柴油机气缸盖的热流耦合分析

对某柴油机气缸盖的热流体与热应力进行耦合分析.首先运用CFD(Computational FluidDynamics)分析软件SC/Tetra计算温度场及流场,然后将得到的节点温度映射到用于结构分析的网格,再用有限元分析软件进行结构的热应力计算.通过对结果的分析发现设计的气缸盖的缸盖鼻梁区温度偏高,且温度梯度较大,热应力集中,说明鼻梁区冷却效果差,易出现裂纹.因此该处为危险区域,应该视为重点研究对象.还发现水套进水口布置的不够合理,调整进水口布置将不但有利于降低第四缸处最高温度,还有利于改进鼻梁区冷却.     

风机叶片翼型大攻角下气动性能的数值分析

以NACA早期的翼型Clark Y为研究对象,采用数值模拟方法,对该翼型在20°攻角下的气体绕流情况进行稳态和瞬态计算,得到翼型的气动性能;通过对比分析稳态、瞬态计算结果,得出Clark Y翼型在20°攻角下的气体绕流运动本质上是一种具有涡街形式的准稳态物理现象,如果强制给它一种稳态模型,则计算将会出现收敛不好、结果不准确的问题.强调了在采集翼型大攻角下的升力阻力系数等参数时,必须注意采取非定常结果的合适时间段的平均值.     

关于喷雾流动蒸发燃烧的数值模拟研究

采用欧拉气相方程和拉格朗日液滴方程,同时耦合化学反应,对喷雾流动、蒸发、燃烧进行模拟,分析了喷雾液滴的分布、液滴贯穿距离、索特平均直径、放热率等。通过与试验结果的对比表明:计算能很好地预测蒸发和非蒸发喷雾的油滴贯穿距离以及燃料蒸气的贯穿距离;高温高压下喷雾的自燃着火,燃烧迅速扩散。对计算结果的分析表明:高温高压下容易产生二次破裂;在火焰前锋附近,局部放热量大,产生了预混燃烧,而喷雾液核区域的燃油燃烧是由湍流扩散控制的。     

发动机冷却水腔内沸腾传热的模拟研究

从单相流观点出发研究了两种计算过冷流动沸腾传热的思路:分区描述法和叠加计算法.提出了两个基于分区描述法的沸腾模型A和沸腾模型B;修正了基于叠加计算法的Chen沸腾模型和BDL沸腾模型中对流传热项的计算方法.利用这些沸腾模型进行了缸盖鼻梁区冷却水腔沸腾传热的数值模拟,并与试验结果进行了对比分析.结果表明:采用分区描述法和叠加计算法进行发动机冷却水腔内过冷流动沸腾传热计算均是可行且有效的方法;采用沸腾模型A和修正的BDL模型的预测精度比另两个沸腾模型要高;提高流速和过冷度均能强化沸腾传热的能力,提高压力后则在更高的壁面温度下才出现沸腾传热.     

车辆仿生结构气动特性分析与优化

以Ahmed车辆为研究对象,采用CFD数值模拟的方法,研究非光滑棱纹仿生结构对车辆空气动力学特性的影响。对不同行驶速度下原车尾涡速度矢量分布以及升阻力系数的仿真计算,并根据风洞试验结果验证数值模拟的有效性。在原车尾部设计非光滑棱纹仿生结构,以阻力系数和升力系数为优化设计目标函数,以仿生结构的几何尺寸,空间布置尺寸,以及行驶车速作为设计变量,建立Kriging近似模型,并采用多目标遗传算法进行带有棱纹仿生结构的Ahmed车辆模型优化分析。经CFD验证,优化后的带有棱纹仿生结构的Ahmed车辆模型阻力系数降幅约为5%,升力系数降幅约为29.35%,能够起到显著的减阻增稳效果。计算结果也表明,建立的Kriging近似模型的误差为2%左右,可信度较高。     

小型柴油机柱塞式喷油泵速度特性的校正

本文叙述了用出油阀校正小型柱塞式喷油泵速度特性的方法,作了0号泵速度特性的对比试验,经小型风冷柴油机外特性的验证,以节流式出油阀的校正性能最优,其相应的扭矩特性符合国家标准的规定。     

建筑群中涂料扩散的建模与仿真

建筑物在进行内部或外部装潢改造时,常常会将毒性很强的涂料直接喷到工件表面作最后处理。在此过程中,有可能出现操作工人或者附近其他人员,吸进这种有毒空气,造成喉痛、咳嗽等呼吸器官病变等事故。为了调查造成事故的原因,本文利用Stream软件对涂料扩散作了仿真分析,再现事故现场,分析涂料的分布规律。     

一种自适应式类平方根滤波的轿车风挡玻璃融霜区域检测

轿车风挡玻璃融霜区域的检测是轿车检测中重要的环节。检测过程中,在区域边界的灰度值、变化较小,因为不易被准确检测到,为弱边缘检测。而分水岭分割法可以通过"注水蔓延"的形式,有效地对弱边缘进行检测,并检测出区域边界。但分水岭分割法对噪声敏感度过高,容易产生过度分割现象。基于以上情况,提出一种自适应式类平方根滤波,来对图像进行去噪,在运用分水岭算法分割前进行图像预处理,进而对霜雾与玻璃所产生的弱边缘进行检测。实验结果表明,经过一种自适应类平方根滤波处理的图像,有较好的检测效果。文中提出的一种类平方根滤波,可较好地弥补分水岭分割法对噪声敏感度过高的缺点。     

内燃机冷却风扇流固耦合分析

随着内燃机动办性能和转速的不断提高,冷却散热问题越来越受到重视,因而对冷却风扇的研究有重要意义.高速旋转的冷却风扇,叶片受风力反作用后的变形对风扇的性能有很大的影响.利用商业软件SC/Tetra和ANSYS,把流场计算得到的叶片表面压力映射到结构分析中去,考虑流场与结构的相互作用,以流固耦合理论来分析叶片变形前后冷却风扇性能的改变.     

多块网格划分技术在CFD仿真中的应用

为提高CFD分析中网格划分的计算精度、减少计算时间、加速收敛,针对某手机的三维模型,采用稳态不可压缩层流分析,应用结构化网格和有限体积法进行计算区域和控制方程的离散.对模型设定边界条件并划分3种不同网格形式,比较可知多块网格划分不仅改善原有网格质量,而且能减少模拟计算时间,提高计算精度.