一般形式的阻力系数公式及其在挟沙力计算中的应用

对不同流态及流区明渠水流阻力系数的计算公式进行总结。考虑到指数型表达式在进行数学推导及应用时较其他形式更为方便,基于该形式并结合尼古拉兹管流试验资料,推导了各流态及流区明渠阻力系数的具体表达式且得到实测资料的验证。推导过程中,借助明渠当量直径实现管流与明渠阻力系数的相互转换,并依据各流区水流特征的不同,对Christoffersen和Jonson提出的糙率高度公式作了不同简化。将所得阻力系数公式应用于河流及海洋近岸水流挟沙力的计算中,结果表明实测值与计算值相吻合,且所有流区阻力系数表达式形式的统一有利于水流挟沙力计算的简便。     

弹箭高原阻力系数修正方法研究

为解决气动参数不准确导致的高原弹道计算精度低的问题,提出了一种基于数值计算和试验数据参数辨识相结合的弹箭高原阻力系数修正方法。在分析研究雷诺数变化对弹箭阻力系数影响机理的基础上,以某型榴弹为研究对象,通过气动流场数值计算和不同海拔射击试验阻力系数辨识计算,对比分析了不同海拔阻力特性的变化规律,建立了对应不同雷诺数的阻力系数修正计算模型。以平原阻力系数气动辨识结果为基础,通过不同海拔雷诺数的阻力系数修正,实现了较准确的弹箭高原阻力系数的获取。某型榴弹、某型火箭弹和某型迫弹试验验证结果表明,该修正方法获取的弹箭高原阻力系数更接近实际情况,弹道计算结果与射击试验结果吻合更好,相对传统计算方法,计算精度提高了2～6倍。该方法具有一定的通用性,研究成果对高原弹道仿真、编拟准确的高原射表提供了理论指导和技术支持。     

一种改进的涡轮叶片叶型损失预测模型

借助于内部试验和公开发表的大量的叶型损失试验数据,在Kacker和Okapuu的叶型损失预测模型的基础上,提出一种改进的损失预测模型。和传统的方法相比,采用改进的损失预测模型能够更加准确地预测最新设计的涡轮叶片(包括高载荷低压涡轮叶片)的叶型损失。     

日输量对分注工具内流体压降影响计算

为了明确日输量对环形降压槽内聚合物溶液沿程阻力损失影响及规律、提高分层注采效率。结合流体力学理论,分别针对日输量为50、75、100、125、150、200 m~3,密度为998 kg/m~3,粘度为75 m Pa·s的聚合物溶液进行计算,在同一规格降压槽中比较沿程阻力损失的大小,分析影响规律。计算结果表明:不同日输量对流经同一环形降压槽的聚合物溶液流态影响不大,雷诺数十分接近,仅200 m~3时处于层流紊流混合区;环形降压槽压力损失与管壁粗糙度无关,与日输量、输送介质密度、粘度等因素有关;随着日输量上升环形降压槽管壁沿程阻力损失不断增加,但增加速度逐渐降低。     

回转式空气预热器传热元件阻力特性试验研究

回转式空气预热器的阻力特性是决定空气预热器转子尺寸的主要依据之一.回转式空气预热器的阻力特性主要受传热元件结构参数影响.试验利用大型传热风洞试验系统,在模拟回转式空气预热器实际运行工况条件下,通过测量试验段整包传热元件压降,得到了传热元件摩擦因子对数与雷诺数对数之间相互关系,为空气预热器数值计算提供基础数据.通过不同类...     

氦气流动特性的初步研究

使用计算流体力学方法,模拟了圆管内流动、圆柱绕流、孤立翼型、叶栅当量扩压器、平面叶栅,在氦气和空气两种工质下典型流场的流动。结果发现:在低马赫数下,雷诺数相同时,氦气和空气流场具有较大的相似性;氦气的运动粘性系数较大,其附面层发展较快,流速大,容易发生边界层分离;与空气相比,氦气总压损失系数大。由此得到启示:对于高温气冷堆氦气压气机的设计,要充分考虑氦气雷诺数小、流速大、容易发生分离的流动特性。并且给出了氦气流动特性的基本数据,可供进一步研究和工程使用。     

椭圆形钢管混凝土构件性能的研究Ⅲ:流体作用下阻力系数

椭圆形截面可以比圆形、方形和多边形截面更有效地折减流体对椭圆形钢管混凝土所作用的荷载.例如,采用椭圆形钢管混凝土桥墩,相比圆钢管混凝土和矩形钢管混凝土,可以很有效地折减水流对桥墩的冲击作用.本文采用数值模拟的方法,通过CFD软件建立椭圆形截面的绕流数值模型,分别研究了不同形状的椭圆形截面在不同流速的空气和水中阻力系数随雷诺数变化的情况,得出相同雷诺数下阻力系数随截面形状的变化规律以及同一种形状截面阻力系数随雷诺数的变化规律,最后给出了阻力系数与雷诺数、截面形状之间的关系式和风载计算公式.     

低雷诺数旋翼翼型气动性能多目标优化

根据旋翼在低雷诺数下的气动特点,发展了一种基于遗传算法的低雷诺数旋翼翼型多目标优化设计方法。采用Hicks-Henne函数对翼型进行参数化处理。根据实际工况,建立旋翼翼型气动优化的数学模型。使用遗传算子与目标函数自适应方法,解决了翼型集在优化后期无法持续优化的问题。以NACA0012作为优化基准翼型,在满足预定约束的情况下,优化后的翼型相比基准翼型气动性能有较大幅度提高,符合预定的优化目标。     

周期性加热Poiseuille-Rayleigh-Benard流动中局部行波的研究

该文通过二维流体力学基本方程组的数值模拟,研究了水平来流和周期性加热对腔体内流体的运动和动力学特性的影响。当相对瑞利数r(28)9时,随着水平来流雷诺数Re逐渐增加,腔体内的流体发生三种不同的运动,即局部对流运动、局部行波运动和水平流运动。对局部行波运动的周期pT进行研究,局部行波运动的稳定周期随水平来流雷诺数的增大而减小,随相对瑞利数的减小而减小;相对瑞利数越小,稳定周期随水平来流雷诺数变化的增长率越大。局部行波运动的区间(35)Re依赖水平来流雷诺数的强度,当水平来流雷诺数Re大于(35)Re的上限时流体为水平流运动,而当水平来流雷诺数Re小于(35)Re的下限时流体为局部对流运动;对于不同的相对瑞利数r,局部行波运动的区间(35)Re是不同的。随着水平来流雷诺数增大,发现腔体内上游行波区域对流圈的减少速度比下游行波区域更快。