坦克动力舱空气流场仿真研究

动力舱空气流场是坦克动力-传动与辅助系统匹配的重要研究内容,目前主要靠传统的经验设计方法．目前的测试手段有限,很难详细了解动力舱内空气流动的真实情况,给动力舱方案的优化设计带来一定困难．借助流体分析软件是解决该问题的重要途径,如何使仿真结果有较高的置信度是流体仿真分析中的一项关键技术．作者在研究中采用台架试验与虚拟仿真相结合的方法,为流体分析提供了一种有效手段．     

特种车辆动力舱壁面降温结构仿真研究

以某型特种车辆动力舱为研究对象,设计了降低动力舱壁面温度的结构,首先运用FLUENT软件对此结构进行仿真,然后与原动力舱温度场的仿真结果进行对比和分析,同时对降温结构进行了优化,得到了有效降低动力舱壁面温度的最终结构.结果表明:侧壁面双层风道冷却结构最高可使侧壁面温度降低15℃,盖板结构可以使动力舱舱盖温度降低约4℃.     

计算流体力学在车辆冷却风道设计中的应用

建立了装甲车辆冷却风道空气湍流流动与传热的计算流体力学( CFD)计算模型,提出了确定动力舱外计算区域和网格生成步骤及保证网格质量的实用方法,应用商业软件Fluent进行3维数值求解。检验了CFD计算结果精度。将CFD计算模型应用于车辆冷却风道设计中,对风扇导流板空气阻力进行了计算,取得了较好的效果。     

特种车辆动力舱温度场试验研究

随着红外探测和成像技术的发展,减弱特种车辆的红外特征、提高其防护能力已成为总体设计的重要内容.以某型特种车辆动力舱为研究对象,进行了动力舱温度场热动态试验测试,并分析结果,得到了动力舱稳态温度场分布.为特种车辆动力舱温度场计算流体力学分析提供了对比数据,对动力舱红外隐身结构设计、提高动力舱内电子元器件的寿命具有重要意义.     

装甲车辆冷却风道的一维CFD仿真

利用GT-Suite软件的Cool3D模块和GT-Cool模块离散了车辆冷却风道的3D模型,并采用边界耦合法建立了特殊冷却风道的一维CFD仿真模型.在此基础上,利用主要部件的性能试验数据建立了某装甲车辆冷却系统模型,研究环境温度和散热器高度的变化对冷却风道主要设计参数之间的影响.仿真结果为冷却风道的设计提供了理论依据.     

装甲车辆动力舱智能布置设计研究

以装甲车辆动力舱布局为研究对象,提出了基于分布式知识的智能布置设计方案,并建立了方案实例、规则知识和约束知识的复合知识表达模型。描述了基于复合知识模型的动力舱三维布置设计系统原型的总体结构和工作流程。最后进行了原型实验,结果表明此方法具有较好的实用性。     

基于弹性车体的动力舱隔振系统求解技术研究

在考虑车体弹性特性的基础上,通过隔振系统运动分析、多层隔振系统动力学综合求解技术研究等工作,寻求得到了一套多层隔振系统动力学求解的技术途径.针对某型重载车辆的工程实践表明,该技术途径是有效可行的.     

基于CFD的两栖车辆阻力计算与预报研究

为了评价两栖车辆的水上性能,基于流体力学及船舶力学的相关知识,采用求解Navier-Stokes方程的数值计算方法,结合k-ε模型,对某两栖车辆在不同航行速度条件下进行了黏性流场数值模拟,获得了摩擦阻力、剩余阻力和实车阻力系数,从而算出其总阻力,并将计算结果同试验结果进行比较,验证了计算方法的可靠性。     

高原车辆冷却系统参数化仿真研究

分析了高原环境下,冷却系统性能的影响因素及其相互影响关系,在此基础上,通过试验数据和数学模型相结合的方法在GT平台下建立了高原环境冷却系统仿真模型,采用参数化仿真手段定量分析了高原环境下各参数对冷却系统性能的影响关系.变参数仿真结果表明:在海拔3 000~4 500 m高原情况下,为了满足系统的散热需求,发动机散热量分别需要降低为平原的88%~94%;在发动机热负荷不变的情况下,风扇体积流量需要比调速前增加7.5%~15.2%.     

超音速火焰喷枪气体流场的数值模拟分析

利用计算流体动力学(CFD)模型分析超音速火焰喷涂喷枪内气体流动行为。结果表明:RNGk-ε湍流模型计算出的气体流场波动较大,与实际不符;标准k-ε模型和Realizablek-ε模型所模拟计算出的结果更能描述喷枪气体动力学。模拟结果显示:燃烧室中回流区的存在增强了气流的湍流扰动,为改善燃料与助燃气的混合创造了条件;氧气流量变化对喷枪内温度场和压力场分布的影响较速度场更大,流量过大(0.006 kg/s)或过小(0.003 kg/s)造成的震荡剧烈,流量值为0.00388 kg/s较为恰当。     

风洞洞壁干扰数值模拟研究

风洞实验在飞行器研制过程中起着非常重要的作用,但是风洞洞壁的存在对飞行器的气动特性产生了显著的干扰影响,有必要对洞壁干扰做相关研究.针对风洞实验的特点,发展基于"风洞洞壁静压监测反馈调节系统"的数值模拟方法,通过该调节系统使风洞的数值模拟状态达到风洞实验的目标状态,并利用该调节系统对后掠机翼的风洞实验进行数值模拟,将数值模拟结果与实验数据进行对比,对比结果验证了该反馈调节系统的可行性及数值方法的可靠性.此外,利用嵌套网格技术对不同攻角的后掠机翼风洞实验进行数值模拟,并将计算结果与自由来流状态下的计算结果进行对比,研究并分析了风洞洞壁对亚声速及跨声速风洞实验的干扰影响.结果表明,在亚声速情况下,风洞洞壁对流场的影响较小,而对于跨声速流动,洞壁干扰影响较强,激波位置向后移动,且移动幅度较大.     

基于数值模拟的柴油机进气道预测设计研究

利用大型数值模拟软件Fire,结合数值模拟和稳流试验等现代方法,对某新型柴油机进气道进行了预测设计．以流量系数为研究重点,给出了无涡流直气道的设计依据、三维模型、CFD仿真模型、数学模型及其试验方案．计算结果和试验结果基本吻合,验证了利用数值模拟等方法实现柴油机进气道预测设计的可行性,为进一步分析气道内流场及各种参数提供依据．     

多段翼型风洞侧壁边界层的数值模拟

文中采用CFD数值方法,对相对厚度为17%的GAW-1多段翼型进行了侧壁边界层的数值模拟,并与西工大NF-3低速风洞的实验结果进行了比较。结果表明:对于NF-3翼型测压实验而言,当攻角小于4°时,风洞侧壁边界层对翼型展向的影响可忽略;当攻角大于4°时,风洞侧壁边界层对翼型中间剖面的流场影响必须加以控制和修正;并验证了NF-3风洞侧壁边界层吹除控制系统可以有效控制侧壁边界层的干扰,改善和提高翼型的气动特性。     

脉动风速时程数值模拟

对高层、高耸和大跨轻柔等风敏感结构而言,风荷载是主要控制荷载,必须考虑风荷载的动力作用。分析了风速时程模拟方法的概况,包括传统的谐波叠加法、线性滤波法,以及近年来发展起来的小波分析、逆傅立叶变换法。采用AR法模拟了某索-桁移动机库的脉动风速时程。总结了各种方法的优缺点,展望了风速时程模拟的前景。     

基于神经网络的风洞马赫数预测控制仿真研究

针对2.4 m跨声速风洞很难用精确的机理模型表示系统的动态特性的问题,提出了基于神经网络模型的风洞马赫数预测控制策略.综合了模型预测控制和神经网络建模的优点,对于控制参数未知、非线性和时变系统具有很好的处理效果.利用基于径向基函数的神经网络模型预测系统的动态响应、非线性神经网络模型可以在训练过程中捕获系统的动态特性等措施,实现了将神经网络模型应用到MPC结构中.仿真结果表明,该控制策略具有很好的跟踪性能和控制效果.     

移动电站散热系统三维流动的数值模拟与优化

应用PRO/E软件建立移动电站散热系统三维模型,运用Fluent对系统内冷却空气流场进行仿真研究.利用散热器、风扇试验数据建立了验证散热系统阻力特性、散热风扇压阻特性以及散热器传热特性等主要特性的模型.结果表明,原散热系统的设计方案存在空气回流等问题,文中对原散热系统的设计进行了优化,结果表明:优化后散热器散热量增大8 kW,散热系统冷却空气出口温度降低约3℃,设计方案能够达到预期的效果.     

The Application of Compulational Fluid Dynamics to Design of Vehicle Cooling Wind Tunnel

A computational fluid dynamics （CFD） calculation model for the airflow and heat transfer in an armored vehicle cooling wind tunnel is established. A practical method to determine computation region outside power train compartment, produce grid and ensure grid quality is put forward. A commercial software FLUENT can be used to obtain solutions numerically in 3-D space. Precision of CFD calculation results is verified. The CFD model is used in designing a vehicle cooling wind tunnel, and air flow resistance of fan blast baffle is calculated. The calculated results show feasibility of the CFD rnodel and the method.     

坑道内衬钢板抗内爆效应数值模拟研究

为提高地下坑道抗内爆载荷的效能,利用ANSYS／LS-DYNA动力学分析软件。计算分析了内爆TNT对衬钢坑道的毁伤效果。同时对比分析了不同厚度的衬钢对坑道防护效能的影响,所得结果对衬钢的选择、措施的改进及工程设计均提供了有利依据。