基于CFD的航空发动机模型试车间设计研究

试车台架实物模型及数值模拟技术研究是深入开展室内航空发动机试车台架推力附加阻力气动修正方法研究的基础,通过试车台架实物模型试验和数值模拟的研究能够掌握更加全面的流场参数,以便深入的研究试车间内气流流动的规律。本次研究内容是在二次流流量对风机系统的推力校准影响下运用数值模拟的方法对标准流量的风机流场进行仿真,确定模型试车间外部集装箱的尺寸,以此来得到不同集装箱尺寸下二次流流量。通过对标准流量及进口速度的要求,来确定集装箱的进口及出口尺寸,为后续模型试车间的设计和试验提供理论基础。     

发动机室内试车台流场品质研究

流场品质对航空发动机室内试车台上性能试验结果有重要影响,高品质流场是室内试车台进行气动附加阻力准确修正的基础。本文对比介绍了国内外室内试车台气动流场参数要求差异,分析了室内试车台进排气结构等因素对流场品质的影响,提出了以试车间气流速度均匀性、引射比、进气道总压均匀性为核心参数的流场品质评价参数体系,并针对未来国内室内试车台在提高流场品质方面需开展的工作提出了建议。     

室内发动机试车台推力校准的数值研究

运用数值模拟手段实现了额定状态、最大状态和全加力状态下某室内发动机试车台推力的气动校准,并初步验证了计算准确性。结果表明:数值计算较好地模拟了室内发动机试车台内气流的流动情况,各部分修正阻力在变化趋势和数值范围上合理可信;大流量状态下进气冲量对推力校准的影响最为显著,喷口阻力和进气道附加阻力也有一定的影响。     

室内航空发动机进气流场流量测量数值模拟研究

通过对某航空发动机试车间的进气流场特性进行数值模拟研究,得出发动机试车间的进气流场流动特性,分析了流量测量误差随测量截面及探针深入位置的变化规律,并针对特定截面和深入位置,研究了边界层厚度随不同马赫数和不同雷诺数的变化规律,最后对工程中的流量系数测量方法做了系统性分析。结果表明,随测量截面向发动机进气口的推移,附面层越来越薄,压力测点越向中心区分布,测量速度越来越接近截面的平均速度;马赫数对流量系数的影响很小,流量系数随着雷诺数的增大而增大。     

涡喷涡扇发动机试车台推力测量校准现状及展望

就涡喷涡扇发动机试车台推力测量校准的现状进行了综述,介绍了平面加载校准、中心加载校准以及试车间气动附加阻力修正的研究结论,并对未来的相关研究工作做了展望。     

航空发动机室内试车台推力测量及其溯源体系分析

航空发动机推力测量相关影响参数的准确获取是保障台架推力测试准确性的前提。本文通过梳理室内试车台架推力附加阻力气动修正方法中所用到的关键试验参数、航空发动机试验与推力测量相关的常见控制参数、测量工具以及溯源标准及要求,最终形成相对完整的溯源体系,为实际试车工况下发动机推力测量校准技术的研究提供了借鉴。     

变频空调与散热器采暖房间温度场对比研究

针对西安地区某一办公房间采用变频空调或散热器两种采暖方式分别进行了IMP数据采集系统实测与数值模拟的对比研究,结果表明,变频空调采暖时工作区域内温度梯度较大,为3℃左右,散热器采暖时工作区域内温度梯度为0.7℃左右.根据房间实际尺寸建立物理模型并对两种采暖方式的室内温度场和流场进行了数值模拟,模拟结果与实测结果基本吻合.通过数值模拟和分析两种采暖方式的特点及对室内热环境的影响,理论上得出散热器采暖方式的室内温度场和流场更加均匀的结果.     

气动发动机缸内流场特性研究

以全新研制的电控气动发动机气缸流场域为研究对象,建立其几何模型,运用CFD前处理软件ICEM对流场域几何模型进行网格划分,再运用Fluent动网格技术进行动态模拟计算,分析其气缸内部流场特性,进而得出气体在工作过程中各个阶段的压力场和速度场分布.同时,将模拟计算数值与气动发动机台架实验所得值进行比较.结果表明:动网格数值模拟结果与实验结果较为接近,气动发动机气缸内流场动态仿真过程准确可靠,仿真结果可为气动发动机设计提供参考.当转速稳定于450r/min时,由仿真模拟所得数据计算得此气动发动机指示功率为0.62kW,实验时测算得同条件下实验指示功率为0.55kW,求得仿真和实验指示功率的最大误差为11.2%.利用自制的测功装置测得实验时有效功率为0.45kW,进而求得机械效率为81.8%.研究结果为下一步改善气动发动机性能提供了依据.     

汽车底部流场对气动阻力性能影响的研究

汽车底部流场对整车气动性能具有重要影响,车体底部产生的气动阻力可占到整车阻力的30%左右。本文针对某运动型多用途汽车(SUV),采用计算流体动力学(CFD)数值模拟的方法,在车速120km/h的工况下,分析了汽车底部添加气动附件(前阻流板、车轮前后阻风板、车体底部导流板)对整车气动性能的影响。分析结果表明,在车体底部和轮胎附近添加合适的气动附件,使得整车气动阻力下降了大约6%。     

某型涡扇发动机试车台测试系统研制

结合某型高推重比涡扇发动机试车合测试系统的研制，介绍了该系统的技术指标、数据采集技术、显示技术和试车仿真原理。为提高系统测量精度和使用性能，提出并应用了测量参数非线性修正、多模式显示、实时发动机参数整理等技术。     

钟形口流量管入口段速度型面研究

航空发动机试验中通常使用钟形口流量管对进气流量进行试验。在测量过程中,针对测点布置不准确造成测量结果不准确及测量成本增加的问题,开展了管内入口段测量截面上的速度分布情况研究。本文分析了钟形口流量管的测量原理以及湍流状态下管内气流的流动状态,研究了测量截面沿直径方向上速度的变化,建立了管内径向速度分布的数学模型,最终通过试验与仿真的方法对速度分布模型进行了分析与验证,为准确得到管内空气流量提供了一种基于速度分布模型的新方法,即通过试验测得流量管测量截面上少数点的数据信息得到管内速度分布模型,从而得到更准确的管内空气流量值。研究结果对进气流量的测量以及发动机性能的评定试验有重要意义。     

基于收扩喉部结构的非介入式发动机进气流量管设计

针对航空发动机进气流量测量不准确的问题,设计了增加收扩喉部结构的新型发动机进气流量管。所设计结构对流场的整流作用,可以通过布置更少的测点获得更高的流量测量准确度;利用直管段与喉部产生的静压差,以非接触的方式获取进气流量,极大简化了试验现场进气流量测试方法。通过仿真与试验验证了设计方案的可行性,研究结果为航空发动机进气流量的准确测量提供了新的解决思路。     

串列双塔柱风荷载及涡振性能研究

为研究双柱式桥塔的抗风性能,以实际桥塔为工程背景,采用CFD数值模拟方法分析了两串列带圆角方柱的非定常绕流。在验证分析方法可靠性的基础上,研究了风速、风向角和间距比对截面气动力系数的影响,并进一步研究了各塔柱及桥塔整体的涡振性能,对比了由于上游、下游塔柱侧力大小及变化趋势不同而造成桥塔扭矩增大的效应。研究结果表明:间距比的不同将显著改变串列塔柱气动特性,其临界值约为3,此时两柱阻力系数之和最小,侧力系数均方根值接近零。     

平流层飞艇气动阻力的参数分析

为了研究环境参数及外形布局对平流层飞艇气动阻力的影响,在验证CFD数值模拟方法的基础上,从气动阻力包括压差阻力与摩擦阻力的角度探讨了风速、动力粘度系数、空气密度、Re数、长细比及尾翼对飞艇气动阻力的影响规律及机理。结果表明:气动阻力系数随风速与空气密度的增加而减小,随动力粘度系数的增加而增加;气动阻力系数随Re数减小的趋势,取决于摩擦阻力系数随Re数的减小趋势;随长细比的增加,摩擦阻力系数呈现增加趋势,但气动阻力系数呈现先减小后增加的趋势;尾翼对气动阻力系数的影响主要体现在压差阻力系数的改变。     

时差法超声波流量计流速修正系数的数值模拟

文章利用了计算机数值模拟的方法得出了超声波流量计流速测量的修正系数，这种数值模拟的方法是基于计算流体力学（CFD）软件Fluent上实现的。通过计算在不同的超声波波束直径和不同雷诺系数下流速测量的修正系数，与利用数学分析计算方法得出的结果进行了相应的比较，结果表明，两种方法得出的修正系数具有很好的一致性。因此，对于在更为复杂的测量环境中，流速的修正系数用数值模拟的方法具有很好的辅助作用。     

时速400 km高速列车转向架区域气动噪声控制

气动降噪控制对高速列车运行环保性和乘坐舒适性至关重要.以某时速400 km高速列车1∶8缩比模型为研究对象,建立了基于转向架舱前缘、侧缘、后缘3种策略的6种气动降噪控制方案.通过大涡模拟得到非定常流场和气动噪声源项,采用FW-H方程和声扰动方程计算远场和近场噪声,得到不同控制方案对远场噪声、近场噪声的控制效果和影响频域...     

一种基于测点生成的间隙面差名义值算法

本文提出一种白车身装配CAD模型间隙面差名义值的算法,该算法基于UG二次开发测点生成,在零件需要保证精度的匹配关键位置生成测点,并由点生成截面,获得两个匹配零件该截面处信息,该信息包括测点坐标、截面线,从而计算的出该匹配零件间隙面差的名义值.该名义值将用于实际测量真实值的比对,来判断两匹配零件匹配实际信息是否合格.由于...