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.     

风扇蜗壳高度对装甲车辆冷却风道空气流动的影响

为有效降低装甲车辆封闭式冷却风道的空气流动阻力,利用计算流体动力学技术进行数值模拟,通过GT-Suite软件建立了冷却风道的仿真模型,并用GT—Cool模块离散了装甲车辆冷却风道的3D模型,研究了蜗壳高度的变化对冷却风道主要设计参数之间的影响,指出蜗壳高度小于257mm时,风道阻力过大,冷却风道设计不合理．在对风扇蜗壳进行改进后,低温散热器进口截面处空气平均流速增加．     

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.     

CFD技术在求解电子系统风道特性上的应用研究

电子系统的风道特性是合理选择冷却风扇的关键,快速准确地得到风道特性是电子系统热设计的重要内容之一.文中采用CFD数值仿真技术,利用大型工程软件I-DEAS求解某电子系统的风道特性,并给出了求解过程.     

网格对炮口制退器仿真计算的影响

为研究网格质量对炮口制退器CFD仿真结果的影响,以某炮口制退器为对象,利用Fluent比较结构网格、非结构网格和混合网格对炮口处三维流场计算结果的影响.对比以上3种网格的仿真时间和网格数量,结果表明采用结构网格所需的网格最少,运算所耗机时最短,但网格划分工作量最大.将仿真结果与试验结果进行对比,结构网格与混合网格得到的效率与试验实测值符合良好,非结构网格计算所得炮口制退效率与实测值相差较大.由此可以得出结论:在炮口制退器CFD仿真中,炮口制退器流场网格模型的近壁面宜采用结构网格以保证仿真结果的正确性,远场的网格类型对炮口附近三维流场计算结果影响不大.     

基于FLUENT的某型空空导弹空气动力分析

FLUENT是目前功能最强大、适用范围最广、国内使用最多的CFD软件之一;对某型空空导弹建立了适当模型,并对其进行了非结构化网格划分;在不同舵偏角下,利用FLUENT软件对导弹模型气动力参数进行了计算。为导弹的控弹道计算提供有力的依据。     

气动弹性及并行化求解研究

使用流固数值计算程序代码耦合的方法,将CFD与CSD耦合研究气动弹性的颤振现象.非定常气动力的CFD解法是基于非结构动网格上的ALE描述的三维Euler方程的有限体积法,结构颤振的CSD解法是基于有限元的线性模式叠加原理的机翼三维振动方程的求解.对用于非结构运动网格生成的标准弹簧近似方法进行了改进,提高了网格变形能力和网格质量.在CFD求解中,使用MPI 并行编程方法进行了网格区域分解并行化计算.针对AGARD445.6机翼的案例,进行了试验与计算数据之间的比对,并在运行中通过并行化编程,对耦合解算器的加速比以及并行效率进行了研究.     

固定翼二维弹道修正弹气动特性分析

在二维弹道修正方法的基础上,提出固定翼式二维修正弹的修正模型。针对大口径炮弹的飞行情况,设计了修正弹的物理模型。对炮弹及修正部整体三维建模,计算域六面体机构性网格离散。运用CFD流体计算软件,采用滑移网格计算技术对修正部及整体进行了计算分析,得出了修正部旋转舵力矩及控制舵力随马赫数的变化规律,为以后的固定翼修正方式的研究提供了气动依据。     

不同攻角条件下高超声速飞行器前体气动热技术研究

本文建立了高超声速飞行器前体的三级折转结构外形。针对球锥体模型,通过对模型进行有限元离散,并采用pointwise方法划分了网格;基于CFD/CTD耦合方法,计算了在不同攻角下球锥体的表面温度以及锥体母线上的最大温度和最小温度,显著提高了计算效率。     

基于计算流体力学网格的高超声速流场光传输建模研究

光通过高超声速流场时会发生气动光学畸变现象,危害成像质量从而降低制导精度,因此需要研究高超声速流场中的光传输问题。本文根据流场的计算流体力学(CFD)网格节点计算模型,提出了高超声速流场折射率单元格传输的建模研究方法。通过Gladstone-Dale关系将流场密度场映射为折射率场,文中采用光线光学方法,推导出了基于CFD网格的光线传输递推算法,能够有效计算光程差(OPD)、光程长(OPL)以及光线实际偏移量,为波前相位畸变分析提供模型基础。本文计算了在高度、马赫数与入射角不同组合时产生的OPD以及光线实际偏移量,最后讨论了高度、马赫数以及入射角对光在高超声速流场中传输的影响。     

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.     

某SUV 气动特性仿真分析与试验研究

针对风洞试验对汽车设计应用的限制,提出采用STAR-CCM+软件进行模拟计算.对某SUV的空气动力学模拟过程与对其进行的风洞试验验证进行详细的描述,比较不同工况下的风阻系数结果,研究不同风速和横摆角下的风阻系数.结果表明,CFD数值仿真方法是可行、有效的,可以大大减少风洞试验的费用,缩短周期.     

火箭发射场坪排焰道口射流研究

为了研究火箭发射场坪上排焰道口射流流场的弯曲变化规律,基于亚声速直线射流的理论公式,提出一种横风场中亚声速弯曲射流分析方法。推导了非均匀风场作用下亚声速弯曲射流轴线方程,以及弯曲射流半宽、横截面速度、质量流量和轴线速度的近似公式;在恒定风速横风场条件下采用近似公式和计算流体力学（CFD）两种方法计算不可压缩弯曲射流的轴线和速度分布,基于CFD结果对近似公式的参数进行修正,根据近似公式参数变化分析初始半宽和速度比对射流的影响。结果表明：近似公式可以较准确地描述射流现象;初始半宽的变化对射流形状影响较小;速度比的变化对射流形状具有显著影响;所采用的理论方法在分析发射场坪排焰道口射流时具有可行性。     

基于CFD的大跨度桥通载过程颤振稳定性分析

大跨度桥的风致动力响应是抗风设计中的关键问题。为缩短装配式钢桁架桥的设计周期、降低成本,采 用数值模拟的方法对钢桁架桥通载过程颤振稳定性进行分析。采用计算流体力学与动网格技术建立数值风洞,构建 钢桁架桥通载过程的2 维仿真模型,模拟桁架桥通载过程的分状态强迫振动,以2 维3 自由度耦合颤振分析方法为 理论依据,仿真分析某型装配式钢桁桥通载过程的断面绕流场和桥梁上颤振自激励,识别出颤振导数,并得到通载 过程颤振临界风速。结果表明：仿真结果与风洞实验结果一致,证明该方法是可行、可靠的,可为以后工程应用奠 定基础。     

某开口回流式低速风洞固定地板结构优化

针对低速风洞固定地板对地效试验数据质量和试验效率的影响,采用CFD计算方法优化设计固定地板的吸除缝及其整流前缘的结构参数。基于非接触测控方式,设计固定地板随动密封装置;在低速风洞中,通过试验对优化后固定地板上方的风洞落差系数及附面层厚度进行测量。结果表明：在常用风速下,优化后固定地板模型区域的附面层厚度能够满足地面效应实验的要求。     

电传动装甲车动カ舱内空气波场数值模拟及结构改进分析

将装甲车由机械传动改为电传动后，电机类设备的增加对动力舱内的冷却系统提出新的要求，利用计算流体动力学(CFD)技术对虚拟动力舱内空气流场进行数值模拟，可以对动力舱冷却系统的合理性进行预测分析并提出建议。以某虚拟电传动装甲车动力舱为研究对象，建立了电传动装甲车动力舱内空气流动与传热计算的物理模型和数学模型，采用标准尾K-ε方程湍流模型对舱内的流动进行了描述，对不同风扇流量下动力舱内空气流场进行了三维数值模拟与分析，为风扇流量的确定提供了理论依据；对动力舱排气窗位置进行了分析讨论，指出排气窗位置的不同会对舱内部件带来不同的冷却效果。     

某跨超声速风洞测量系统

为了提高风洞试验中数据采集的同步性和精准度,针对跨超声速风洞的特点,设计某跨超声速风洞测量系统。介绍风洞测量系统的总体设计,详细阐述了连续与阶梯同步采集、反射内存、NI-PSP技术协议等新技术新方法。给出第1期标模试验,结果表明：该系统运行稳定可靠,具有数据采集精准度高,采集频率高,保存数据完整,数据通信可靠性高和传输时延短等特点,具有较高的自动化程度和拓展能力,并利于国内自主开发。     

CG-01高速风洞弹箭模型动稳定性导数实验系统设计

为在风洞中真实模拟弹箭飞行运动状态,提高弹箭模型动稳定性导数测量水平,在CG-01高速风洞全新研制了一套动稳定性导数实验系统。该系统包含控制子系统、数据采集子系统、数据处理子系统和中小长细比模型实验装置、大长细比模型俯仰振动实验装置、旋转弹模型实验装置3个不同的实验装置。针对中小长细比模型,采用传统强迫振动方法建立了滚转、偏航和俯仰振动的实验装置;通过尾部强迫振动方式,开发出针对小口径、大长细比模型的俯仰振动实验装置;利用电机驱动弹体旋转,研制出两自由度旋转模型实验装置。整套实验系统经过了标模风洞验证实验,结果表明：中小长细比模型动稳定性导数实验装置在不同马赫数和迎角下测量的结果具有较高的精度;与国内外实验数据和计算流体力学数据进行了对比分析,实验结果处在可接受的误差范围内。大长细比模型和旋转模型动稳定性导数实验装置具有较高的工程应用价值。     

机载布撒器绕流场数值摸拟

研究机载布撒器绕流场的结构,为气动特性分析和外形改进提供依据.以三维N-S方程为出发方程,采用S-A湍流模型,对机载布撒器的绕流场进行了数值模拟.给出了流场图像和气动特性计算结果,并将气动特性计算结果与实验结果进行了比较分析.气动特性计算结果与风洞实验结果基本吻合,数值模拟结果已得到应用.