导流罩对厢式货车空气阻力特性的影响

为了明确厢式货车导流罩的减阻机理,利用数值模拟的方法对厢式货车原形以及加装空心和实心导流罩后货车外部流场进行计算.分析了导流罩高度、导流罩与厢体间距离对货车阻力系数的影响.证实了在同等条件下,空心薄壁导流罩与实心导流罩相比减阻效果更好.通过计算分析,合理匹配导流罩高度和导流罩与厢体间距离,可以使厢式货车阻力系数进一步减小.     

厢式货车飞翔导流罩仿真设计

随着中国汽车的飞速发展,我国汽车保有量呈明显上升状态,但目前汽车能耗依然居高不下,尤其高速公路上的厢式货车耗油量更是惊人,而气动阻力系数又是决定货车阻力大小的重要因素。     

基于降噪研究的导流罩设计

针对铁路提速后高速列车集电部气动噪声过大的问题,在集电部引入导流罩,根据前倾角、引导面长度、前倾面与引导面的导圆半径这三个参数设计导流罩,应用Fluent对不同导流罩的外流场和气动噪声进行数值模拟和分析。计算结果表明,当导流罩的前倾角越小、引导面的长度越长、前倾面与引导面的导圆半径越大时,导流罩的表面总声功率与阻力系数越小。     

高速列车受电弓导流罩气动噪声特性分析

针对高速列车受电弓区域气动噪声问题,采用大涡模拟和FW-H声学模型重点对列车在250 km/h、350 km/h运行时受电弓导流罩气动噪声进行数值模拟,建立了车体+受电弓导流罩的计算模型,分析导流罩表面偶极子声源分布和气动噪声频谱特性。研究结果表明：350 km/h下导流罩表面气动噪声整体大于250 km/h;两种速度下导流罩表面偶极子声源分布规律在频域表现一致：在高频阶段声压级明显低于低频阶段,5 000 Hz下最大声压级仅为20 Hz下的40%;导流罩表面最大声压级都诱发于凹腔与后引导面的过渡处,20 Hz下分别可达136 dB、143 dB。此外,导流罩近场和远场气动噪声频谱曲线相似,均是一种宽频噪声,且能量主要集中在150～950 Hz,对后续更高速级列车受电弓导流罩降噪结构设计和隔声材料的选取有一定实际参考意义。     

气动声学导流片数值计算与声学特性分析

针对普通导流片功能单一,内部空间利用率低等问题,在某风洞中设计新型气动声学导流片,确定气动声学导流片的外形结构和安装参数,运用流体力学数值计算(C FD)与声学特性分析,对其进行流场特性和消声性能研究.研究表明,综合考虑压力损失、流场品质和气动噪声的影响,气动声学导流片采用双圆弧翼型,设置8片斜角48°(导流片弦向与来流方向的夹角)安装;压力损失降低了68％,消除了拐角涡流,流场品质明显提高;导流片内部填充密度为32 kg/m3的玻璃丝棉,穿孔板孔径取2 mm、穿孔率取0.2,噪声吸收量可达13 dB,保证了设计上的可行性.     

受电弓下沉对其气动和声学行为的影响

为研究受电弓下沉对其气动行为和声学行为的影响,建立了考虑安装平台的高速受电弓计算模型,基于计算流体力学和声学类比理论,对受电弓的气动和声学行为展开数值模拟。受电弓下沉高度分别设为100、200、300、400和500 mm,通过风洞试验验证了数值计算方法的合理性。仿真结果表明：随着受电弓安装平台下沉高度的增大,绝缘子和底架迎风面正压减小,受电弓气动阻力减小;安装平台气动阻力先增大后减小,通过优化腔体过渡倾角可显著减小安装平台所产生的气动阻力;当安装平台下沉高度为300 mm、腔体倾角为30°时,受电弓开口、闭口运行时其气动阻力分别减小2.0%、1.8%,整车阻力分别减小1.4%和1.1%;受电弓气动噪声具有明显的主频特性,主要频率约为330 Hz,能量主要集中在400～2500 Hz范围内;安装平台下沉后,绝缘子和底架周围流体流速减小,绝缘子和底座的表面声功率显著降低;安装平台下沉300 mm时,受电弓远场气动噪声最大声压级减小2.02 dBA,平均声压级减小1.31 dBA;受电弓下沉可改善其气动和声学性能。     

不同导流罩下高速电梯轿厢外缘气动特性分布规律的数值模拟

在高速电梯中,轿厢运动阻力剧增,各类涡流损失加剧,给系统经济性、安全性和舒适性带来隐患。文中为分析轿厢外缘流场的气动特性,建立计算流体力学数值模型,采用弹性光顺结合局部重构方法动态生成网格,对加装不同形状（三角形、梯形、椭圆形和车头形）导流罩的高速电梯轿厢进行了模拟。结果表明：加装导流罩可以有效改善流场分布,降低轿厢阻力系数;不同导流罩形状对电梯轿厢外缘的气动特性影响差异显著;与传统对称形导流罩相比,车头形导流罩的效果最好,其减阻比例高达80.21%。     

离心风机叶轮气动性能及噪声优化研究

基于CFD数值仿真优化设计方法,以某型高效离心通风机叶轮为研究对象,从气体流动机理出发,对前盘结构进行优化设计,旨在提高风机气动性能,降低风机气动噪声。结果表明,对该型离心通风机,通对对叶轮前盘优化,效率增加1.7%,全压增加2.1%,A计权声压级降低1.5dB(A)。通过样机制造及试验测试,优化后的机型全压效率为79.5%,A计权声压级为73.3dB(A),比A声级为7.6dB(A)。     

气动弹片对翼型气动及噪声特性的影响

在NACA0018翼型吸力面布置固定气动弹片后,比较了原始翼型和弹片翼型的气动性能及噪声特性。采用数值模拟方法,在6°～24°范围内计算攻角气动弹片对翼型气动性能及噪声特性的影响,并分析了其流动控制机理。结果表明：气动弹片在大攻角下的效果较好,升力系数可提高37.11%,且可减缓流动分离向前缘发展,提高气流下洗能力;攻角较大时,气动弹片可以减小翼型在接收点处的噪声总声压级的4.23%,且翼型噪声总声压级在指向性分布上呈现偶极子特性。     

特高比转速离心风机气动设计和性能优化

3-108离心风机独具流量大、全压低和比转速高等特殊性,会带来大的流动损失.针对这种情况,对3-108样机进行两次优化设计和试验.首轮样机试验,最高效率达82％,并发现选择流量和用户设计流量比高达124％.根据首轮样机的数据分析,又设计了第二轮样机,预估性能较好.     

飞行汽车概念设计与气动特性分析

利用CFD软件Fluent,根据Spalart-Allmaras模型建立了飞行汽车外流场的三维湍流流动模型.通过数值模拟,得到飞行汽车在不同攻角下的升阻力系数变化规律.研究结果表明,在所选攻角范围内,随着攻角的增大,飞行汽车的升阻力系数不断增大,当攻角达到14＆#176;左右时,飞行汽车由于气流分离而发生失速.Fluent为飞行汽车的气动特性分析提供了重要依据.     

离心风机气动设计方法的发展及其应用

结合清华大学流体力学研究所有关研究工作介绍了离心风机气动设计方法的发展及其应用.     

垂直轴风力机三维气动性能研究及优化设计

建立了五叶片垂直风力机三维模型,采用滑移网格技术对五叶片垂直风力机的气动性能进行分析。研究结果表明,叶片的半径和高度会对风力机外围的速度场及湍动能分布产生明显影响,进而影响风力机的风能利用率。不同转速的风力机随着叶片宽度的增加其风能利用率呈现先增加后减小的趋势,同时在风力机转速一定情况下,风力机的风能利用系数随着叶片高度的增加也呈现明显的先增加后减少趋势。     

风机气动性能数值模拟的地位和技巧（一）

结合笔者近年来在高性能风机现代设计方法及风机新产品研制中的体会,阐述了数值模拟在风机这一应用领域的特殊地位,同时就如何得到正确可靠的数值模拟结果介绍了在建模、网格生成、后处理等方面的一些重要技巧,希望对有这方面应用需要的有关技术人员有所帮助和参考。     

仿生非光滑汽车表面的减阻分析

基于计算流体力学数值模拟方法,将非光滑表面应用于汽车。通过仿真实验研究非光滑车身表面气动减阻的可行性,并采用正交试验方法,通过计算汽车的空气阻力系数来分析非光滑单元体的形状、大小,以及分布位置和排列方式对减阻性能的影响,根据分析结果得到了合理且能够减阻的汽车仿生非光滑表面结构。     

动车组牵引变压器冷却风机气动噪声特性的试验和仿真分析

为研究动车组牵引变压器冷却风机的气动噪声特性,针对某型冷却风机进行气动噪声试验,得到在不同测点处的声压级和频谱特性。同时,针对该型风机建立仿真模型,模型中考虑电动机、支架等实际结构,结合计算流体力学方法和Lighthill声学比拟理论,对冷却风机的非定常流动特性和远场声场进行数值仿真,与试验数据进行对比。结果表明,通过大涡模拟得到的冷却风机噪声主要阶次与试验具有较好的一致性;在基于风机侧面评价点声压功率谱密度所估算声功率贡献量中,宽频带噪声占比为74.76%,是后续减振降噪的重点;阶次噪声占比为25.24%,结合仿真分析发现,阶次的主要来源为进风口动叶轮和出风口动叶轮处气流脉动压力所形成的偶极子声源,其中进风口第33阶次和出风口第10阶次最为重要。所得分析结果可为该型风机的气动性能和气动噪声的改进提供切实可行的参考依据。     

径流叶片扩压器的气动设计与优化

径流叶片扩压器的优化设计对提高离心风机的静压效率有重要作用。基于NACA65平面叶栅试验数据和叶栅保角变换方法,建立径流叶片扩压叶栅的气动设计方法,解决了径流叶栅气动设计中基准叶型的转换问题。通过对叶型的参数化和应用遗传算法的优化,可以进一步优化叶片安装角和局部型线,控制叶片表面的流动分布,降低叶栅总压损失和出口气流落后角,相关算例证明了本文方法的可行性。     

某13级轴流压气机加零级气动优化设计

以成熟压气机为基础,通过加零级设计来增加质量流量或提高压比以得到满足新要求的压气机,可以很大程度上缩短设计周期、增加设计可靠性、降低设计成本。本文在某13级轴流压气机基础上,采用模化加零级设计方案提高压比。通过反复迭代计算确定零级设计方案,成功地将原13级轴流压气机流量提高9.5%、压比提高18%,加零级后新设计的压气机与原13级轴流压气机匹配良好,加级后压气机性能稳定,改型达到预期要求。