轮辐通风孔结构对车轮风阻及通风性能的影响

采用CFD方法对某型号钢制车轮风阻及通风性能进行了仿真分析,研究了轮辐通风孔结构对车轮风阻及通风性能的影响,并通过与实验结果的对比验证了本文流场计算方法的可靠性.结果表明:左轮改型风阻系数比原型增加了1.29%,右轮改型增加了1.64%;左轮改型总通风量比原型减小了52.74%,右轮改型增加了47.09%.说明改型的风阻虽有小幅增加,但右轮改型可以较大幅度提高通风孔的通风性能.     

无翼式布局制导火箭弹俯仰操纵气动特性

为了研究某无翼式布局制导火箭弹进行俯仰操纵时非线性气动特性对弹箭操纵性的影响,通过模型风洞试验和数值计算相结合的方法,分析了不同马赫数、舵偏角和攻角等因素对该火箭弹气动特性的影响。对模型进行超声速风洞试验,试验结果表明,俯仰操纵负舵偏角时俯仰力矩系数导数随攻角先增大后减小,正舵偏角时俯仰力矩系数导数随攻角先减小后增大。采用ANSYS FLUENT对不同工况下该弹气动特性进行数值计算,计算结果表明,得到的俯仰力矩与风洞实验结果吻合较好,最大误差仅为4.6%。各部件气动特性分析结果表明:弹身的压心在负舵偏角时前移,正舵偏角时后移; 上尾舵受弹身干扰影响法向力效率降低; 负舵偏角时下尾舵的法向力系数导数随攻角减小,正舵偏角时下尾舵的法向力系数导数随攻角增大; 各部件共同作用下弹箭气动特性呈非线性。     

考虑烧蚀表面形貌影响的气动特性精确预示方法

高速飞行器在飞行过程中防热层烧蚀形成的粗糙表面会影响飞行器的气动特性。针对该问题,对烧蚀表面的近壁流动数值模拟方法进行了研究。采用等效砂粒粗糙度和粗糙函数相结合的方法,对粗糙表面形貌以及对边界层湍流流动的影响进行表征。基于高速粗糙平板风洞试验,开展了3种粗糙壁面湍流模型的数值模拟和验证。最后,以10°尖锥标模外形开展了不同壁面粗糙条件下的流场数值模拟,分析了壁面粗糙对气动特性的影响。研究结果表明,壁面粗糙会对法向力系数、轴向力系数和压心系数产生较大的影响。     

装配式钢桁架桥三分力系数的数值仿真

为克服风洞试验存在周期长、成本较高、设备复杂等不足,采用数值模拟提取三分力系数方法对某型装配式钢桁架桥梁典型断面三分力系数进行分析。采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,对某型装配式钢桁架桥的三分力系数进行数值模拟。在对数值仿真结果与风洞试验结果对比分析的基础上,对桥梁的3种典型断面三分力系数进行分析,并给出3种典型断面的压力和速度分布图。结果表明:该方法与风洞实验值吻合较好,具有较好的可行性与可靠性,能为该桥的抗风性能分析提供直接的数据支持,并为桥梁结构优化提供参考。     

滚转角差异对高升阻比外形侧向力影响的天平校准方法研究

针对天平法向力分量对侧向力分量干扰在不同小滚转角状态下的差异,导致高升阻比外形侧向力分量测量结果异常,进行了小滚转角对天平分量间干扰系数影响校准方法研究,结果表明：高精度六分量测量中,小滚转角对于天平法向力分量对侧向力分量干扰系数的影响不能忽略。为消除小滚转角对天平法向力分量对侧向力分量干扰系数的影响,通过改变加载线与天平形成的滚转角,实现在变化小滚转角状态下校准天平法向力分量对侧向力分量的干扰,获得了天平法向力分量对侧向力分量干扰系数随滚转角变化的函数关系式,并对两台天平进行了校准验证,利用此函数关系式能够较好地处理天平校准和风洞试验中滚转角差异问题,避免了风洞试验中天平安装小滚转角调节环节,提高了天平校准和风洞试验的效率。在此基础上,提出了一种降低法向力分量对侧向力分量和对偏航力矩分量干扰的综合校准方法。     

锥-柱体外形脉动压力及抖振载荷响应研究

针对锥-柱体外形,通过风洞试验研究其在亚声速、跨声速和超声速条件下的脉动压力特性,分析了均方根脉动压力系数和其功率谱随马赫数、攻角等变化规律,并给出了脉动压力的空间分布及其影响区域,由此所得到的相关规律与理论、工程经验相符合.同时,根据脉动压力特性进一步推导了抖振载荷的计算方程,计算了某模型的抖振载荷,并与定常载荷进行了比较.     

汽车气坝组件对车辆油耗影响研究

为了使开发的气坝组件获得最佳油耗性能以及最低开发设计成本,提出了一种用来验证气坝组件对车辆风阻和油耗实际影响的方法.通过CAE建立虚拟仿真模型,分析了汽车气坝组件对车辆风阻以及对车辆综合油耗的影响;通过车辆道路阻力滑行试验和实验室转鼓油耗试验,验证了汽车气坝组件对车辆风阻产生的实际影响,达到了节约车辆综合油耗的目的,为开发汽车气坝提供了可借鉴的途径,并且提供了可参考的仿真和试验开发数据.     

高速气流扰动下底排点火具的燃烧特性研究

为了研究点火具在高速气流作用下的燃烧特性,对其进行了风洞试验的研究。结果表明:不同的药剂、不同形式的点火具在高速气流的扰动下有不同的燃烧规律;点火具产生的燃气在底部尾涡区的作用下被封闭在点火具端部附近;颗粒以弧线的形式绕过尾涡区后加速到接近于来流速度。     

钻地战斗部与地下目标毁伤关系的分析

对地下目标的防护进行了分析,类比构造了等效典型地下目标特性.通过对钻地战斗部的性能分析,确立了不同侵彻能力条件下战斗部可能的装填系数.立足于常规武器的毁伤能力,利用经验公式对在爆炸作用下地下目标的毁伤进行了研究,分析了钻地战斗部的侵彻性能、装填系数与不同厚度等效典型目标毁伤效能的关系,为攻击地下目标的弹药系统的论证和研究提供了一定的参考.     

卷折尾翼细长导弹气动特性

为了测量卷折尾翼细长导弹的气动力系数,进行了风洞试验,试验马赫数从0.3至3.03。导弹的外形变量包括:尾翼的几何特性参数,弹体头部外形参数和弹体尾部几何参数。同时还进行了水盘模拟试验和飞行试验,以补充风洞试验结果。其结果表明,安置尾翼的翼槽区域的气流呈“开放”状态流动。在做飞行试验时,对翼槽的形状做了修改。飞行试验中观测到导弹的射程增加,这说明通过修改翼槽形状可以大大减小气动阻力。     

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.     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

子弹头部对亚音速气动特征影响数值模拟

文中根据子弹气动理论对子弹外形进行了气动优化讨论.针对带药型罩子弹药可能使用的头部外形,对子弹药简化模型进行了CFD计算和风洞测试.根据计算分析结果认为:内凹、平面、外凸三种子弹头部外形对子弹气动特性的影响集中表现在子弹的阻力系数中,其对子弹升力、偏航力、阻心位置的影响较小,附于子弹侧壁的小尺寸目标探测器导致的不对称性对子弹气动特征影响较小,不带尾翼子弹阻心位置比较靠前端,这可能影响子弹飞行稳定性要求.提出增加尾翼稳定装置来保证飞行稳定.     

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.     

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。     

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。