飞航导弹及其进气道内外流场的数值模拟

将飞航导弹的外部流动及其进气道内的气流流动结合起来研究，是实现导弹一体化设计的基础．该文采用有限体积法和SIMPLE算法，全场求解三维雷诺时均Navier-Stokes方程，数值研究了亚音速和高亚音速条件下飞航导弹及埋入式进气道内外流场的气流流动问题．数值模拟给出重要物理参量的分布，为导弹与埋入式进气道综合设计提供参考。     

柴油机进气过程三维瞬态数值模拟研究

利用三维造型软件Pro/E实现了螺旋进气道-气门-气缸的三维实体模型;运用FIRE软件对三维模型进行了进气流动的瞬态数值模拟,获得进气过程中气缸内部流场的速度场和湍动能的变化规律;揭示缸内涡流从多涡流结构向单涡流结构的形成过程.阐述了瞬态模拟和稳态模拟计算方法的不同之处,对两者模拟结果进行了对比,揭示了瞬态模拟的优越性.     

超声速轴对称进气道流场的数值模拟

利用有限体积法求解二维轴对称可压缩N-S方程,对超声速弹用进气道内外复杂流场进行了数值模拟,数值格式为二阶迎风格式,所得流场结构清晰。研究结果表明：随着来流马赫数的增加,总压恢复系数随之下降,稳定工作范围增大,同时流量系数逐渐增大,在激波贴口后流量系数基本保持不变;在同一来流马赫数的超临界状态下,随着进气道出口反压的提高,结尾正激波向喉道方向移动,结尾激波损失减小,总压恢复系数提高,进气道出口马赫数减小,出口流场畸变程度降低。     

二元超声速进气道流场数值模拟及分析

介绍了冲压发动机进气道的设计方法,并采用FLUENT软件对单独进气道与组合体进气道流场进行了数值模拟,比较了在两种情况下进气道的气动状况,并分析了攻角对进气道流场的影响。     

整体式冲压发动机进气道三维流场数值模拟

采用有限体积法，数值模拟了某型导弹冲压发动机进气道的三维流场，给出了该进气道的内外流场结构，并分析了进气道内激波与附面层相互作用现象，喉道段内附面层的发展以及出口反压对进气道流场的影响。     

超燃冲压发动机进气道内流特征及性能数值模拟

为研究不同来流马赫数、进气道出口反压、攻角以及壁面温度等参数对进气道内流特征及性能的影响,利用Fluent软件对超燃冲压发动机进气道内流场进行数值模拟.结果表明,来流马赫数小于设计马赫数时,产生溢流,且马赫数越小,溢流越大;随着反压的增大,进气道隔离段下游有明显激波串形成且不断向上游推进,导致总压恢复系数减小;攻角对进气道性能的影响与来流马赫数的影响具有一定的相似性;壁面冷却对进气道附面层发展及入口处分离包的形成有着重要的影响.     

进气道外罩长度对隔离段性能的影响数值模拟

文中采用TVD二阶迎风格式,k-ωSST双方程湍流模型,对二元混压式高超声速进气道/隔离段粘性流场进行了数值模拟,并分析了出口反压及不同进气道外罩长度对隔离段流场和性能的影响,结果表明隔离段进口的进气畸变越小,隔离段容纳反压的能力越大.     

压缩面位置对超声速进气道性能影响的数值研究

针对两侧进气的超声速冲压发动机导弹,建立了弹体与进气道内外流统一流场的CFD模型.通过数值模拟计算,比较研究了两种压缩面位置布置带来对矩形超声速进气道性能的影响.     

柴油机进气道三维仿真及优化

利用PRO/E建立了6V150柴油机的进气道三维CAD模型,并在软件FIRE中进行了三维流动仿真,计算出的进气道流量和在稳流吹风实验台上所测的结果有较好的一致性.通过分析进气道内部三维流场及横截面面积变化,对进气道提出了缩小气门杆后部的气流停滞区、光滑处理气道的拐角、加大进气门座的直径、减短分叉处的肋壁等优化办法,对优化模型的仿真结果证明,缩小气门杆后部的气流停滞区既可以提高气道的流量4%～11%,又对气缸盖的布置及进气门的影响很小,是一种有效而又合理的改进办法.     

冲压增程弹丸进气道内外流场分区数值模拟

采用二阶隐式TVD格式．结合区域分解算法对固体火箭冲压发动机增程弹丸超音速进气道内外复杂流场进行了数值模拟。通过对Emery问题的算例分析验证了文中所采用的算法和编制的程序是可靠的，能够准确预报相关流场流动规律。最后．通过数值模拟得到了不同来流马赫数以及不同出口反压条件下超音速进气道流场复杂的波系结构，分析了来流马赫数和出口反压对进气道性能的影响。为进一步深入研究超音速进气道内外复杂流场提供了可靠手段。     

发动机进气门处气体流动数值模拟

作者利用计算流体力学中的任意拉格朗日 欧拉 (ALE )计算方法对发动机内经进气门进入气缸套的气体流动过程进行数值模拟 ,得出了气流流经气门时自入口到出口的流动过程速度图谱及稳态时的压力分布 .模拟计算速度图谱与用激光测速仪所进行的测量结果基本吻合 .     

超声速进气道整流罩船尾形状及其底阻的数值研究

针对超声速导弹进气道整流罩的底阻问题,文中采用CFD数值技术,模拟计算了某整流罩底部抛物形船尾附近绕流流场的压力分布,并由此得出船尾长度与整流罩高度之比对整流罩底部阻力大小的影响关系曲线,可为设计出低阻力的进气道整流罩提供参考.     

高功率密度柴油机设计问题的仿真

对目前军用柴油机领域提出的高功率密度(HPD)柴油机（升功率92kW/L)进行较为全面的仿真分析,得到各主要因素对HDP柴油机性能的影响规律,提出如何设计实现柴油机的超高升功率化及实现过程中需要重点解决的技术难点。     

基于RANS方法超空泡流数值计算方法研究

为了得到超空泡流准确的数值计算方法,基于乌克兰国家科学院IHM的空泡形态计算经验公式与Logvinovich空泡截面独立扩张原理,利用数值优化的方法,建立了空泡形态计算模型;采用有限体积法验证了超空泡流的数值离散方法,对不同空化数下,5种两方程RANS模型进行了数值计算,数值计算结果与基于经验公式的空泡验证模型比较表明：Kω-Sst模型相比其他两方程 RANS 模型准确度更高,关于空泡最大截面直径的无量纲计算误差小于14％;对空泡长度的数值计算误差小于8％,空化数小于0．01时,小于4％。基于建立的准确数值计算模型,对空化数为0．015时超空泡航行体进行了流场特性数值计算。结果表明：由于空化器锐缘影响,在空化器后部形成了高速气流区域并且存在明显的速度梯度,艏部空化器附近承受静水压力达123个大气压。基于数值计算结果,为超空泡航行体设计提供了改进意见。     

配气正时对柴油机性能影响的数值研究

利用GT—Power软件研究了进排气门正时对柴油机性能的影响，在柴油机高中低3种转速工况下，分别对进气门关闭角度、排气门开启角度以及气门重叠角进行了计算和分析，计算结果可以为柴油机的改进、优化提供依据.     

预喷射对轿车柴油机燃烧噪声影响的数值模拟

应用CFD模拟软件STAR-CD构建三维燃烧室对轿车柴油机进行模拟计算,重点研究了预喷射和发动机压力升高率之间的关系,而压力升高率是燃烧噪声的主要评价因素.根据原机设计了预喷规律,在主喷正时和喷油压力不变的情况下,加上预喷射,通过改变预喷量和预主喷间隔角等参数来研究预喷射对噪声的影响.结果表明:预喷量可以显著降低主喷阶段的压力升高率,从而减小发动机的燃烧噪声;而预、主喷间隔角对燃烧噪声的影响不大.     

车辆动力舱冷却风道流场的仿真研究

该文应用三维建模软件PRO/E建立了某车辆动力舱的CAD模型,运用CFD软件FLUENT对动力舱内的冷却空气流场进行仿真研究.重点解决了散热器和风扇在动力舱中的模拟问题.仿真计算得出了动力舱内不同位置的阻力分布情况.此外,还计算分析了冷却空气通过冷却风道的正面深度对系统阻力的影响,以及在不同的风扇转速下车辆行进时,动力舱内冷却空气流场的变化情况.     

柴油机高密度-快速燃烧过程数值模拟

针对柴油机升功率提高后燃烧过程的变化,应用CFD软件Fire研究燃烧子模型在柴油机高密度-快速燃烧过程模拟中的应用,利用某高升功率单缸柴油机的试验结果对WAVE喷雾破碎模型和涡团破碎(EBU)湍流控制燃烧模型的关键参数进行标定。对柴油机3 600 r/min时全负荷条件下燃烧过程进行数值模拟,仿真结果表明,缸内平均压力、指示功率和放热率与试验结果吻合良好,缸内燃油蒸发充分、温度分布均匀