer mass flux, the average regression rates of the star and wagon wheel grains are much larger than that of the tube grain due to their lower hydraulic diameters.     

一类Cassini贮箱液体小幅晃动问题的研究

针对航天工程中常见的某一类特殊几何形状贮箱(腰为圆柱,两底为半球),利用R itz变分法研究了其中液体的小幅自由晃动问题和横向受迫晃动问题,得到常重下液体晃动的固有频率和振型、速度势分布、波高变化、压力分布、液体作用于贮箱壁的力等用于指导工程实践的重要物理量.同时得出一个对于以后的研究具有指导性意义的结论:对于轴对称形状贮箱,当其作任意横向运动时,其中液体只有对应周向模态阶数为1的反对称模态才被激发.     

波浪中船体与液舱晃荡耦合运动的时域数值计算

为分析液舱流体晃荡对波浪中船体运动性能的影响,针对船体外流场与液舱内流场(液体非线性晃荡)分别采用时域势流理论方法计算,建立了在波浪中船体与液舱流体晃荡耦合的时域运动方程.其中波浪中船体水动力和时延函数采用切片法和脉冲响应函数法计算获得,舱内液体非线性晃荡采用时域边界元法计算.对S175加载方形液舱在迎浪横浪等不同工况下液舱流体晃荡及其与船体运动耦合分别进行了计算模拟与验证研究.研究表明,在不出现液面破碎等强非线性现象时,能够给出较好的液舱流体晃荡波形和压力;耦合运动模拟结果能清晰地反映液舱晃荡对船体运动的影响,并准确给出船体有无加载液舱时共振频率的偏移现象;数值与试验结果吻合良好,并具有较高的计算效率,为设计载液船舶或减摇水舱等的前期设计提供了快速有效的分析方法和技术手段.     

Characteristic analysis of liquid forced nonlinear sloshing under low-gravity

Under low gravity,the Lagrange equations in the form of volume integration of pressure of nonlinear liquid sloshing were built by variational principle. Based on this,the analytical solution of nonlinear liquid sloshing in pitching tank could be investigated. Then the velocity potential function was expanded in series by wave height function at the free surface so that the nonlinear equations with kinematics and dynamics free surface boundary conditions were derived. Finally,these nonlinear equations were investigated analytically by the multiple scales method. The result indicates that the system's amplitude-frequency response changes from ‘soft-spring’ to ‘hard-spring’ in the planar motion with the decreasing of the Bond number,while it changes from ‘hard-spring’ to ‘soft-spring’ in the rotary motion.     

油封低温冷却器折流板开孔的传热性能

针对油封低温冷却器压降较大的问题,利用计算流体动力学（CFD）软件Fluent分析油封低温冷却器折流板开孔对冷却器流场和传热性能的影响.首先探讨不同折流板数量、壳程流速等参数对折流板开孔引起的传热性能及压降变化规律,其次分析折流板开孔对冷却器综合性能的影响,最后探寻折流板开孔后冷却器传热性能和压降关系的内在联系.结果表明,折流板开孔引起油封冷却器压降和传热系数的显著变化,且压降比传热系数变化更明显,折流板开孔后压降减少40%50%,而传热系数也降低了15%20%.在等换热面积和等压降情况下,折流板开孔冷却器传热系数可以提高10%左右.     

汽车油底壳冲压成形质量数值模拟分析

在dynaform平台中对汽车油底壳进行前处理、数值计算、后处理设计,对拉深速度、压边速度、压边力等工艺参数进行了正交设计,并根据成形极限图和厚度云图对成形质量进行了分析,获得一组最佳工艺参数.该优化参数为实际生产中拉深出合格质量的产品提供科学依据,是提高生产效率和企业经济效益的重要条件.     

液体燃料横向射流雾化数值模拟

雾化是液体燃料燃烧非常重要的一个过程,良好的雾化是实现液体燃料高效燃烧的前提．为了得到某燃烧器文丘里管喉口处高速气流对燃油雾化的效果,本文利用计算流体力学软件对该燃烧室中液体燃料雾化两相流场进行了数值模拟,计算采用欧拉一拉格朗日方法,混合破碎KH—RT模型,模拟结果得到了不同气流速度下液滴群SMD分布,通过对单个液滴二次破碎模拟再现了液滴在高速气流中变形破碎的整个过程．     

应用瑞利-里滋法分析储箱内液体晃动模态

将瑞利-里滋法进一步拓展到储箱内液体晃动的模态分析中,结合瑞利商给出储箱内带自由液面液体晃动基频的计算方程,使得瑞利-里滋计算模态的方法得到进一步的扩展,同时对液体晃动基频计算提出更为有效的计算方法.此外,应用有限元程序ADINA,对圆柱形储箱内带自由液面的晃动频率和模态进行数值模拟.研究了液面半径和深度对液体晃动固有频率和模态的影响.模拟得出的结论与瑞利商和里滋法的计算结论基本相符,从而验证了所提出的瑞利-里滋法解析解的有效性.所给出的解析方法适合任意储箱内液体晃动的模态分析.     

变压器上节油箱变形与应力分析

在变压器安装中发现开关侧油箱顶盖局部变形过大，为了检验油箱的设计强度，采用有限元法分析了变压器上节油箱的应力与变形，并根据计算结果分析了油箱设计中的问题，提出了改进措施。