基于Fluent的阀门开启过程阀芯气动力仿真研究

利用Fluent动网格和UDF技术对适当简化的阀门2D模型进行数值模拟,得到开启过程中作用在阀芯上的轴向气动力变化规律。     

非定常复杂流动诱导的调节阀不稳定性研究

调节阀流道为双喉喷管,内部呈现复杂的流态分布和变化规律,是典型的非定常复杂的内流问题。采用ＰＩＶ等先进流动测量和显示技术,对几何典型的调节阀进行三元可视化模型试验并辅之以相应的数值计算,更完整地掌握阀门非定常流动的特性和不稳定机理,以便从根本上消除或减少阀体内不稳定流动产生的根源,提出改进阀门和阀座的优化型线,提高阀门的可靠性和经济性。     

碰撞速度对冷喷涂粒子沉积行为影响的数值模拟研究

采用有限元数值模拟方法研究了冷喷涂过程中304不锈钢粒子的碰撞速度对IF钢基板的碰撞和沉积变形行为的影响。结果表明,当粒子速度高于一个在产生绝热失稳变形并发生沉积的临界速度时,粒子的扁平率、有效接触界面积均显著增加。粒子沉积过程中的剪切失稳行为是由撞击过程中产生的压力与摩擦力共同作用的结果。这个临界速度可以由数值模拟计算得到,用于优化多种材料的冷喷涂工艺参数。     

包含翅膀转动效应的昆虫简化气动力模型

在忽略流体黏性和附加质量,以及尾迹捕获效应的前提下,给出了一个将翅膀转动效应考虑在内的昆虫翅膀气动力估算模型.该模型将翅膀转动产生的线速度合成到拍动线速度上,利用Dickinson 给出的升力和推力系数得到该点的气动力,对整个翅膀的气动力进行积分获得整个翅膀的气动力.采用Dickinson组的实验参数,分别进行了考虑转动效应和不考虑转动效应的仿真,并与Dickinson组的实验结果进行了比较.结果表明,考虑转动效应的模型在拍动末期产生的气动力明显高于无转动效应的模型,在时间和幅值上都与实验结果吻合得更好.     

贯流泵压力脉动特性及叶片结构性能分析

基于非定常数值计算,对大型轴伸贯流泵进行全流道数值模拟,分析叶轮进出口处压力脉动特性,并基于双向流固耦合对叶轮叶片结构进行结构性能分析。结果表明：叶轮进、出口处压力脉动变化幅值均沿径向位置增加而增大,叶轮进口处压力脉动呈周期性变化,而叶轮出口处靠近轮毂位置受动静干涉影响较大;叶轮进、出口处压力脉动主频均为叶频,但叶轮出口处靠近轮毂位置次频影响较大;叶轮叶片轮缘处最容易发生形变,应力集中于叶片叶根附近,最大形变位置集中在叶片进水侧轮缘处。     

离心叶轮的参数化设计

基于对现有高性能离心式通风机主要参数选取方法与规律的分析研究,提出了确定风机叶轮主要参数的新方法。运用参数化设计方法,研制开发了离心通风机叶轮的专用CAD系统,该系统能够实现叶轮的气动力设计计算及叶轮部件的参数化绘图等功能。     

轴流压气机失速起始特性试验

在一台双级低速轴流压气机上进行了均匀进气时的失速起始特性实验研究。利用压气机周向、径向和轴向不同位置的多个动态压力传感器,捕捉到了压气机失速起始过程中不同位置动态压力信号的变化情况,表明压气机的失速起始具有三维非定常特征。压气机在失速前出现了模态波扰动,其传播速度为34.5%转子转速。首先在第2级转子的尖部诱发小失速团,该小失速团的周向范围和旋转频率与充分发展的失速团相同,但不稳定,它同时向下游、径向和上游3个不同方向快速扩展,在扩展过程中周向范围和旋转速度不变。通过对动态总压信号频谱分析和小波分析,发现导致压气机失速的主要原因是第2级转子部分叶排叶尖区域吸力面附面层出现了较大的分离,造成气流堵塞,诱发小失速团。     

新型气动力压敏漆的研制及特性研究

以钌配合物为探针分子，将其分散于经溶胶－凝胶法制备的ＳｉＯ２基质中，制得了性能优异的对空气压力变化敏感的压敏漆。用可见光激发，发现６００ｎｍ左右的橙红色光。将压敏漆用于风洞模拟试验，在较宽压力变化范围内获取了良好的线性关系。表征对压力变化灵敏度的直线斜率高达０．７５。